4 Расчет и проектирование станции водоподготовки

4.1 Определение производительности очистной станции

Водоочистные станции должны рассчитываться на равномерную работу в течении суток, если их производительность составляет не менее 3000 м³/сутки.

Производительность очистной станции Q_о.с. составляет:

, (4.1)

где - коэффициент для учета расхода воды на собственные нужды станции,=1,06-1,08;

- расход воды для суток максимального водопотребления.

, (4.2)

где - расчетная производительность пожара, ч (принимается во всех случаях равным 3);

- число одновременных пожаров соответственно в населенном пункте и на промышленных предприятиях;

- расход воды, л/с, на один пожар соответственно в населенном пункте и на предприятии.

.

.

Учитывая производительность станции,мутность, цветность и другие специфические загрязнения антропогенного характера выбираем базовый вариант технологической смены очистных сооружений: контактные осветлители.

4.2Реагенты вводимые в обрабатываемую воду

Методы интенсификации процесса коагуляции

1 Аэрация воды (своевременное удаление углекислоты из сферы образования микро хлопьев)

2 Повышение температуры и перемешивание

3 Предварительная обработка воды окислителем (окислители разрушают гидрофильные органические соединения, стабилизирующие дисперсные примеси воды)

4 Введение шламов (экономия 25-30% коагулянта)

5 Обработка воды, предварительно выделенными гидроксидами сульфата алюминия или хлорида железа (III)

6 Подкисление раствора коагулянта

7 Подача коагулянта в часть обрабатываемой воды (хлопья формируются в условиях повышенной концентрации коагулянта)

8 Физические (без электролитные) методы:

- воздействие электрического поля

- воздействие магнитного поля

- воздействие ультразвука

- воздействие ионизирующего излучения

Количество щелочи для подщелачивания, мг/л

Д_щ=К·(Д_к/е – Щ+1), (4.3)

Д_щ=28·(35/57-0,7+1)=25,59мг/л.

где: К –эквивалентный вес щелочи, мг/л;

е – эквивалентный вес коагулянта, мг/мг·экв;

Щ – щелочность воды, мг-экв/л.

Доза безводного коагулянта, мг/л:

Д_к=4(4.4)

Д_к=4=29,66мг/л.

Подбираем значение Д_к (1, табл.23) и принимаем наибольшее значение. Подбираем на основе анализов исходной воды.

Производительность мешалки для приготовления раствора ПАА, кг/ч

q_м=Q_ос·Д_ПАА/24·10000, (4.5)

q_м=47604·0,45/24·10000=0,0892 кг/ч.

Для приготовления раствора коагулянта на очистных станциях применяют различные устройства: растворные, расходные баки, насосы – дозаторы и т.д. Для растворения сухого коагулянта используют растворные баки, в которых готовят раствор коагулянта с концентрацией 10-17%. Для интенсификации процесса растворения под колосниковой решеткой по системе дырчатых труб подается сжатый воздух воздуходувкой.

Полученный раствор по перепускному рукаву поступает в растворные баки, где доводится до требуемой концентрации (4-10%). Затем раствор коагулянта насосом - дозатором подается в смеситель.

Емкость растворного бака

W_p=q_ч·n·Д_к/10000·В_р·γ, (4.6)

W_p=8·1308·35/10000·10·1=3,66.

где: q_ч – часовой расход, м³/ч.

n – число часов, на которое заготавливается раствор коагулянта.

В_р – концентрация раствора коагулянта в растворном баке (В_р=10 – 17%).

γ – объемный вес коагулянта, т/м³ (γ=1 т/м³).

Емкость расходного бака, м³

W=W_p·B_p/В, (4.7)

W=3,66·10/5=7,32 м³.

где: B_p – концентрация раствора коагулянта в растворном баке (В_р=4 - 10%).

Принимаем: 2 растворныx бак, 4 расходных бака и 1 резервный (равный емкостью расходному баку).

Подбираем размеры баков

- растворного

h = 1,6м;

l =1,2 м;

b = 1,0 м.

