Показатели качества исходной воды

Оценка результатов

Насос считается удовлетворяющим требованиям стандарта, если:

1) результаты испытания находятся в области допускаемых отклонений для насосов данного типоразмера (см. рис. 11.10, г). Эта область ограничена кривыми, огибающими прямоугольники, которые строят по заданным допускам D_э и предельным погрешностям измерения технических показателей. Допуски D_э устанавливаются технической документацией на данный тип насоса;

2) погрешность результатов измерения не превосходит значения, установленного стандартом.

[1] Таблицы этих величин имеются в приложениях к ГОСТ 6134—71. Там же приводится пример расчета показателей надежности.

Табл. 1

Размерность	Концентрация ионов
[Ca^2+]	[Mg^2+]	[Na^+]	[NO3^-]	[SO4^2-]	[Cl^-]	SiO2 + [SiO3^2-]	Щ0	Ж0	ГДП	Сухой остаток	Ок
Исходная вода
мг/дм^3		4,8	9,2	-		5,3	0,68	-	-			5,0
мг-экв/дм^3	1,1	0,4	0,4	-	0,21	0,15	-	1,5	1,5	-	-	-

Проверка правильности данных об ионном составе исходной воды выполняется путем вычислений по уравнению электронейтральности:

где ∑Kt, ∑An - суммарные эквивалентные концентрации соответст­венно катионов и анионов в

воде, мг-экв/дм³

∑Kt = [Ca²⁺] + [Mg²⁺] + [Na⁺],

∑An = [Cl^-] + [SO₄^2-] + Щ₀.

Ошибка анализа составляет 1,87%

Все количественные показатели состава примесей воды источника водоснабжения занесены в табл. 1.

Выбор метода предварительной очистки.

Так как исходное значение Щ₀ = 1,5 мг-экв/л<2 мг-экв/л, то в качестве предварительной очистки воды выбираем коагуляцию коллоидных примесей Al₂(SO4)₃.

Принципиальная схема рассчитываемой ВПУ.

В качестве принципиальной схемы выбираем схему химического обессоливания воды с организованной предварительной очисткой воды. Предварительная очистка воды включает осветлители и механические фильтры. Обессоливающая установка представляет собой установку с параллельным включением фильтров.

Укрупненная блок-схема программы «Проект»

Расчетные характеристики.

Данные расчета ионитной части.

Удельный расходы Н₂SО₄ – 70 кг/м³∙ч;

Удельный расход NaOH – 120 кг/м³∙ч.

Концентрация Na⁺ на входе в Н₂ находиться в интервале 0,1-0,3 мг-экв/л => принимаем [Na⁺]=0,2 мг-экв/л. Концентрация СO₂ после декарбонизатора находиться в интервале 3-10 мг/л => принимаем [СO₂] = 6 мг/л. Число блоков фильтров равно 3.

Остальные данные расчета ионитной части сведем в следующую таблицу:

Табл. 2

Параметры	Разм.	Н1	А1	Н2	А2
Вид ионита		КУ-2	АН-31	КУ-2	АВ-17
Обменная емкость	г-экв/ м^3	715,54	1216,93		147,45
Количество фильтров	шт
Диаметр фильтров	м	3,0	3,0	2,0	2,6
Высота загрузки фильтров	м	1,8	1,6	1,0	1,0
Объем ионита	м^3	12,72	11,31	3,14	5,31
Фильтроцикл	час	81,12	289,08	95,9	85,38
Скорость фильтрования	м/ч	9,74	9,62	21,53	18,83

Расход воды на собственные нужды:

Для Н₁ =2,0 м³/м³; для А₁ = 12 м³/м³ ;

Для Н₂ = 10 м³/м³ ; для А₂ =10 м³/м³ .

Максимальные скорости ионирования:

Для Н₁ = 25м/ч; для А₁ = 20м/ч ;

Для Н₂ = 45 м/ч; для А₂ =30м/ч .

Расход воды по стадиям обработки.

Табл. 3

Наименование	Разм.	Значение
Осветленная вода, поступающая на Н1	м^3/ч	211,50
Вода, поступающая на А1	м^3/ч	206,54
Вода, поступающая на Н2	м^3/ч	204,0
Вода, поступающая на А2	м^3/ч	202,9
Обессоленная вода	м^3/ч	200,0
Вода на собственные нужды на Н1	м^3/ч	4,94
Вода на собственные нужды на А1	м^3/ч	2,56
Вода на собственные нужды на Н2	м^3/ч	1,08
Вода на собственные нужды на А2	м^3/ч	2,80

Реагенты.

Табл. 4

Наименование	Разм.	Н1	А1	Н2	А2
Суточный расход 100% Н2SО4	т/сут	0,93	-	0,00	-
Суточный расход 100% NaOH	т/сут	-	0,00	-	0,57

Кислый сток.

Табл. 5

Наименование	Разм.	Н2	Н1
Na2SО4	г-экв/сут	0,00	2310,26
СaSО4	г-экв/сут	0,00	5542,21
MgSО4	г-экв/сут	0,00	1994,45
Н2SО4	г-экв/сут	0,00	8252,47

Щелочной сток

Табл. 6

Наименование	Разм.	А2	А1
Na2SiО3	г-экв/сут	0,00	43,24
Na2СО3	г-экв/сут	0,00	667,71
NaCl	г-экв/сут	0,00	735,91
Na2SО4	г-экв/сут	0,00	1026,28
NaОН	г-экв/сут	0,00	12546,92
NaNО3	г-экв/сут	0,00	0,00

Скорость воды при взрыхлении:

Для Н₁ = 10 м/с; для А₁ = 10 м/с;

Для Н₂ = 10 м/с; для А₂ =10 м/с.

