4. Аммонизаторная

Для предотвращения образования хлор-фенольных запахов перед хлором за 2-3 мин вводится аммиак. Доза аммиака принимается 1/6 от дозы первичного хлора, Д_а= 6 ·1/6 = 1 мг/л.

В качестве реагента используется товарная аммиачная вода с содержанием активного продукта 25%.

Расход аммиака составит

,

где – доза хлора, = 1 мг/л,

кг/сут.

Соответственно количество товарной аммиачной воды концентрацией 25% равно

G_тов.ам = G_ам · 100/25 = 21.4 · 100/25 = 85.6 кг/сут.

Технологической схемой реагентного хозяйства аммиачной воды предусматривается доставка товарного продукта автотранспортом в пластмассовых контейнерах вместимостью 500 кг. В этих же контейнерах осуществляется хранение реагента на складе.

Подача гипохлорита натрия к местам ввода в обрабатываемую воду осуществляется насосами-дозаторами непосредственно из контейнера.

Рис. 6. Технологическая схема реагентного хозяйства аммиака

1 – электропогрузчик; 2 – контейнер с аммиачной водой; 3 – насос-дозатор;

Склад аммиачной воды

Вместимость склада рассчитывается на хранение 25% аммиачной воды в течение 15 + 3 = 18 суток.

G_{склад.ам} = G_тов.ам ·18 = 85.6 ·18 = 1541 кг.

При вместимости контейнера 500 кг на складе должно храниться 3 контейнера и 1 контейнер, из которого осуществляется дозирование, должен быть в дозаторной.

Насосы-дозаторы

Производительность насосов-дозаторов аммиачной воды определяется из выражения

,

где Q_полн – полная производительность сооружения, Q_полн = 21320 м³/сут;

D_ам – доза первичного хлора, D_ам = 1 г/м³;

b_р – концентрация раствора аммиачной воды, b_р = 25 %;

ρ_р – плотность раствора 25 % концентрации, ρ_р = 0.920 т/м³,

м³/ч = 4 л/ч.

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный насосы фирмы «Etatron D.S.» (Италия) марки 05-07, Q_н.макс = 5 л/ч, N = 0.058 кВт.

Проектирование сооружений основной технологии Скорые фильтры

Расчет скорых фильтров (Ф) производится на полезную производительность станции, которая составляет Q = 20500 м³/сут.

Для получения воды питьевого качества принимаются однослойные, скорые фильтры с промывкой водой, загруженные кварцевым песком со следующими параметрами (табл.21 [1]):

Характеристика фильтрующего слоя
Материал загрузки	Диаметр зерен, мм			Коэф-т неоднородности загрузки	Высота слоя, м	Скорость фильтрования
	наимень ших	наиболь ших	эквивалентный			Нормальный режим	Форсирован. Режим
Кварцевый песок	0,7	1,6	0,8-1	1,6-1,8	1.5	6,0	7,2

Дренаж выполняется трубчатым с отверстиями диаметром 10 мм.

Высота поддерживающих слоев принимается 0,45м (табл.22 [1]).

Промывка фильтров осуществляется водой с интенсивностью i = 15 л/с  м² (табл.23[1]), продолжительность промывки – ₁ = 6 минут (0,10 ч), относительное расширение загрузки – 30%.

Общая площадь фильтрования определяется по формуле 18 [1]

F_ф = Q / ( T_ст v_н – n_пр q_п – n_пр _пр v_н),

где Q – полезная производительность станции, Q = 20500 м³/сут;

T_ст – продолжительность работы станции в течение суток, T_ст = 24 ч;

v_н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, v_н = 6 м/ч;

n_пр – число промывок одного фильтра в сутки, n_пр = 2;

q_пр – удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

q_пр = i · ₁ · 3.6 = 15  0.1  3.6 = 5.4 м³/м²;

_пр – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой – 0.33 ч.

F_ф = 20500 / (24  6 – 2  5.4 – 2  0.33  6) = 159 м².

В соответствии с рекомендациями п. 6.99 [1] количество фильтров определяется из выражения

N_ф = 0.5 (F_ф)^1/2 = 0.5 (159)^1/2 = 6.3

К установке принимается 7 фильтров.

Проверяется величина форсированной скорости фильтрования v_ф из условия

v_ф = v_н N_ф /( N_ф – N₁) ≤ 1.2 v_н,

где N₁ – число фильтров, находящихся в ремонте, при N_ф < 20, N₁ = 1.

V_ф = 6 · 7 / (7 – 1) = 7 м/ч, это меньше 1.2 · 6 = 7.2 м/ч, что говорит о соблюдении необходимого условия.

Площадь одного фильтра равна

F_1ф = F_ф / 7 = 159 / 7 = 23.7 м².

В соответствии с площадью фильтрования принимается конструктивная схема фильтра с выносным коллектором размерами в плане 6.0  6.0 м, площадью фильтрования 27.0 м² (см. Рис. 3.2.14).

Расход воды на промывку фильтра определяется из выражения

Q_пр = 15  27 = 405 л/с или 405  3.6 = 1460 м³/ч

Объем воды на промывку одного фильтра равен

W_1ф = Q_пр · ₁ = 1460  0.1 = 146 м³.

Суточный расход воды на промывку всех фильтров составляет

W_сут = W_1ф · N_ф  n_пр = 146  8  2 = 2336 м³.

Насосы для промывки фильтров: Q_пр = 1460 м³/ч; Н = 12-15 м. К установке принимается 2 рабочих и 1 резервный насосы марки 1Д1250-63 с частотой вращения вала 980 1/мин.

Определение диаметров технологических трубопроводов:

– подача исходной воды на ВОС – q = 21320/ 24  3.6 = 247 л/с,

D =500 мм, V = 1.08 м/с;

– подача исходной воды (отвод фильтрата и 1-го фильтрата) в каждый фильтр – q₁ = 247 / 7 = 35.3 л/с, D = 200 мм, V = 1.03 м/с;

– подача и отвод промывной воды q₂ = 405 л/с, D = 700 мм, V = 1.03 м/с.

Расчет дренажа

Дренаж состоит из коллектора и ответвлений в виде перфорированных распределительных труб с отверстиями диаметром 10 мм. При расстоянии между ответвлениями 300 мм и длине фильтра в чистоте 5800 мм количество труб составит

N₁ = 5800/300 = 19.

Расход промывной воды на одно ответвление

q_о = 0,405/19 = 0,0213 м³/с.

Ответвления выполняются из стальных труб диаметром 125 мм, при этом скорость в начале трубы составляет 1,55 м/с.

Общая длина ответвлений L = l_o · 19 = 4,6 · 19 = 87,4 м,

где l_o – длина ответвления, по конструктивным размерам фильтра l_o = 4,6 м.

Общая площадь отверстий в ответвлениях в соответствии с рекомендациями п. 6.105. [1] принимается 0,3 % рабочей площади фильтра, что составляет F_о = 0,003 · 27 = 0.081 м².

Тогда количество отверстий диаметром 10 мм с площадью f = 0,0000785 м² равно N₂ = F_о/ f = 0.081/0,0000785 = 1032 шт.

Соответственно шаг между отверстиями составит

l = L/ N₂ = 87,4/1032 = 0,085 м.

Расчет верхней распределительной системы

Количество желобов при допустимом расстоянии между ними не более 2,2 м N_ж = 5,8/2,2 = 2,64, принимается 3.

Расход промывной воды на один желоб

q_ж = 0,405/3 = 0,135 м³/с.

Ширина желоба с полукруглым лотком

В_ж = 2·(0,135²/(1,57+1,5))^1/5 =0,72 м.

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок желобов

Н_ж = 1,5·30/100 + 0,3 = 0,75 м.

Расстояние от дна желоба до дна канала при ширине канала 0,9 м

Н_кан = 1,73·(0,405²/9,81 · 0,9²)^1/3+ 0,2 = 0,82 м.

Строительная высота фильтра Н_ф определяется как сумма высот

Н_ф = d_к + Н_пс + Н_з +2,0+ 0,5 = 0,7+ 0,45+1,5 + 2,0 + 0,5=5,15 м.