-расходного

h = 1,6м;

l = 1,2 м;

b = 1,0 м.

4.3 Воздуходувки и воздухопроводы

Воздуходувки – машины для перемещения воздуха и газов. Воздуходувки предназначены для перемещения воздуха и сообщения ему энергии.

Определяем общий расход воздуха:

Q_в = F₁₁ + F₂₂

где F₁ и F₂ – площади растворных и расходных баков, м²

F₁ = W_p/Н, (4.9)

F₁ = 3,66/1,5=2,5 м²

F₂ = W/Н, (4.10)

F₂ = 7,32/1,5=4,9 м²

где ₁ = 10л/с∙м²; ₂ = 5 л/с∙м² - интенсивности подачи воздуха в растворный и расходный баки.

Q_в = 2,5+49,5 =3,30 м/мин.

По полученному результату подбираем воздуходувку ВК-3 (кольцевая, простого действия со следующими параметрами: производительность 3 м³/мин, вес 490 кг, габариты (1380х1280х990), мощность электродвигателя 15 кВт). Предусматриваем, кроме того, резервную воздуходувку ВК-3

Скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с

V=W/60·(р+1)·0,785·а², (4.11)

V=3,03/60·(1,5+1)·0,785·0,06²=7,21 м/с.

где: W – производительность воздуходувки, м³/мин.

Р – давление в трубопроводе (р=1,5).

а – диаметр трубопровода (а=30 – 80 мм).

V=7,21 м/с<15 м/с

Определяем потери давления воздуха

, (4.12)

.

где - коэффициент сопротивления, принятый равным 1,2;

l – длина трубопровода, м, l=20м;

- удельный вес сухого воздуха, равный 1,9 кг/м³

Определяем вес воздуха, проходящего через трубопровод в течение часа

. (4.13)

Определяем потери напора в фасонных частях воздуховода

, (4.14)

.

где V – скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с

- сумма коэффициентов местного сопротивления

=1,5·n , (4.15)

где n – число колен, равное числу растворного и расходных баков.

= 1,5·6 = 9.

Следовательно, .

4.4 Приготовление известкового молока

Приготовление известкового молока или раствора и выбор технологической схемы известкового хозяйства зависит от вида и качества товарного продукта, расхода извести ее ввода и т.д. При централизованного снабжении известковым молоком проектируют схему мокрого хранения, состоящую из устройств для отвода места и очистки известкового молока, гидравлических мешалок, расходных баков и дозатора для суспензии.

Известковое молоко известигасительных аппаратов после очистки направляется в баки с гидравлическим перемешиванием, осуществляемым при помощи циркуляционного насоса. Применяется также перемешивание сжатым воздухом и лопастными мешалками.

Емкость бака для приготовления известкового молока, м³

W_и=q_ч·n·Д_и/10 000·В_и·γ_и, (4.16)

W_и=1983·6·25,59/10 000·5·1=6,08 м³

где: n – время за которое изготовляют известковое молоко (n=6-12ч).

Д_и – доза извести;

В_и – концентрация известкового молока;

γ_и – объемный вес известкового молока;

Диаметр бака, м

, (4.17)

.

Мощность двигателя мешалок с горизонтальными лопастями, кВт

N=0,004·ρ·h_л·n³·d₀⁴·z·ɳ·Ψ, (4.18)

N=0,004·1000·0,25·0,67³·1,8⁴·2·0,6·1,344=5,078 кВт.

где: ρ – объемный вес раствора (ρ=1000 кг/м³);

h_л – высота лопасти (h_л=0,25 м);

n – число оборотов мешалки (n=0,67 об/сек).

d₀ – диаметр окружности, описываемой концом лопасти (d₀=1,8);

Z – число парных лопастей на валу мешалки (z=2);

ɳ - КПД (ɳ=0,6);

Ψ – коэффициент учета увеличения струи жидкости, перемещаемой лопастью мешалки (Ψ=1,344).