Время взрыхления:

Для Н₁ = 20 мин; для А₁ = 20 мин;

Для Н₂ = 20 мин; для А₂ =20 мин.

Скорость регенерационного раствора:

Для Н₁ = 10 м/ч; для А₁ = 4 м/ч;

Для Н₂ = 10 м/ч; для А₂ =4 м/ч.

Насыпная масса ионита:

Для КУ-2 - 0,8 т/ м³; для АН-31 – 0,75 т/м³ ; для АВ-17 -0,74 т/м³

. Коэффициент набухания ионита:

Для КУ-2 - 1; для АН-31 – 2,0 ; для АВ-17 -1,0 .

Склады и реагенты.

Потребность в товарных ионитах на всю ВПУ.

Табл. 7

Фильтрат	Разм.	На всю ВПУ
Н1	тонна	30,54
А1	тонна	17,64
Н2	тонна	3,53
А2	тонна	11,79

Декарбонизатор.

Температура декарбонизированной воды - 30°C;

Остаточное содержание [СO₂] - 6 мг/л;

Площадь насадки – 152,91 м²;

Удельный расход воздуха на барботаж – 40 м³/м³ ;

Расход воды на декарбонизатор – 101,46 м³/ч;

[СO₂] на входе в декарбонизатор – 17,6 мг/л;

[СO₂] на выходе из декарбонизатора – 6 мг/л;

Количество работающих декарбонизаторов – 2 шт;

Объем насадки – 0,75 м³ .

Механические фильтры.

Принимаем двухкамерные фильтры с загрузкой – антрацит.

Табл. 8

Наименование	Разм.	Значение
Количество воды, поступающее на механические фильтры	м^3/ч	217,14
Количество воды на выходе из механических фильтров	м^3/ч	211,50
Диаметр механического фильтра	м	3,0
Высота загрузки	м	1,8
Количество работающих фильтров	шт
Суточное количество промывок всех фильтров	пром/сут	1,33
Часовой расход воды на собственные нужды	м^3/ч	5,64
Максимальная скорость фильтрования	м/ч

Осветлитель.

Взрыхляющая вода подается на вход осветлителя. Ввод ПАА отсутствует.

Табл. 9

Наименование	Разм.	Значение
Количество осветлителей	шт
Расход сырой воды на осветлители	м^3/ч	178,06
Расход воды подается на механические фильтры	м^3/ч	217,14
Производительность одного осветлителя	м^3/ч
Суточный расход технического реагента -коагулянта	т/сут	0,35

Таблица изменения показателей качества воды по стадиям обработки.

Табл. 10

Показатель	Разм.	Стадии обработки
Исх. вода	Осветл. вода	МФ	Н1	А1	Д	Н2	А2
[Ca^2+]	мг-экв/л	1,1	1,1	2,05	~0	~0	~0	~0	~0
[Mg^2+]	мг-экв/л	0,4	0,40	0,16	~0	~0	~0	~0	~0
[Na^+]	мг-экв/л	0,4	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	~0	~0
[SO4^2-]	мг-экв/л	0,21	0,56	0,56	0,56	~0	~0	~0	~0
[Cl^-]	мг-экв/л	0,15	0,15	0,15	0,15	~0	~0	~0	~0
SiO2 + [SiO3^2-]	мг /л	0,68	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48	~0
Щ0	мг-экв/л	1,5	1,5	0,4					~0
Ж0	мг-экв/л	1,5	1,5	1,5	~0	~0	~0	~0	~0
ГДП	мг /л			~0	~0	~0	~0	~0	~0
[СO2]	мг /л	17,6	17,6	17,6	17,6	17,6			~0

Спецификация на основное оборудование.

Табл. 11

Наименование	Тип	Кол- во	Примечание
Осветлитель	ВТИ-150		Дк = 0,35 мг-экв/л
МФ	ФОВ-3,4-0,6		d=3,0м; hзагр=0,9м
Н-катионитный фильтр 1-й ступени основной	ФИПа-I- 3,0-0,6		КУ-2; d=3,0м; hзагр=1,8м
Анионитный фильтр 1-й ступени	ФИПа-I- 3,0-0,6		АН-31;d=3,0м;hзагр=1,6м
Декарбонизатор	Б-234		[СO2]выход =6 мг/л
Н-катионитный фильтр 2-й ступени	ФИПа-II- 2,0-0,6		КУ-2; d=2,0м; hзагр=1,0м
Анионитный фильтр 2-й ступени	ФИПа-II- 2,6-0,6		АВ-17; d=2,6м; hзагр=1.0м

Технологические показатели ВПУ

Табл. 12

Показатель	Размерность	Значение
Количество основного оборудования	шт.
Необходимое количество исходной воды	м^3	221,49
Коэффициент собственных нужд ВПУ в целом	%	10,75
Потребное количество реагентов	т/сут	1,5
Потребность в ионитах: КУ-2 АВ-17 АН-31	т	33,97 17,64 11,79

Экологические показатели

Показатель	Размерность	Величина
Суточное количество солей	т/сут	1,709
Удельный сброс солей	г/м^3	356,042
Коэффициент экологичности		6,185
Sисх	г/м^3	51,98
Суточный сброс солей	т/сут	1,433

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы провели технологический расчет схемы двухступенчатого обессоливания воды при параллельном включении фильтров; были определены основные характеристики воды, выбрано основное оборудование. Все данные, полученные в ходе расчета приведены в таблицах.

Дата добавления: 2015-07-02