6. Расчет схемы предочистки

Расчет осветлительных фильтров

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

;

где -производительность осветлительных фильтров:

w₀ –скорость фильтрования принимается 5…10 м/ч.

Число устанавливаемых фильтров m₀ рекомендуется принимать не менее трех. Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

;

Принимаем ближайший больший стандартный фильтр ФОВ-3,4-0,6 с d=3400мм, p=0.6 МПа, h=1000мм, Q_воды=90м³/ч.

Площадь фильтра с учетом изменения диаметра:

.

Объем фильтрующих материалов (дробленый антрацит):

v_антр=fст h m=9,1 1 5=45,5 м³.

Расход воды на взрыхляющую промывку каждого осветлительного фильтра:

;

где - сечение осветлительного фильтра, м²;

i – интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антрацитом, 12 л/(с·м²);

t_взр –продолжительность взрыхления (5-10 минут).

Расход воды на отмывку осветлительного фильтра (спуск первого фильтра в дренаж);

;

где – скорость фильтрования, м/ч;

– продолжительность отмывки (10 мин).

Часовой расход воды на промывку ОФ:

;

где m₀ – число осветлительных фильтров;

n₀ –число промывок каждого фильтра в сутки (1-3).

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку осветлительных фильтров.

;

Действительная скорость фильтрования во время выключения одного фильтра на промывку (при работе (m₀-1) фильтров):

;

Для удобства компоновки фильтровального зала принимаем к установке два двухкамерных фильтра ФОВ-2К-3,4-0,6 и один однокамерный ФОВ-3,4-0,6.

Расчет осветлителей

Суммарная производительность осветлителей принимается равной 110% расчетного расхода осветленной воды, при этом устанавливается не менее двух осветлителей. Емкость каждого из двух осветлителей определяем по формуле: м³,

- полная производительность всей установки, м³/ч;  - продолжительность пребывания воды в осветлителе 1-1,5 ч.

Выбираем ближайший по емкости серийный осветлитель ВТИ-250и (производительность 250 м³/ч, геометрический объем 413 м³, диаметр 9000мм, высота 13524 мм).

Необходимое количество реагентов при коагуляции и известковании (расход коагулянта FeSO₄7 Н₂О в сутки): ,

–расход безводного 100%-го коагулянта, кг/сут;

–эквивалент безводного коагулянта, для FeSO₄ – 75,16;

–доза коагулянта, мг-экв/кг. Расход технического коагулянта в сутки: ; С – процентное содержание коагулянта в техническом продукте (FeSO₄=47-53%); Расход полиакриламида (ППА) в сутки: ,d_ПАА- доза ПАА, кг/сут (0,2-1,8 мг/кг).

Расход извести ( в виде Ca(OH)₂):

кг/сут,

–суточный расход извести, кг/сут;

–эквивалент Ca(OH)₂;

–доза извести, мг-экв/кг: мг-экв/кг.