4.5 Склад реагентов

Для хранения коагулянта необходимо устройство склада, рассчитанного на 15-30 суточную наибольшую потребность в реагентах.

Площадь склада коагулянтов, м²

F_скл^к=Q_ОС·Д_к·Т·а/Р_с^к·10 000·h_к·G_о^к, (4.19)

F_скл^к=31392·29,66·15·1,15/33,5·10 000·2·1,1=20,56 м².

где: Д_к – доза коагулянта;

Т – продолжительность хранения коагулянта на складе (Т=15 сут);

а – коэффициент учета дополнительной площадки проходов (а=1,15);

Р_с^к – содержание безводного продукта в коагулянте (Р_с^к=33,5%);

h_к – высота слоя коагулянта (h_к=2 м);

G_о^к – объемный вес коагулянта при загрузке склада навалом (G_о^к=1,1 т/м³).

Площадь склада извести, м²

F_скл^и=Q_ОС·Д_и·Т·а/10 000·Р_с^и· h_с^и·G_о^и, (4.20)

F_скл^к=47604·25,59·15·1,15/10 000·50·1,5·1=28,01 м² .

где: Р_с^и=50%;

h_с^и=1,5 м;

G_о^и=1 т/м³.

4.6 Дозированиерастворов реагентов

Устройство для дозирования реагентов делятся на два типа:

1 Дозаторы постоянной дозы они устанавливаются на очистных сооружениях с постоянным расходом воды.

2 Дозаторы пропорциональной дозы реагента при изменении расхода обрабатываемой воды.

Оба типа дозатора в зависимости от их конструктивного устройства могут быть напорными и безнапорными.

Широкое применение нашли шайбовые дозаторы, их относят к напорным дозаторам пропорциональной дозы. Они приспособлены для дозирования легкорастворимых реагентов (Na₂CO₃, Al₂(SO₄)₃, NaOH). Дозатор работает под действием перепада давлений в диафрагме, которая устанавливается на трубопроводе обрабатываемой воды.

Шайбовый дозатор представляет собой стальной цилиндрический бак со сферическими днищами, в которые вварены патрубки для подачи раствора реагента и воды для отвода.

Перед пуском в работу по трубопроводу 2 дозатор заполняется раствором реагента снизу из бака 1. Воздух при этом выпускается черезвоздушник 3, а резиновый мешок 8 поднимается вверх, прилегая к стенкам дозатора.

Когда весь дозатор 4 заполняется, раствором реагента воздушник 3 перекрывают вентилем и открывают соответствующие вентили на трубопроводах дозатора.

Так давление в трубопроводе перед диафрагмой 9 выше, чем после нее, некоторое количество воды пропорциональное ее расходу по трубопроводу пойдет через ротаметр 6 и трубопровод 5 в верхнюю часть дозатора и вытеснит из него по трубопроводу 10 такое же количество реагента в трубопровод обрабатываемой воды, поплавок ротаметра отпустится на нулевое деление, это послужит сигналом для включения в работу второго дозатора.

Емкость шайбового дозатора, л

W=0,1·n·q_r·Д_ч/В·γ, (4.21)

W=0,1·6·1308·29,66/10·1,071= 2,01л .

где: n – число часов непрерывной работы дозатора (n=6);

В – концентрация раствора реагента (В=4-10%);

γ – объемный вес раствора реагента, т/м³;

Максимальная высота слоя реагента в дозаторе, м

Н₁=(4.22)

Н₁=,17 м.

Диаметр корпуса дозатора, м

d=H₁/2, (4.23)

d=,17/2=1,085 м.

Перепад давления, создаваемый дроссельной шайбой, м вод.ст.

Δh=(γ-1)·(H+100·H₁/К)+3·Σh·ξ, (4.24)

Δh=(1,071-1)·(5,5+100·2,17/10)+3·0,15=2,20 м вод.ст.

где: Н – высота подачи раствора из дозатора в трубопровод исходной воды (Н=5,5 м);

К – точность дозировки (К=10%);

Σh·ξ – гидравлическое сопротивление (Σh·ξ=0,15).

