Водоснабжение промышленного предприятия

       

   , мг/л;

       

 мг/л.

       

 мг/л

       Определяем  общее эквивалентное содержание после коагуляции: 

       

  , мг-экв/л;

       

  мг-экв/л. 

    8.4.РАСЧЕТ  АНИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ  II СТУПЕНИ 

    Определяем  количество кремниевой кислоты, подлежащей удалению: 

       

 мг-экв/л.

    В соответствии с п.9 прил.8[3] при содержании SiO₃^2- в обессоленной воде до 0,1 мг/л принимаем анионит АВ-17 с кремнеемкостью 0,5 г-экв/м³, минимальным остаточным содержанием SiO₃^2- в фильтрате 0,05 мг/л и Е_полн^АII=530 г-экв/м³. 

    Определяем  рабочую обменную способность: 

       

   , г-экв/м³;

a_э^АII – коэффициент эффективности регенерации анионитовых фильтров II ступени. Так как через анионитовые фильтры II ступени пропускается регенерационный раствор, предназначенный для регенерации обеих ступеней, то можно принять a_э^АII=1;

q_отм^АII – удельный расход воды на отмывку 1 м³ анионита, принимаем согласно прил.8, п.8[3] 10м³/м³;

[SiO₃^2-] – концентрация SiO₃^2- в отмывочной воде. Для отмывки анионитовых фильтров II ступени используют частично обессоленную воду после фильтров I ступени, [SiO₃^2-] = 0,3 мг/л. 

       

 г-экв/м³.

Определяем продолжительность  работы каждого анионитового фильтра  между регенерациями: 

       

  , ч;

               n_р – число регенераций анионитовых фильтров, (принимаем n_р=2);

       t_р – общая продолжительность всех операций по регенерации фильтра, ч.

       t_р = t_ВЗР+t_РЕГ+t_ОТМ, ч;

       t_ВЗР – время на взрыхление, принимаем 0,25ч;

       t_РЕГ – время регенерации, принимаем 1,5ч;

       t_ОТМ – время на отмывку, принимаем 3ч.

       

 ч.

       Определяем  расчетную скорость фильтрования: 

       

   , м/ч;

       Н^АII – высота слоя анионита, согласно п.9, прил.8[3] Н^АII=1,5 м;

       d_АII – средний диаметр зерен анионита, принимаем 1мм;

       [SiO₃^2-]_II – содержание SiO₃^2- в воде после анионитовых фильтров II ступени: 

       

  мг-экв/л. 
 

       

 м/ч. 

    Определяем  общую площадь анионитовых фильтров II ступени по формуле:

       

   , м²;

    Q_эф^AII – производительность анионитовых фильтров II ступени с учетом собственных нужд. Так как на собственные нужды катионитовых и анионитовых фильтров II ступени расходуется частично обессоленная вода после анионитовых фильтров I ступени, то количество воды, поступающее на  фильтры II ступени равно:

       Q_эф = 56,58м³/ч. 

       

 м².

    К установке принимаем типовые  анионитовые фильтры марки ФИПа  II – 1,0 – 0,6. 

       Технические характеристики:

• диаметр, D = 2000 мм;
• площадь одного фильтра, F_ф = 3,14 м²;
• общая высота. Н_общ = 3235 мм;
• высота загрузки, h_з = 1,5 м;
• фактический объем, W_ф = 7,6 м³;
• объем анионита, W_ан = 3,8 м³.

Определяем  количество фильтров: 

   , шт.;

 шт.

Принимаем два рабочих и один резервный  анионитовый фильтр.

Определяем  фактическую площадь фильтрования: 

   , м²;

N_раб^AII – количество рабочих фильтров,  шт. 

 м².

Определяем  объем загрузки во всех рабочих фильтрах: 

       

 м³. 

Определяем  скорость фильтрования при нормальном режиме: 

       

   , м/ч;

       

 м/ч. 

    Определяем  скорость фильтрования при регенерации  одного фильтра (форсированный режим): 

       

   , м/ч;

       

м/ч.

    Для подачи воды на анионитовые фильтры  II ступени устанавливаем центробежный насос производительностью Q_н =56,58 м³/ч. Согласно п.18, прил.7[3] потери напора в напорных анионитовых фильтрах определяются как сумма потерь напора в коммуникациях фильтра, дренаже и анионите.

       Определяем  напор насоса: 

       

  , м;

       Н_треб – требуемый напор воды на предприятии, м;

       h_ф^AII – потери напора в напорном анионитном фильтре, принимаем 5,5 м;

       h_зап – потери напора на запас, принимаем 3 м. 

