Показатели качества исходной воды. Табл. 1 Размерность Концентрация ионов [Ca2+] [Mg2+] [Na+] [HCO3-] [SO42-] [Cl-] SiO2 + [SiO32-] Щ0

Табл. 1

Размерность	Концентрация ионов
[Ca^2+]	[Mg^2+]	[Na^+]	[HCO3^-]	[SO4^2-]	[Cl^-]	SiO2 + [SiO3^2-]	Щ0	Ж0	ГДП	Сухой остаток	Ок
Исходная вода
мг/дм^3	-	-	1,3	-	19,2	9,0	1,45	-	-			8,2
мг-экв/дм^3	2,0	0,8	0,06	2,15	0,4	0,25	-	2,15	2,8	-	-	-

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.

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

Выбор метода предварительной очистки.

Так как исходное значение Щ₀ = 2,8 мг-экв/л>2 мг-экв/л, то в качестве предварительной очистки воды выбираем известкование с коагуляцией коллоидных примесей FeSO₄.

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.

Расчетные характеристики.

Данные расчета ионитной части.

Удельные расходы Н₂SО₄:

Для Н₁ =10,5 кг/м³; для А₁ = 21,8 кг/м³ ;

Для Н₂ = 11 кг/м³ ; для А₂ =15 кг/м³ .

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] = 5 мг/л. Число блоков фильтров равно 3.

Н_1пред / Н_1осн (КУ-2/КУ-2) =1/1.

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	710,73	857,76	400,00	151,23
Количество фильтров	шт
Диаметр фильтров	м	3,0	3,0	2,0	2,6
Высота фильтров	м	1,5	1,5	1,0	1,0
Объем ионита	м^3	10,6	10,6	3,14	5,31
Фильтроцикл	час	39,34	193,58	290,17	65,97
Скорость фильтрования	м/ч	10,5	10,33	23,21	13,50

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	231,59
Вода, поступающая на А1	м^3/ч	222,72
Вода, поступающая на Н2	м^3/ч	219,15
Вода, поступающая на А2	м^3/ч	218,79
Обессоленная вода	м^3/ч
Вода на собственные нужды на Н1	м^3/ч	8,49
Вода на собственные нужды на А1	м^3/ч	3,58
Вода на собственные нужды на Н2	м^3/ч	0,36
Вода на собственные нужды на А2	м^3/ч	3,62

Реагенты.

Табл. 4

Наименование	Разм.	Н1	А1	Н2	А2
Число регенераций в сутки	шт	1,83	0,37	0,25	1,09
Суточный расход 100% Н2SО4	т/сут	1,56	-	0,00	-
Суточный расход 100% NaOH	т/сут	-	0,00	-	0,62

Кислый сток.

Табл. 5

Наименование	Разм.	Н2	Н1
Na2SО4	г-экв/сут	0,00	254,52
СaSО4	г-экв/сут	0,00	11094,16
MgSО4	г-экв/сут	0,00	4450,20
Н2SО4	г-экв/сут	0,00	16270,12

Щелочной сток

Табл. 6

Наименование	Разм.	А2	А1
Na2SiО3	г-экв/сут	0,00	99,04
Na2СО3	г-экв/сут	0,00	836,75
NaCl	г-экв/сут	0,00	1355,13
Na2SО4	г-экв/сут	0,00	2136,76
NaОН	г-экв/сут	0,00	11977,94
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.

Потребное количество ионитов.

Табл. 7

Фильтрат	Разм.	На всю ВПУ
Н1	тонна	25,45
А1	тонна	16,64
Н2	тонна	3,53
А2	тонна	11,79

Декарбонизатор.

Температура декарбонизированной воды - 30°C;

Остаточное содержание [СO₂] - 5 мг/л;

Площадь насадки – 907,74 м³;

Удельный расход воздуха на барботаж – 40 м³/м³ ;

Расход воды на декарбонизатор – 109,4 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 – 4,45 м³ .

Механические фильтры.

Принимаем двухкамерные фильтры с загрузкой – антрацит.

Табл. 8

Наименование	Разм.	Значение
Количество воды, поступающее на механические фильтры	м^3/ч	243,94
Количество воды на выходе из механических фильтров	м^3/ч	231,59
Диаметр механического фильтра	м	3,4
Высота загрузки	м	0,9
Количество работающих фильтров	шт
Суточное количество промывок всех фильтров	пром/сут	2,27
Часовой расход воды на собственные нужды	м^3/ч	12,35
Максимальная скорость фильтрования	м/ч

Осветлитель.

Взрыхляющая вода подается на вход осветлителя. Имеется ввод ПАА.

Табл. 9

Наименование	Разм.	Значение
Количество осветлителей	шт
Расход сырой воды на осветлитель	м^3/ч	251,26
Расход воды подается на механические фильтры	м^3/ч	243,94
Производительность одного осветлителя	м^3/ч
Суточный расход технического реагента -коагулянта - извести	т/сут т/сут	0,6 1,28
Доза полиакриламида (ПАА)	мг/л	0,5
Суточный расход 100% ПАА на всю ХВО	кг/сут	7,77

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	2,0	2,05	2,05	~0	~0	~0	~0	~0
[Mg^2+]	мг-экв/л	0,8	0,16	0,16	~0	~0	~0	~0	~0
[Na^+]	мг-экв/л	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	~0	~0
[SO4^2-]	мг-экв/л	0,4	0,97	0,97	0,97	~0	~0	~0	~0
[Cl^-]	мг-экв/л	0,25	0,25	0,25	0,25	~0	~0	~0	~0
SiO2 + [SiO3^2-]	мг /л	1,45	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	~0
Щ0	мг-экв/л	2,15	0,8	0,4					~0
Ж0	мг-экв/л	2,8	2,21	2,21	~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-250и		Дк = 0,5 мг-экв/л
МФ	ФОВ-3,4-0,6		d=3,4м; hзагр=0.9м
Н-катионитный фильтр 1-й ступени основной	ФИПа-I- 3,0-0,6		КУ-2; d=3,0м; hзагр=1,5м
Анионитный фильтр 1-й ступени	ФИПа-I- 3,0-0,6		АН-31;d=3,0м;hзагр=1,5м
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	251,26
Коэффициент собственных нужд ВПУ в целом	%	16,8
Потребное количество реагентов	т/сут	4,06777
Потребность в ионитах: КУ-2 АВ-17 АН-31	т	28,98 11,79 16,64

Экологические показатели

Показатель	Размерность	Величина
Суточное количество солей	т/сут	2,397
Удельный сброс солей	г/м^3	464,489
Коэффициент экологичности		1.985
Sисх	г/м^3	200.25
Суточный сброс солей	т/сут	1.364

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