7. Анализ результатов расчета впу

1.Сводная таблица результатов расчета ВПУ-табл. 1.2

Таблица 1.2

Показатель и его размерность	Обозначение	H1	H2	A1	A2	Na
Производительность, м3/ч	Q	197,3	185,07	187,67	182	100
Скорость фильтрования, м/ч	w	20	20	20	20	20
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра, м2	fрасч/fст	3,4/5,3	3,1/3,14	3,13/5,3	3,03/3,14	1,67/1,77
Диаметр каждого фильтра, м	dрасч/dст	2,1/2,6	1,99/2	2/2,6	1,97/2	1,46/1,5
Необходимая площадь фильтрования, м2	F	9,87	9,25	9,38	9,1	5
Число фильтров, шт	m	3	3	3	3	3
Тип фильтра		ФИПа-I-2,6-0,6	ФИПа-II-2,0-0,6	ФИПа-I-2,6-0,6	ФИПа-II-2,0-0,6	ФИПа-I-1,5-0,6-Na
Высота фильтрующей загрузки, м	h	2,5	1,5	2,5	1,5	2,0
Полезное время использования, ч	Tи	18,18	67,87	51,39	67,51	15,7
Число регенераций в сутки, раз	n	1,19	0,34	0,45	0,36	1,36
Тип ионита		КУ-2	КУ-2	АН-31	АВ-17-8	КУ-2
Рабочая обменная емкость, г-экв/м3	ep	680	400	800	300	800
Сумма ионов, удаляемых на фильтре, мг-экв/м3	∑U	5,05	0,3	2,21	0,23	1,8
Расход воды на собственные нужды	gсн	20,69	2,6	9,63	3,07	4,62
Удельный расход воды на собственные нужды, м3/ м3	pи	10,5	13	21,8	14,5	7,7
Расход 100%-го реагента на регенерацию фильтра, кг	Gp100	855,95	188,4	689	282,6	565,12
Удельный расход химреагентов, г/ г-экв	b’	95	100	65	200	85
Содержание активно действующего вещества в техническом продукте, %	C	75	75	42	42	95
Расход технического продукта, кг	Gpтехн	1141,27	251,2	1640,48	672,86	594,86
Суточный расход химреагентов на регенерацию фильтров, кг	Gсуттехн	3055,74	192,17	1529,58	305,21	2305,6
Производительность с учетом собственных нужд, м3/ч	Qбр	218	187,67	197,3	185,07	104,62

2. Состав выбранного оборудования – табл. 1.3.

Таблица 1.3

№	Наименование	Тип	Колво	Основные характеристики
1	Осветлитель	ВТИ–250и	2	Производительность – 250 м3/ч Геометрический объем – 413 м­­­­­­­­­3 Диаметр –9000 мм Высота – 13524 мм
2	Осветлительный фильтр	ФОВ–2К–3,4-0,6 ФОВ-3,4-0,6	2 1	Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 3400 мм Высота фильтрующей загрузки-900∙2 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 200 м3/ч Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 3400 мм Высота фильтрующей загрузки-1000 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 90 м3/ч
3	Н1 – фильтр	ФИПа–I– 2,6-0,6	3	Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 2600 мм Высота фильтрующей загрузки – 2500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м3/ч
4	A1 – фильтр	ФИПа–I– 2,6-0,6	3	Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 2600 мм Высота фильтрующей загрузки – 2500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м3/ч
5	Декарбонизатор		1	Производительность Q=200 м3/ч Диаметр d=2060 мм Площадь поперечного сечения F=3,33 м2 Расход воздуха Qвозд=5000 м3/ч
6	Н2 – фильтр	ФИПа–II–2,0-0,6	3	Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 2000 мм Высота фильтрующей загрузки – 1500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 150 м3/ч
7	А2 – фильтр	ФИПа–II– 2,0-0,6	3	Рабочее давление – 0,6 МПа Диаметр – 2000 мм Высота фильтрующей загрузки – 1500 мм Расход воды при расчетной скорости фильтрования – 150 м3/ч

3. Суточный расход технического реагента – табл. 1.4.

Таблица 1.4

Реагент, кг/сут	Н1	Н2	А1	А2	Na
H2SO4	4074,3	256,2	-	-	-
NaOH	-	-	3641,9	726,7	-
NaCl	-	-	-	-	2427

Суммарный расход:

H₂SO₄ –4330,5 кг/сут;

NaOH – 4367,7 кг/сут;

NaCl – 2427 кг/сут;

извести – 1525 кг/сут;

коагулянта – 625 кг/сут;

флокулянта – 8,32 кг/сут.

4. Расход фильтрующих материалов – табл. 1.5.

Таблица 1.5

Фильтрующий материал, м3	Н1	Н2	А1	А2	Na	ОФ
Катионит	39,75	14,13	-	-	10,596	-
Анионит	-	-	39,75	14,13	-	-
Дроблен. антрацит	-	-	-	-	-	45,5

5. Расход воды на собственные нужды фильтров – табл. 1.6.

Таблица 1.6

Расход воды, м3/ч	Н1	Н2	А1	А2	Na	ОФ
Расход воды на собственные нужды	20,69	2,6	9,63	3,07	4,62	23,85

Суммарный расход воды на собственные нужды водоподготовительной установки:

1. по ионообменной части – 40,61 м³/ч;

2. по предочистке – 23,85 м³/ч.