       

 м.

    К установке принимаем насосы марки   К90/55 с диаметром рабочего колеса до 218мм (один агрегат рабочий, второй – резервный). 

    8.5.РАСЧЕТ  Н-КАТИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ  II СТУПЕНИ 

    Согласно  п.6, прил.8[3]рабочая скорость фильтрования на Н-катионитовых фильтрах II ступени принимается до 50 м/ч; высота слоя катионита – 1,5 м; удельный расход 100%-ной серной кислоты – 10 г/1г-экв поглощенных катионов; емкость поглощения катионита КУ-2 – 400-500 г-экв/м³.

    Расход  воды на отмывку катионита после  регенерации составляет 10 м³ на1 м³ катионита. Отмывку следует производить водой, прошедшей через анионитовые фильтры I ступени.

       Определяем  площадь катионитовых фильтров II ступени: 

       

   , м²;

n_р^KII – рабочая скорость фильтрования на Н-катионитовых фильтрах II ступени, м/ч.

       

 м².

К установке  принимаем 2 рабочих и 1 резервный фильтр марки ФИПа II-1,0-0,6Н.

       Технические характеристики:

• диаметр, D = 1500 мм;
• площадь одного фильтра, F₁ = 1,78 м²;
• общая высота. Н_общ = 2985 мм;
• высота загрузки, h_з = 1500 мм;
• фактический объем, W_ф = 3,58м³;
• объем катионита, W_кат = 2,66 м³.

       Определяем  общую площадь Н-катионитовых фильтров II ступени: 

       

   , м²;

       

 м².

       Определяем  количество регенераций Н-катионитовых фильтров II ступени:

       

   ;

[Na⁺]_I – количество Na⁺ , подлежащее задержанию. После Н-катионитовых фильтров

 I ступени принимаем остаточное содержание [Na⁺]_I = 0,1 мг-экв/л, соответственно

[Сa²⁺]_I + [Mg²⁺]_I = 0,2 мг-экв/л; 

       W^KII – объем загрузки в рабочих катионитовых фильтрах II ступени, м³: 

       

   , м³;

       

 м³. 

Е_раб^KII – рабочая обменная емкость катионита фильтров II ступени, г-экв/м³:

       

  ,г-экв/м³;

a_э^KII – коэффициент эффективности регенерации катиона,

 принимаем  по табл.4, прил.7[3], a_э^KII = 0,85;

Е_полн^KII – паспортная полная обменная емкость катионита в нейтральной среде,

г-экв/м³ (для катионита КУ-2   Е_полн^KII = 1500 г-экв/м³);

q_отм^KII – удельный расход воды на отмывку катионита, принимаем 10 м³/м³ катионита. Отмывка производится водой, прошедшей через анионитовые фильтры I ступени. Далее эта вода используется для взрыхления Н-катионитовых фильтров I ступени и приготовления для них регенерационного раствора. 

       

 г-экв/м³.

       

.

    Принимаем количество регенераций Н-катионитовых фильтров II ступени равным 1.

Согласно  п.6, прил.8[3] принимаем продолжительность  регенерации и отмывки фильтров 1 часа.

       Определяем  продолжительность работы Н-катионитовых фильтров II ступени:

       

   , ч;

       

23ч

       Уточняем  скорость фильтрования при нормальном режиме: 

       

   , м/ч;

       

 м/ч.

       Определяем  скорость фильтрования при форсированном  режиме:

    

   , м/ч;

    

 м/ч

8.6.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ РЕАГЕНТОВ И ВОДЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ФИЛЬТРОВ II СТУПЕНИ

 

8.6.1.СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ АНИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ II СТУПЕНИ

   Определяем  расход едкого натра (NaOH), необходимый для регенерации анионитовых фильтров II ступени: 

       

   , кг/сут;

       q_NaOH^AII – удельный расход NaOH, принимаем по табл.49[3], q_NaOH^AII=500 г/г-экв поглощенного SiO₃^2-.  

       

 кг/сут.

   Определяем  расход частично обессоленной воды после анионитовых фильтров I ступени для приготовления 4%-ного раствора NaOH: 

       

   , м³/сут;

       

 м³/сут.

Определяем  расход частично обессоленной воды для  отмывки анионитовых фильтров II ступени: 

       

   , м³/сут;

       W^AII – общий объем анионитовых фильтров II ступени, м.

       

   , м³;

       

 м³. 

       

 м³/сут.

       Определяем  расход воды на взрыхление анионитовых  фильтров II ступени: