Водоснабжение промышленного предприятия

       

   , м³/сут;

q_взр^AII – интенсивность подачи воды для взрыхления анионитовых фильтров II ступени. Зависит от крупности зерен анионита и для зерен крупностью 1,1 мм q_взр^AII = 4 л/с*м²;

t_взр^AII – продолжительность взрыхления анионитовых фильтров II ступени, 15 мин.

       

 м³/сут.

       Для взрыхления анионитовых фильтров II ступени используется вторая половина отмывочной воды этих же фильтров. Емкость бака для взрыхления принимаем из расчета хранения запаса воды на два взрыхления.

       Определяем  объем бака для взрыхления анионитовых  фильтров II ступени:

       

   , м³;

       

 м³.

       Определяем  расход воды, который будет подаваться насосом из этого бака на взрыхление одного фильтра:

       Q^A11_взр=

;л/ч

       Q^A11_взр=

;л/ч 

       Принимаем насосный агрегат  марки Д200-36 (один рабочий, второй – резервный)

Бак для взрыхления принимаем с размерами: высота-2м, длина-2м, ширина–2м.

8.6.2.СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ Н-КАТИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ II СТУПЕНИ

 

       Регенерацию Н-катионитовых фильтров II ступени принимаем 1 – 1,5% раствором серной кислоты.

       Определяем  расход 100% серной кислоты для регенерации  Н-катионитовых фильтров II ступени: 

       

   , кг/сут;

       q_H2SO4^KII – удельный расход серной кислоты, принимаем согласно п.6.319[3],    100 г/г-экв поглощенных катионов. 

       

 кг/сут.

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

       

   , м³/сут;

       W^KII – общий объем катионита в рабочих фильтрах, м³.

       

   , м³;

       

 м³. 

       

 м³/сут. 

       Определяем  расход воды на взрыхление катионитовых фильтров II ступени:

       

   , м³/сут;

       q_взр^KII – интенсивность взрыхления, согласно [3] принимаем 4 л/с*м²;

       t_взр^KII – время взрыхления, согласно [3] 15 мин. 

       

 м³/сут.

       Определяем  объем бака для взрыхления Н-катионитовых фильтров II ступени из расчета хранения запаса на 2 взрыхления:

       

   , м³;

       

 м³. 

К установке  принимаем один рабочий и один резервный насосный агрегат марки 

Бак  принимаем  с размерами: высота-2м, длина-2м, ширина–2м.

Для взрыхления катионитовых фильтров II ступени используется наиболее чистая часть отработанной отмывочной воды этих же фильтров.

8.6.3.СОБСТВЕННЫЕ  НУЖДЫ II СТУПЕНИ ОБЕССОЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

 

       Определяем  количество воды, расходуемой на собственные  нужды II ступени обессоливающей установки: 

       

   , м³/сут;

       S_{p NaOH}^AII – расход частично обессоленной воды после анионитовых фильтров I ступени для приготовления 4% раствора NaOH, м³/сут;

       S_{p H2SO4}^KII – расход частично обессоленной воды для приготовления 1% раствора H₃SO₄, м³/сут.

       

   , м³/сут;

       

 м³/сут.

       S_отм^AII – расход частично обессоленной воды для отмывки анионитовых фильтров II ступени, м³/сут;

       S_отм^KII - расход частично обессоленной воды для отмывки Н-катионитовых фильтров II ступени, м³/сут. 

       

 м³/сут.

       Количество  частично обессоленной воды, которое  должно быть подано анионитовыми фильтрами  I ступени на II ступень обессоливания (без учета воды, расходуемой для приготовления NaOH для регенерации фильтров I ступени) будет равно: 

       

   , м³/сут;

       Q_эф = 56,58м³/ч = 1356,85м³/сут

       

   , м³/сут;

       .

8.7.РАСЧЕТ  АНИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ  I СТУПЕНИ

 

       Определяем  рабочую обменную способность анионита: 

       

  , г-экв/м³;

 a_э^AI – коэффициент эффективности регенерации, при удельном расходе 100%-ной NaOH q_NaOH^AI=70 г/г-экв,  a_э^AI=0,9;

[Cl^-]_k, [SO₄^2-]_k – содержание хлоридов и сульфатов в воде, поступающей на анионитовые фильтры I ступени, после коагуляции, мг-экв/л;

Е_полн^AI – полная обменная емкость анионита АН-2Ф, зависит от марки анионита. По Cl^- Е_полн^AI=500 г-экв/м³, по SO₄^2-  Е_полн^AI=700 г-экв/м³. 

       

  , г-экв/м³;

       

 г-экв/м³.

q_отм^AI – удельный расход на отмывку 1 м³ анионита, определяем по п.8, прил.8[3], q_отм^AI=10 м³/м³. 

       

 г-экв/м³.

Определяем расчетную  скорость фильтрования на анионитовых  фильтрах I ступени:

       

   , м/ч;

Н^AI – высота слоя анионита в фильтре, принимаем Н^AI=2,5 м;

Т^AI – продолжительность работы анионитовых фильтров I ступени между регенерациями. Т^AI = Т^AII, т.к. регенерация анионитовых фильтров I и II ступеней производится одновременно последовательным пропуском регенерационного раствора через аниониты II и I ступеней, ч;

d_AI – крупность зерен анионита, принимаем 1мм;

[Cl^-]_I, [SO₄^2-]_I – содержание анионов сильных кислот после анионитовых фильтров I ступени, принимаем [Cl^-]_I + [SO₄^2-]_I = 0,01 мг-экв/л. 

       

 м/ч.

       Это отвечает требованиям п.6.320 [3] 4<n_р^AI<30 м/ч.

       Определяем  площадь фильтрования: 

       

  , м²;

n^AI – количество регенераций анионитовых фильтров I ступени в сутки, принимаем =2.

       

 м².

       Принимаем 2 рабочих и 1 резервный фильтр марки  ФИПа  лI – 3,0 – 0,6. 

       Технические характеристики:

• диаметр, D = 2000 мм;
• площадь одного фильтра, F₁ = 3,14 м²;
• общая высота. Н_общ = 4000 мм;
• высота загрузки, h_з = 1,8 м;
• общий объем, V_общ = 11,7 м³;
• объем анионитового слоя, V_загр = 5,7 м³.

Определяем  общую площадь фильтрования: 

   , м²;

 м².

       Определяем  объем загрузки для анионитовых  фильтров I ступени: 

   , м³;

 м³. 

       Определяем  расход 100% едкого натра NaOH, необходимого для регенерации анионитовых фильтров I ступени. Для этого нужно решить систему уравнений: 

  ;

       q_NaOH^AI – удельный расход NaOH при регенерации анионитовых фильтров I ступени, принимаем 70 г/г-экв. 

       

   ;

       

   ;

       

   .

       Определяем общее количество воды, подаваемое анионитовыми фильтрами I ступени:

       

   , м³/сут;

       

 м³/сут. 

       Определяем  скорость фильтрования на анионитовых  фильтрах I ступени при нормальном режиме:

       

   , м/ч;

       

 м/ч.

       Согласно  п.17, прил.7[3] скорость фильтрования на фильтрах I ступени, при общей жесткости до 5 г-экв, не должна превышать 25 м/ч. В нашем случае условие выполнено.

       Определяем  скорость фильтрования при форсированном  режиме: 

       

   , м/ч;

       

 м/ч. 

       Допускается кратковременное увеличение скорости фильтрования на 10 м/ч по сравнению  с допустимой величиной при выключении фильтров на регенерацию или ремонт.

Определяем  расход воды на отмывку анионитовых фильтров I ступени (производится водой после Н-катионитовых фильтров первой ступени):

       

   , м³/сут;

q_отм^AI – удельный расход воды на отмывку анионита, принимаем по п.6.321[3] 10 м³/м³.

       

 м³/сут.

       Определяем расход воды на взрыхление анионитовых фильтров I ступени:

       

   , м³/сут;

q_взр^AI – интенсивность взрыхления, принимаем 4 л/с*м²;

t_взр^AI – время взрыхления, 15 мин. 

       

 м³/сут.

       Взрыхление  анионитовых фильтров I ступени производится водой, использованной ранее для отмывки этих фильтров. Первая часть отмывочной воды сбрасывается в сток, вторая часть – в требуемом количестве направляется в бак для взрыхления.

       Едкий натр поступает в цех водоподготовки в бочках в твердом виде. Его растворяют в специальном баке. Приготовленный крепкий раствор (Р_NaOH= 42%) насосом марки Д200-36 перекачивается в цистерну – хранилище, откуда компрессором выдавливается в мерник едкого натра. Насосами – дозаторами крепкий раствор едкого натра подается в трубопровод, по которому направляется в анионитовые фильтры II ступени.

       Определяем  объем бака для растворения NaOH. Объем бака рассчитывается на хранение суточного количества NaOH: 

       

   , м³;

       

 м³. 

       Определяем  расход воды на приготовление 42% раствора едкого натра:

       

   , м³/сут;

       

 м³/сут. 

       

  , м³/сут;