Диаметр шайбы, м

, (4.25)

.

где: а – коэффициент истечения (а=0,6-0,7).

4.7 Вертикальный вихревой смеситель

Смесители служат для быстрого и равномерного распределения реагентов в обрабатываемой воде, что способствует более быстрому протеканию последующих реакций, происходящих в камерах хлопьеобразования. Смешение осуществляется в течение 1-2 мин. Проектируем в курсовом проекте вертикальный (вихревой) смеситель. Такой смеситель можно принимать при расходе не более 1400 – 1500 м³/час. Вертикальные смесители могут быть квадратные или круглые в плане, с пирамидальной или конической нижней частью.

Обрабатываемая вода подается по трубе 1 в нижнюю часть со скоростью 1-1,2 м/с. Вода проходит через смеситель и в верхней части перемешивается и поступает в сборный лоток. Из сборного лотка вода поступает в боковой карман.

Боковой карман принимается конструктивно с тем, чтобы в нижней его части разместилась труба 2 для отвода воды. В вертикальных смесителях обеспечивается относительно полное растворение частиц извести, т.к. они некоторое время движутся во взвешенном состоянии в турбулентном восходящем потоке воды.

Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя, м²

f_в=Q_ч/u_в, (4.26)

f_в=1983/90=22,03 м².

где: u_в – скорость восходящего движения воды (u_в=90-100).

Сторона квадратной вертикальной части смесителя, м

В_в=, (4.27)

В_в==4,69 м.

Диаметр подводящего трубопровода, м

d= 4·q_c/π·V_п, (4.28)

d= 4·0,49/3,14·1=0,6м.

Принимаем диаметр подводящего трубопровода 0,6 т.е. 600мм с толщиной стенки труб 0,25 мм.

где: V_п – скорость в подводящем трубопроводе (V_п=1-1,2 м/с).

Площадь нижней части смесителя, м:

f_н=D², (4.29)

f_н=0,63²=0,39м.

где: D – внешний диаметр, м;

D =d+δ (4.30)

D =0,6+0,03=0,63м.

δ – толщина стенки труб, м.

Высота нижней части смесителя, м

h_H=0,5·(B_B-B_Н)·ctg·а/2, (4.31)

h_H=0,5·(4,69-0,63)·ctg·45/2= 5,85 м.

где а – величена центрального угла в смесителе (а=45^о).

Объем пирамидальной части смесителя, м³

W_H=1/3· h_H·(f_B+f_H+ f_B+f_H), (4.32)

W_H=1/3·5,856·(0,173+0,36+ 0,173+0,36)=2,465 м³.

Полный объем смесителя, м³

W=Q_ч·t/60, (4.33)

W=1983·1,5/60=49,57 м³.

гдеt – продолжительность смешения (t=1,5 мин.).

Объем верхней части смесителя, м³

W_в= W- W_H, (4.34)

W_в=49,57-2,465=47,10 м³.

Высота верхней части смесителя, м

W_в= W/ f_в, (4.35)

W_в=47,10/15,33 =3,07 м.

Полная высота смесителя, м

h_c= h_H+h_B, (4.36)

h_c=5,856+3,07=8,96 м .

4.8. Сбор воды периферийным лотком

Сбор воды производится в верхней части смесителя периферийным лотком через затопленные отверстия. Вода течет по лоткам и делится на 2 потока.

Расход воды в лотке, м³/ч

Q_л=Q_ч/2 , (4.37)

Q_л=1983/2=991 м³/ч .

Площадь живого сечения лотка, м²

w_л= Q_л/V_л·3600, (4.38)

w_л=991/0,6·3600=0,4 м².

гдеV_л – скорость движения воды в лотке (V_л=0,6 м/с).

Высота слоя воды в лотке, м:

h_л= w_л/В_л, (4.39)

h_л=0,4/0,27=1,4 м.

гдеВ_л – ширина лотка (В_л=0,27м).

Площадь затопления отверстий в стенках лотка, м²

F₀=Q_ч/V₀·3600, (4.40)

F₀=1983/1·3600=0,553м² .

гдеV₀ – скорость движения воды через отверстия (V₀=1 м/с).

Площадь одного отверстия, м²

f₀=π·d₀²/4, (4.41)

f₀=3,14·0,08²/4=0,005 мм.

гдеd₀ – диаметр отверстия (d₀=80 мм).

Количество отверстий:

n₀= F₀/ f_0, (4.42)

n₀=0,553/0,005=96 шт.

Внутренний периметр лотка, м

Р_л=4·[В_в-2·(В_л+0,06)] , (4.43)

Р_л=4·[3,91 -2·(0,27+0,06)]=13 м.

Шаг отверстий, м

l₀=Р_л/ n₀ (4.44)

l₀=13/72=0,18 м.

Расстояние между отверстиями

. (4.45)

4.9 Контактный осветлитель

Контактный осветлитель представляет собой прямоугольный в плане железобетонный резервуар, загруженный фильтрующим слоем зернистого материала с поддерживающими слоями гравия, под которыми размещена дренажная система для равномерного распределения обрабатываемой и промывной воды. Фильтрование осуществляется в направлении убывающей крупности зерен восходящим фильтрованием – снизу вверх. Работа контактных

осветлителей основана на использовании явлений контактной коагуляции, которая протекает на поверхности сорбента.

Контактной коагуляцией называется процесс прилипания микроскопических, коллоидных и взвешенных частиц примесей воды к макроскопическим частичкам сорбента или к поверхности зернистого материала под действием молекулярных сил притяжения.

В отделении установлено 10 контактных осветлителей, размеры в плане 7×4 м, с полезной площадью каждого осветлителя 28 м², трубчатой распределительной системой и загрузкой из дробленого керамзита с поддерживающими слоями из гравия. Сбор промывных вод осуществляется тремя лотками с треугольными вырезами. Распределительная трубная система контактного осветлителя состоит из 19 стальных труб, условный проход dу=100мм. Каждая распределительная труба имеет 57 отверстия d=6 мм.

Отверстия расположены под углом 45⁰к вертикале и направлены вниз. Шаг отверстий 148мм.

Фильтрующий слой контактного осветлителя состоит из гранодиарита. Гранодиорит - горная порода, имеющая равнозернистую или порфировидною структуру. Основные месторождения, которой имеются на Урале, в Саянах, Сибири, на Дальнем Востоке. В практику водоочистке внедрен

гранодиоритовый песок Корфовского месторождения (Хабаровский край), поставщиком которого является Восток - фильтр. Восток товары и ряд других предприятий.

Гранодиоритовый песок обладает хорошими физико-механическими и высокими технологическими свойствами, что дает возможность использовать его в любых фильтровальных сооружениях осветления и обезжелезивания воды в фильтрах водоподготовки для объектов энергетики, а также для доочистки сточных вод. Гранодиоритовый песок может применяться во всех типах водопроводных зернистых фильтрах, как в качестве основного фильтрующего слоя, так и для поддерживающих слоев, а также в фильтрах для доочистки

сточных вод.

Объем входной камеры м³:

W_ВХ.К=Q_сут·t/24·60, (4.46)

W_ВХ.К=47604·2/24·60=66,1 м³.

гдеt – время пребывания воды в камере (t=2 мин).

Площадь камеры, м²

F_ВХ.К= W_ВХ.К/h_{ВХ.К .} (4.47)

F_ВХ.К=66,1/3=22 м² .

Площадь сеток в камерах, м²

F_с=Q_ч/3600·V_с, (4.48)

F_с=1983/3600·0,2=2,7 м²

гдеQ_ч – часовой расход воды.

Высота конической части камеры, м

h_кон=b/2·ctg·(90⁰-а), (4.49)

h_кон=3,2/2·1,19=2,2 м.

