5.8 Расчет дозы извести для подщелачивания воды.

При недостаточной щелочности реакция образования гидроокиси из сернокислого алюминия протекать не может. В этом случае нужно искусственно подщелачивать воду гашеной известью.

Доза извести для подщелачивания воды рассчитывается согласно СНиП п.6.19.

В расчетном случае подщелачивание воды осуществляется гашеной известью Са(ОН)₂, добавленной в количестве:

,

где: - количество извести, добавляемой для подщелачивания воды;

-максимальная доза безводного коагулянта в период подщелачивания;

эквивалентная масса коагулянта, для сернокислого алюминия принимается ; -общая щелочность воды.

коэффициент, равный для извести 28.

Следует подщелачивание воды не требуется.

5.9 Выбор дозы реагентов для фтоирования воды.

Так как в источнике водоснабжения фторидов не содержится, а содержание фтора в питьевой воде должно быть в пределах 0,7 – 1,5 мг/л, то во избежание кариеса и флюороза, воды необходимо фторировать (например, кремнефтористым натрием).

Доза фтора в исходной воде составляет 0,9мг/л, следовательно фторирование воды не требуется.

5.10 Расчет хлораторной установки для озонирования жидкого хлора. Первичное озонирование

Расчетный расход озонируемой воды Q_сут=53560 м³/сут, или Q_час=2232 м³/ч

Дозы озона: максимальная и средняя годовая

Максимальный расчетный расход озона:

Продолжительность контакта воды с озоном t=6 мин.

Принимаем два рабочих озонатора П-120 производительностью 1-4 кг О3/час, и один резервный такой же производительности.

Расчет контактной камеры для смешения озоно-воздушной смеси с водой

Необходимая площадь поперечного сечения контактной камеры в плане:

где Q_час – расход озонируемой воды

Т – продолжительность контакта озона с водой, Т=0,1 ч

n – количество контактных камер

H – глубина слоя воды в контактной камере, H=5 м

Для равномерного распыления озонированного воздуха у дна контактной камеры размещают перфорированные трубы. Принимаем керамические пористые трубы.

Каркасом служит труба из нержавеющей стали (наружный диаметр 57 мм) с отверстиями диаметром 4-6 мм. На нее надевается фильтросная труба – керамический блок длиной 500 мм, внутренним диаметром 64 мм и наружным 92 мм.

Активная поверхность блока, т.е. площадь всех пор размером по 100 мк на керамической трубе, занимает 25 % внутренней поверхности трубы, тогда:

f_п = 0,25 · π · D_в · l = 0,25 · 3,14 · 0,064 · 0,5 = 0,0251 м².

Величину отношения объема газовой смеси к объему обрабатываемой воды принимаем равной 0,27.

Тогда количество озонированного воздуха, подаваемого по распределительным трубам, составит:

q_оз.в. = 2231 · 0,27 = 602,37 м³/ч = 10,03 м³/мин = 0,167 м³/сек.

Площадь поперечного сечения магистральной (каркасной) распределительной трубы внутренним диаметром d = 49 мм равна: f_тр = 0,00188 м² = 18,8 см².

Принимаем в каждой контактной камере по 4-е магистральных распределительных трубы, уложенных на взаимных расстояниях (между осями) по 0,8 м. Каждая труба состоит из 8-ми керамических блоков. При таком размещении труб принимаем размеры контактной камеры в плане 3,2  4,5 м.

Расход озонированного воздуха, приходящегося на живое сечение каждой из 4-х труб в 2-х камерах, будет равен:

q_тр = q_оз.в / (n · 4) = 0,167/ (2 · 4) = 0,0208 м³/сек.

Скорость движения воздуха в трубопроводе равна:

V = q_тр / f_тр = 0,02 / 0,00188 = 10,7 м/сек

Суммарная активная площадь пор всех керамических труб, уложенных в одной камере:

f_п = m · f_п = 4 · 8 · 0,0251 = 0,8 м², где

4 – количество магистралей;

8 – количество керамических труб.

Расход озонированного воздуха, поступающего в воду через пористую поверхность всех труб одной камеры:

q = q_оз.в / (n · f_п) = 10,3 / (2 ·0,8) = 6,2 м³/мин·м².

Общее давление, которое должно быть на входе в распределительную систему озоно-воздушной смеси, определяется по формуле Ю.Б. Багоцкого:

H = H_гидр + _в ·  · V² / (2 · g) + 0,001 · A · q + 0,3 м вод. ст. =

=5+0,00125 · (2,2 / 0,52² +1) ·7,2²/ (2·9,81) +0,001 ·2 ·10⁴ / 100^1,9 ·4,1+ 0,3 = 5,34 м вод. ст.,

где H_гидр – гидростатическое давление в м вод. ст., равное высоте слоя воды в камере;

_в – плотность воздуха;

 = 2,2 / K_² + 1,

K_ - конструктивное отношение:

K_ = ₀ /  = 0,00096 / 0,00188 = 0,52,

₀ – площадь одного отверстия на каркасной трубе, при диаметре одного отверстия 0,005 м ₀ = 0,0000196 м², при 50 отверстиях на 1 пог. м ₀ = 0,00096 м²;

 – площадь сечения распределительной каркасной трубы,  = f_тр = 0,00188 м²;

A – коэффициент, зависящий от условного диаметра пор на керамической трубе d = 100 мк:

A = 2 · 10⁴ / d^1,9.