Выбор метода стабилизационной обработки производственной воды

 

Выбор метода и режима обработки воды для промышленного водоснабжения зависит от того, в каких концентрациях содержится свободная углекислота в воде. Если ее концентрация больше равновесий, то вода обладает агрессивными свойствами, если же менее равновесной, то в системе происходит образование карбонатных отложений.

Качественным показателем склонности воды к тому или иному процессу является индекс насыщения, или индекс Ланжелье J, равный разности действительной величины и равновесного насыщения воды карбонатом кальция .

где – водородный показатель, измеренный с помощью pH-метра;

– водородный показатель в условиях насыщения воды карбонатом кальция.

При вода склонна к образованию карбонатных отложений;

При к растворению карбонатных отложений (коррозионна);

При вода стабильна. Допустимая величина отклонения от нуля ±0, 2.

Величина определяется по нормограмме (рисунок 1) [3], исходя из значений содержания , общего солесодержания Р, щелочности Щ, и температуры t добавочной воды, химический состав который приведен в задании.

В системах оборотного водоснабжения могут наблюдаться все три положения, и выбор определяющей характеристики зависит от качества добавочной воды:

- система пополняется жесткой подземной водой, склонной к образованию карбонатных отложений; определяющей характеристикой агрессивных свойств воды является индекс Ланжелье;

- система пополняется мягкой речной водой, не склонной к образованию карбонатных отложений; такая вода агрессивна во всей системе.

В оборотных системах содержание практически всегда меньше равновесного, т.к. из оборотной воды происходит потеря углекислоты при аэрации на градирне и при нагревании в системе с повышением концентрации в воде вследствии ее упаривания.

Методы стабилизационной обработки оборотной воды

 

Методы обработки воды для предотвращения карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения делятся на химические и безреагентные. К химическим относятся: подкисление, ре-карбонирование, фосфатирование, комбинирование и умягчение; к безреагентным- обработка магнитным полем, ультразвуком.

Подкисление добавочной воды

 

Метод обработки воды кислотой относится к числу наиболее распространенных, т.к. расход отрабатываемой (добавочной) воды необходим только для компенсации воды из системы.

При подкислении воды доза кислоты , мг/л, в расчете на добавочную воду определяется по формуле 1 «Приложение 12» [3], в которой – коэффициент концентрирования (упаривания) определяется методом последовательных приближений.

Предельная допустимая величина коэффициента концентрирования

или

где – допустимый коэффициент упаривания, принимаемый в соответствии с данными таблицы 2 «Приложение 12» [3] равным 1, 5; 2; 3.

При этих трех значениях определяются необходимые параметры режима обработки охлаждающей воды:

- величина продувки – по вышеприведенной формуле;

- остальные параметры по формулам «Приложение 12» [3];

- общее солесодержание оборотной воды- по формуле 27;

- коэффициент φ - по таблице 8;

- концентрация солей в добавочной воде - по формуле 26;

- равновесная щелочность оборотной воды – по формуле 25;

- доза технической кислоты – по формуле 24;

Одновременно определяются условия, при которых не происходит выпадения в системе сульфата кальция. Такие условия обеспечиваются в том случае, если произведение активных концентраций ионов и в оборотной воде не превышают произведение растворимости сульфата кальция , определяемого по формуле 28.

Величина μ - ионная сила раствора, г-ион/л, определяются по формуле 29, а концентрация ионов в г-ион/л по следующим соотношениям:

; ; ; ; ; - по формуле 29,

По принятым трем величинам и полученным и также трем величинам строится график их зависимости. Пример построения графика – рисунок 11.

По графику находят произведение активных концентраций, равное произведению растворимости сульфата кальция при температуре воды 25-60 °С (2, 4- ) и . Эта величина при подкислении серной кислоты будет предельно допустимой для предотвращения не только карбонатных, но и сульфатных отложений.

С учетом окончательно принятой величины определяется доза кислоты , мг/л, и величина продувки , %.

Рисунок 11 – График зависимости произведения активных концентраций ионов и ( ) и коэффициента концентрирования ( упаривания)

 

Кислотное хозяйство

 

Суточный расход технической кислоты

или , л/с

где – плотность серной кислоты, кг/ , принимаемая по таблице 11.