где b – ширина камеры, м;

а – угол наклона стенок к горизонту (а=50⁰).

Полная высота камеры, м

Н=h_ВХ.К.+ h_КОН, (4.50)

Н=3+2,2=5,2 м.

Площадь контактного осветлителя, м²

F=Q_сут/Т·V_рж-3,6·n·w·t₁-n·t₂·V_PH-n·t₃·V_PH, (4.51)

F=47604/24·5-3,6·3·15·0,133-3·0,33·5-3·0,17·5=523,38 м².

где w – интенсивность промывки (w=15 л/м²).

Число контактных осветлителей

N_КО=0,5· F, (4.52)

N_КО=0,5· 523,38=9,8=10.

Площадь одного контактного осветлителя, м²

f_КО=F/ N_КО , (4.53)

f_КО=523,38/10=52,33 м² .

Скорость восходящего потока при форсированном режиме, м/с

V_рф=V_рн· N_КО/ N_КО-N₁, (4.54)

V_рф=5·10/10-1=5,5 м/с.

гдеN₁ – количество осветлителей, находящихся в ремонте (N₁=1).

4.10 Озонаторная установка

Для обеззараживания воды возможно использование озона О₃. Озон имеет высокую окислительную способность, это объясняется легкость отдачи атомарного атома кислорода. Окислительный потенциал озона 1,95В, а для хлора 1,35В. Благодаря высокому окислительному потенциалу озон легко взаимодействует со многими минеральными и органическими веществами, в том числе цитоплазмой клеток, легко разрушая. Озон действует быстрее, чем хлор в 15 – 20 раз, температура воды, рН, мутность и др. свойства оказывают меньшее влияние на процесс обеззараживания, чем при хлорировании, что облегчает дозирование реагента и контроль за эффективностью обеззараживания. Преимущество озонирования заключается в том, что вода не обогащается дополнительными примесями. Остаточный озон распадается, превращаясь в кислород, т.е дозировка не такая тщательная, чем при хлорирование не только обеззараживает воду, но и устраняет запахи, привкусы, а также обесцвечивает воду за счет окисления и разложения органических примесей.

Получение озона, осуществляется в озонаторах, в которых освобожденный от пыли и влаги воздух с определенной скоростью пропускается между проводящими ток поверхностями, при этом образуется озона-воздушная смесь, которая контактирует с водой в специальных реакторах.

Из рисунка 4.1 мы видим как воздух забирается через фильтр 1 и компрессором 2 подается в охладитель 3, проходит через устройства для осушения 4 и поступает в озонаторы 6. Озон образуется в результате тихого электрического разряда в воздухе. Ток подается к озонаторам через трансформаторы 5. Для смешивания воды с озоном служат смесители (контактные резервуары) 10. Озон (вместе с воздухом) подается в смеситель по трубопроводу 7 через распределительную систему 11. Подача озона в воду может осуществляться через систему пористых труб. Обрабатываемая вода поступает в смеситель по трубе 12. Контакт воды с мельчайшими пузырьками озона происходит в условиях противотока. Озонированная вода поступает в карман (отсек 9) и отводится по трубе 8 в резервуар чистой воды.

Рисунок 4.1 - Установки для озонирования воды

Расход озона

Q_оз=Q_сут·q_оз^max/1000 , (4.55)

Q_оз=47604·5/1000=238 кг/сут.

гдеQ_сут – суточный расход воды, м³/сут;

q_оз^max – максимальная доза озона, г/м³.

Принимаем озонатор: производитель ОАО «Курганхиммаш» (г.Курган), тип озонатора: П-379, производительность по озону, кг/ч: 11,5, концентрация озона, кг/м³: 20, рабочее давление, кгс/см²: 0,7, потребляемая мощность (бщая), кВт:151, расход воздуха, м³/ч: 745.

Площадь поперечного сечения контактной камеры:

F_к=Q_час·Т/n·H, (4.56)

F_к=1983·0,1/2·5=19,8 м².

