Физико-химические методы подготовки воды реки Ангара (место отбора пробы – город Ангарск), страница 2

м²

4.3. Площадь одного фильтра

 м²

при числе фильтров (в работе+регенерации) n+n_р=3+1=4

4.4. Исходя из расчетной площади одного фильтра, выбираем из стандартного ряда фильтров: диаметр-2,0 м; площадь-3,14 м²; высота слоя-1 м.

4.5. Действительная скорость фильтрования:

м/час

4.6. Характеристика фильтрующего материала: тип-антрацит; рабочая емкость Е_р=2 кг/м³; принятая высота слоя- h_сл=1 м.

4.7. Продолжительность фильтроцикла

23 час

где С - концентрация взвешенных веществ, поступающих на механические фильтры (0,009 кг/м³).

4.8. Суточное число регенераций всех фильтров

3,1 рег/сутки

4.9. Расход воды на взрыхление

33,9 м³

где ; мин.- время взрыхления фильтра

4.10. Расход воды на отмывку

 м³

4.11. Суммарный расход воды на регенерацию

37,04 м³

4.12. Часовой расход воды на собственные нужды

4,78 м³/час

4.13. Часовой расход воды после осветлителя

94,78 м³/час

4.14. Производительность каждого осветлителя

 м³/час

4.15. Выбираем из нормального ряда осветлителей ближайший по производительности ВТИ-160И (с коэффициентом 0,6 согласно "Норм технологического проектирования .." при применении осветлителей типа ВТИ для коагуляции сернокислым алюминием).

6.  Осаждение.

Проведение процессов осаждения связано с движением твердых тел в жидкости. В промышленных условиях эти процессы проводятся в ограниченном объеме при большой концентрации твердой фазы. В таких условиях оседающие частицы могут влиять на движение друг друга из-за взаимного трения или столкновения. Такое осаждение называется стесненным, а его закономерности отличаются от равномерного движения единичной частицы в среде. В отличие от свободного при стесненном движении в процессах осаждения более мелкие частицы тормозят движение более крупных, а частицы больших размеров увлекают за собой мелкие частицы, ускоряя их движение. Возникает коллективное осаждение частиц с близкими скоростями в каждом сечении аппарата.

Все процессы осаждения основаны на выделении в твердую фазу веществ, концентрация которых достигла произведения растворимости.

Процесс известкования основан на том, что щелочность природной воды обусловлена в основном ионами , находящимися в химическом равновесии, зависящим от величины рН, с недиссоциированной угольной кислотой и карбонат-ионами. При вводе гашеной извести Са(ОН)₂, получаемой на ВПУ гидратацией ("гашением") СаО, снижение щелочности дос-тигается повышением рН воды более 9,5, с выводом образующихся карбонат-ионов в составе труднорастворимого вещества СаСО₃.  При превышении дозы извести над ее количеством, необходимым для декарбонизации, в воде появляется избыточная концентрация гидроксиль-ных ионов и может быть превышено произведение растворимости Mg(OH)₂ , который в этом случае выделится в твердую фазу.

При совмещении процессов известкования и коагуляции в качестве коагулянта обычно используется закисное сернокислое железо FeSO₄×7H₂O (железный купорос).

Для процессов известкования и коагуляции в последние десятилетия применяют осветлители типа ВТИ. Осветлитель представляет собой цилиндрическую емкость с коническим днищем. Из трубопровода сырая вода поступает в воздухоотделитель, где происходит отделение воздуха. Затем по трубопроводу поступает в нижнюю коническую часть осветлителя через сопла, установленные по касательной для интенсивного перемешивания дозируемых в конусную часть реагентов. В верхней конусной части осветлителя установлены вертикальные успокоительные перегородки. Вода, вместе со взвешенным слоем шлама поднимается до уровня шламоприемных окон. Через шламоприемные окна до 20 % всего потока поступает в шламоуплотнитель, тем самым предотвращая поступление шлама  в зону осветленной воды. Через верхнюю горизонтальную решетку осветленная вода поступает в кольцевой желоб и далее сливается в бак коагулированной воды. В шламоуплотнителе под действие собственного веса шлам опускается в нижнюю часть шламоуплотнителя, откуда он выводится с непрерывной продувкой. Осветленная вода из шламоуплотнителя поднимается вверх и через отсечку поступает в кольцевой желоб, смешиваясь с основным потоком осветленной воды.

Список использованной литературы:

1.  Методические указания «Физико-химические методы подготовки воды и топлива» НГТУ, 2002 г.

2.  А.А.Громогласов, А.С. Копылов, А.П. Пильщиков «Водоподготовка:процессы и аппараты», М. Энергоиздат 1990

Задание к контрольной работе (вариант № 2).

Дан химический состав поверхностного водоисточника – река Ангара, место отбора пробы – город Ангарск: