2. Зведена таблиця аналізу вихідної води

   № п/п	Показники по основних елементах	Одиниця	Кількість
   1.	Зважені речовини	мг/л	15,0
   2.	Сухий залишок	мг/л	820,0
   3.	Мінеральний залишок	мг/л	745,4
   4.	рН		8,0
   5.	Вміст кисню	мг/л	7,0
   6.	Лужність	мг-екв/л	5,0
   7.	Вміст СО2	мг/л	32,75
   8.	Твердість загальна	мг-екв/л	10,0
   9.	Твердість карбонатна	мг-екв/л	5,0
   Катіони
   10.	Кальцій	мг-екв/л	7,0
   11.	Магній	мг-екв/л	3,0
   12.	Натрій	мг-екв/л	1,0
   13.	Залізо	мг-екв/л	Сліди
   Разом			11,0
   Аніони
   14.	Бікарбонати	мг-екв/л	5,0
   15.	Сульфати	мг-екв/л	2,0
   16.	Хлориди	мг-екв/л	3,0
   17.	Кремнекислота	мг-екв/л	3,0
   Разом			11,0

1. Вибір технологічної схеми

Вибір технологічної схеми і складу споруд для прояснення і кондиціювання води повинен виконуватись на підставі аналізу якості вихідної води, вимог по припустимому вмісту домішок в обробленій воді, корисної продуктивності споруд по обробці води.

Вимоги до води, використовуваної на промислових підприємствах з різними технологічними процесами, можуть мати істотні розбіжності. У таких випадках вихідна вода піддається різним способам очищення і кондиціювання.

Іноді рішення цього завдання досягається об'єднанням декількох потоків, найбільш близьких по якості води.

При відсутності достатніх даних у завданні на проектування варто звернутися до спеціальної технічної літератури, у якій описані основні виробничі процеси, зазначені цілі водоспоживання, питомі витрати й вимоги до якості використовуваної води.

Вибір остаточної схеми водопідготовки повинен обґрунтовуватися техніко-економічним порівнянням різних варіантів технічного рішення.

2. Технологічні процеси підготовки технічної води

   1. Прояснення і знебарвлення води

Для глибокого прояснення та знебарвлення технічної води склад основних технологічних споруд рекомендується приймати відповідно до табл.22 [1]. Слід зазначити, що для підготовки технічної води в ряді випадків доцільно розширити область застосування напірних фільтрів, що дозволяють виключити будівництво і експлуатацію резервуарів фільтрованої води та насосної станції II підйому, не обмежуючи їхнє використання максимальною добовою продуктивністю станції в 3000 м³. Вони можуть бути також використані без застосування коагулянту для часткового прояснення природної води, що містить до 100 мг/л ЗР.

Розрахунок швидких напірних фільтрів виконується так само, як і розрахунок швидких відкритих фільтрів [1].

Поряд зі швидкими напірними фільтрами для часткового прояснення природної води, що містить до 50 мг/л ЗР, доцільно застосовувати високопродуктивні фільтрувальні станції з надшвидкісними фільтрами, що дозволяють одержати фільтровану воду з вмістом ЗР у межах 3-5 мг/л. Ці станції представляють собою батарею з 6-10 (оптимальна кількість - 8) напірних фільтрів, що працюють у режимі надшвидкісного фільтрування. Сутність режиму полягає в пропуску води з високими швидкостями, що знижуються протягом фільтроциклу, без їхнього регулювання при постійній різниці тисків, вимірюваних на вході в блок фільтрів і на виході з нього.

Надшвидкісні фільтрувальні станції працюють із автоматичним керуванням всіма технологічними операціями. Залежно від якості вихідної води призначається певний інтервал часу між промиваннями фільтрів, відповідно до якого фільтри по черзі автоматично виводяться на промивання, промиваються власним фільтратом з напірного колектора фільтрованої води та уводяться в роботу із закінчення промивання.

Надшвидкісні фільтри рекомендується виготовляти з корпусів натрій-катіонітових фільтрів I ступеня із трубчастим дренажем. Крім дренажної системи для розподілу води при промиванні влаштовується трубчаста розподільна система для подачі стисненого повітря. Водяну та повітряну розподільні системи варто конструювати і розраховувати відповідно до вказівок, наведених в пп. 6.114-6.115 [1]. Як фільтруючий матеріал слід використовувати кварцовий пісок крупністю 1,0-2,0 мм із коефіцієнтом неоднорідності до 2. Висота шару завантаження - 2,6 м.

Площа фільтра f_ф попередньо визначається по формулі

, м²,

де Q_еф – витрата води, що подається споживачеві, м³/г;

– середня швидкість фільтрування по блоку, м/г; = 25–30 м/г;

n_ф – кількість фільтрів у блоці, n_ф = 6–10.

До завдань автоматики надшвидкісних фільтрувальних станцій відносяться:

1) дотримання заданого інтервалу часу між промиваннями фільтрів (закінченням промивання одного фільтра й початком промивання наступного).

Величина інтервалу часу залежить від якості вихідної води й призначається обслуговуючим персоналом. Для цієї мети в системі автоматики передбачається блок режимів, що забезпечує завдання наступних інтервалів часу: i = 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 і 60 хв;

2) дотримання порядку (черговості) вимкнення фільтрів на промивання;

3) виконання заданої програми операції по промивці фільтра.

Програма промивання фільтрів складається з наступних операцій:

а) барботування завантаження стисненим повітрям з інтенсивністю  = 25 л/(с ·м²) протягом t₁ = 4–5 хв;

б) водоповітряне промивання з інтенсивністю подачі стисненого повітря = 20 л/(с·м²) і води з інтенсивністю = 5 л/(с·м²) протягом t₂=4хв;

в) промивання водою з інтенсивністю = 20 л/(с·м²) протягом t₃ = 6 хв.

Тиск стисненого повітря, подаваного у фільтр, що промивається, повинний бути в межах 0,1-0,15 Мпа.

Тривалість фільтроциклу (корисної роботи) фільтра визначається по формулі

, год,

де t_пр – загальна тривалість всіх операцій промивання фільтра в системі автоматики з урахуванням часу відкриття й закриття засувок, хв.

Перевірка розрахунку надшвидкісних фільтрувальних станцій виконується для періоду найбільшої мутності вихідної води, тобто при i = 0.

У цьому випадку добова витрата промивної води визначається по формулі

, м³/с

Розрахункова подача насосів Q_н при цьому дорівнює

, м³/год

де – максимальна секундна витрата води на промивання, м³/с,

.

Повний напір, що розвивається насосами Н_н, визначається з рівняння

, м,

де Н_г – геометрична висота підйому води, м;

h_нс – втрата напору в насосній станції, h_нс≈2,5 м;

h_сфс – втрата напору в межах надшвидкісної фільтрувальної станції, h_сфс≈10 м;

h_тр – втрати напору в трубопроводах від насосної станції до фільтрувальної й від фільтрувальної станції до споживача, м;

H_потр – максимальний потрібний напір у водорозбору, м.