гдеQ_час – расход озонируемой воды, м³/ч;

Т – продолжительность контакта озона с водой (Т=5-10 мин);

n – количество контактных камер (n=2);

Н – глубина слоя воды в контактной камере (Н=4,5-5 м).

Площадь всех пор размером по 100 мк на керамической трубе занимает 25% внутренней поверхности трубы, м²

f_п=0,25·π·D_в·I, (4.57)

f_п=0,25·3,14·0,064·0,5=0,025 м².

гдеD_в – внутренний диметр (D_в=64 мм);

I – длина керамического блока, мм (I=500мм).

Отношение объема газовой смеси к объему обрабатываемой воды

а=Q_о.в./Q_час, (4.58)

а=550/1983=0,27.

где Q_о.в – количество осушаемого воздуха, м³/ч;

Q_час – расход озонируемой воды, м³/ч.

Количество озонируемого воздуха, м/ч

q_оз.в=Q_час·а, (4.59)

q_оз.в=1983·0,27=535,4м³/ч

гдеQ_час – расход озонируемой воды, м³/ч.

Площадь поперечного сечения магистральной распределительной трубы, м²:

f_тр=π·D_в²/4 , (4.60)

0

f_тр=3,14·0,064²/4=0,00188 м² =18,8 см².

где D_в – внутренний диаметр, мм (D_в=49 мм).

Расход озонируемого воздуха, приходящегося на живое сечение каждой из 4 труб в камерах, м³/с

q_тр=q_оз.в./4·n, (4.61)

q_тр=0,098/4·2=0,02 м³/с.

гдеn – количество камер (n=2).

Скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с

υ=q_тр/f_тр, (4.62)

υ=0,02/0,00188=10,6 м/с.

гдеq_тр – расход озонируемого воздуха, м³/с;

f_тр – площадь поперечного сечения трубы, м².

Суммарная активность площадь пор всех керамических труб, уложенных в одной камере, м²

m=n_м·n_тр, (4.63)

m=4·8=32.

Σf_п=m·f_n, (4.64)

Σf_п=4·8·0,025=0,8 м².

гдеm – общее количество труб в одной камере;

n_м – количество магистралей;

f_n – площадь одной трубы;

n_тр – количество керамических труб.

Расход озонируемого воздуха, м³/мин·м²

q=q_оз.в/n· Σf_п , (4.65)

q=5,87 /2·0,8=3,66 м³.

гдеn – количество камер;

Σf_п – суммарная активная площадь пор.

Общее давление на входе в распределительную систему озон воздушной смеси, м вод. ст

Н=Н_гидр+γ_в·ξ·υ²/2·g+0,001·А·q+0,3 , (4.66)

Н=5+0,00125·(2,2/0,52²+1)·10,6²/2·9,81+0,001·2·10⁴/100^1.9·5,73+0,3=5,38 м вод.ст.

гдеН_гидр – гидростатическое давление, м вод.ст.;

γ_в – плотность воздуха;

А – коэффициент, зависящий от условного диаметра пор на керамической трубе;

0,3 – избыточное давление.

4.11 Установка для обеззараживания хлором

На хлораторных станциях производится водоподготовка питьевой воды. Источниками выделения хлора на хлораторных станциях являются газовая аппаратура и склады хлора. Газ удаляется из помещения хлораторных встроенными вентиляторами.

Расход хлора для предварительного дозирования, кг/г

Q´_хл=Q_сут·Д´_хл/24·10000 , (4.67)

Q´_хл=41747·5/24·10 000=0,869 кг/г.

гдеД´_хл=5 мл/л.

Расход хлора для вторичного хлорирования, кг/ч

Q´´_хл=Q_сут·Д´_хл/24·10000 , (4.68)

Q´´_хл=41747·1/24·10 000=0,173 кг/г.

где: Д´´_хл =1 мг/л.

Общий расход хлора, кг/г

Q_хл=Q´_хл+Q´´_хл, (4.69)

Q_хл=0,654 +0,1308=0,784 кг/г.