3.3 Расчет сооружений водоподготовки

3.3.1 Определение доз реагентов

Выбор доз реагентов имеет исключительно важное значение, так как требуемый эффект очистки должен быть достигнут при условии соблюдения допустимых остаточных концентраций реагентов в воде после ее обработки.

Дозу коагулянта для предварительных расчетов назначают по мутности и по цветности.

По цветности доза коагулянта, мг/л, определяется по формуле

Д_к = 4 · √Ц (38)

где Ц – цветность обрабатываемой воды, градусы.

Доза коагулянта по мутности определяется по таблице 16 [1]. К расчетной принимается большая из двух доз.

Доза ПАА принимается в зависимости от места ввода флокулянта согласно п. 6.17[1]. Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3 – 10 мг/л.

Реагенты рекомендуется вводить за 1-3 минуты до ввода коагулянтов.

Дозы подщелачивающих реагентов, Д_щ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, надлежит определять по формуле

Д_щ = К_щ (Д_к / е_к – Щ₀ + 1) (39)

где Д_к – максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, мг/л;

е_к – эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимается для Al₂(SO₄)₃ – 57, FeCl₃ – 54, Fe₂(SO₄)₃ –67;

К_щ – коэффициент, равный для извести (по CaO) – 28, для соды (по Na₂Co₃) – 53;

Щ₀ – минимальная щелочность воды, в первом приближении для естественных источников водоснабжения можно принять равной карбонатной жесткости, мг-экв/л.

Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянтов.

3.3.2 Расчет сооружений реагентного хозяйства

При мокром хранении коагулянта его суточный расход коагулянта, т, составит

Q_к = Q · Д_к (40)

10000 · Р

где Q – расчетная производительность станции, м³/сут;

Р – содержание активной части сернокислого алюминия. Для неочищенного 33,5%, для очищенного 50%.

Полный потребный расход коагулянта, т, составит

Q^полн_к = Q_к · Т (41)

где Т – принятый срок хранения коагулянта, 30 суток.

Запас коагулянта для хранения в баках-хранилищах принимается исходя из условий по вагонной поставки (60 т на 1 вагон ).

Вместимость баков для мокрого хранения коагулянта принимается из расчета 2,2-2,5 на 1 т товарного неочищенного коагулянта или 1,9-2,2 м³ очищенного коагулянта.

W_м = Q^полн_к · ω (42)

где ω – удельный расход воды, приходящийся на 1т коагулянта, м³.

Из баков хранилищ раствор 17% концентрации в объеме, м³,

W_р = q · Д_к · t (43)

1000 · ρ ·В_р

два раза в сутки перекачивается в расходные баки.

где q – расчетный расход по станции, м³/ч;

t – продолжительность работы станции, соответствующее одному затворению раствора коагулянта, не менее 12ч;

В_р – концентрация раствора в растворенных баках, принимается для неочищенного сернокислого глинозема до 17%, для очищенного до 20%;

ρ – плотность раствора 1 т/м³.

В расходных баках коагулянт разбавляется водой до 5% концентрации.

Вместимость расходных баков, м³, рассчитывается по формуле

W = W_р · В_р (44)

В

Для лучшего растворения коагулянта в баках хранилищах и перемешивания раствора в расходных баках используется сжатый воздух. Необходимый расход воздуха, л/с, составит

Q_в = q_в · F · n (45)

где q_в – интенсивность подачи сжатого воздуха: растворных баков – 8-10, расходных баков 3-5 л/с·м²;

F – площадь одного бака, м²

n – число баков, шт.

Поставка извести на станцию предусматривается в виде 50% известкового теста, для которого также предусматривается мокрое хранение. Суточный расход извести, составит:

Q_и = Q · Д_щ (46)

10000 · Р

где Д_щ – доза извести;

Р – содержание активной части CaO 40%.

Полный потребный расход извести, т, составит:

Q^полн_и = Q_и · Т (47)

Вместимость баков-хранилищ, м³, принимается из расчета 3,5 – 5 м³/т товарной извести:

W_м = Q^полн_и · ω (48)

Принимаемая концентрация в баках 15%. Объем суспензии, подаваемой в расходные баки, для приготовления известкового молока 5% концентрации составит:

W_р = q · Д_и · t (49)

1000 · ρ ·В_и

Для поддержания частиц извести во взвешенном состоянии и интенсификации приготовления суспензии предусматривается барбатирование сжатым воздухом.