Таблица 11 – Плотность серной кислоты

Содержание в % ( по массе)
Плотность при температуре от 15 до 4 °С, т/	1, 84	1, 64	1, 44	1, 084	1, 042

Часовой расход технической кислоты, л/с

В кислотном хозяйстве предусматривается склад со стеклянными бутылями емкостью 20-50 л или со стальными цистернами емкостью 15 , а также мерник, растворные баки, вакуум-насос и др.

Запас кислоты предусматриваются 30-ти суточный. Емкость мерника на суточный запас кислоты, .

где – количество заполнений в сутки (1-2).Размеры мерников приведены в таблице 12.

Таблица 12 – Характеристика типовых баков-мерников крепкой серной кислоты

Показатели	Объем кислоты в баках
Диаметр мерника D, мм
Высота, мм
Н полн
Н конич
Диаметр патрубков, мм
внизу конуса,
перелива,
Общая масса конструкции, кг

 

Емкость растворного ( расходного) бака,

где – число часов, на которое заготавливается раствор кислоты, ч;

– концентрация кислоты в рабочем растворе, % (5-10);

– плотность рабочего раствора, т/ .

Перемешивание раствора производится сжатым воздухом с интенсивностью 5 л/(с- ).Количество баков – не менее двух.

 

19.Проектирование генплана предприятия и узла водоочистных сооружений

 

После выполнения технологических расчетов всех сооружений, определения их количества и размеров выполняется компоновка генплана.

При компоновке генплана необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

1.Сооружения должны быть расположены наиболее компактно, но с учетом требований [3]. Компактное расположение сооружений по ходу технологического процесса очистки и подготовки производственной воды с минимальными разрывами между ними, диктуемыми технологическими, санитарными и противопожарными нормами, дает возможность уменьшить коммуникации, снизить строительную стоимость и эксплуатационные затраты. В то же время расстояние между сооружениями и размещение площадки под их строительство должны обеспечивать соблюдение очередности их расширения.

2.К каждому цеху, насосным станциями и т.п. должен быть гарантирован подъезд транспорта (хотя бы с одной стороны) для доставки оборудования и материалов.

3.При проектировании водоочистных сооружений следует стремиться к объединению в одном здании: установки водоподготовки с реагентным хозяйством, насосной станции оборотного цикла, электроустройств, складов неядовитых реагентов, вспомогательных помещений, указанных в [3].

4.Размещение складов реагентов производить в соответствии с [3], хлора -[3], емкостей фильтрующих материалов -[3].

5.Подземные сети, как правило, прокладываются вне проезжей части дорог. Наименьшее расстояние в плане от фундаментов зданий до водопроводной сети 5, 0 м, до самотечных сетей водоотведения – 3, 0 м. Сети прокладываются параллельно стенам зданий, пересечения с дорогами и подземными инженерными сооружениями – под прямым углом. Ширина проезжей части дорог принимается 6-7 м, ширина обочины – 1, 5 м. Минимальные расстояния от проезжей части дорог до производственных зданий и сооружений следует принимать следующими: от 0, 15 до 3, 0 м – при отсутствии въездов в здание или при длине более 20 м; 8, 0 – при наличии въездов.

6.На выкопировке генплана (площадке сооружений по обработке воды) показывают насосную станцию оборотного цикла, приемные резервуары нагретой и охлажденной воды, градирни и все коммуникации с указанием их размеров.

7.На чертеже генплана размещаются таблицы условных обозначений и экспликации сооружений.

8.Пример оформления генплана предприятия приведен на рисунке 12.

9.Пример размещения сооружений обработки оборотной воды показан на рисунке 13.

Рисунок 12 - Пример оформления генплана

Рисунок 13 – Пример размещения сооружений обработки оборотной воды:

Условные обозначения:

В2 – добавочная (свежая вода);

В3 – всасывающий трубопровод нагретой воды;

В4 – подача нагретой воды на градирни;

В5 – самотечный трубопровод охлажденной воды;

В6 – всасывающий трубопровод охлажденной воды;

В7 – подача охлажденной воды потребителям;

К2 – условно чистая вода;

I - группа насосов подачи охлажденной воды потребителям;

II - группа насосов подачи воды на градирни;

III - группа насосов подачи воды на фильтры;

1 – потребители; 2 – насосная станция оборотного цикла; 3 – резервуар нагретой воды; 4 – резервуар охлажденной воды; 5 – градирни; 6 – фильтры; 7 – реагентное хозяйство; 8 – тоннель водоводов.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: