Физико-химические методы подготовки воды реки Ангара (место отбора пробы – город Ангарск), страница 3

Ca²⁺=16,5 мг/дм³

Mg²⁺=4,3 мг/дм³

          Na⁺+K⁺=4,3 мг/дм³

HCO₃^- =67,6 мг/дм³

SO₄^2-=7,0 мг/дм³

Cl^-=2,2 мг/дм³

NO₃^-=отс

SiO₃^2-=отс.

Ж_о=1,18 мг-экв/дм³

Ж_к =1,11 мг-экв/дм³

Ж_нк =0,07 мг-экв/дм³

Взвешенные вещества=17,0 мг/дм³

Окисляемость=2,6 мг О₂/дм³

Необходимо выполнить следующие задания:

1. Проверить правильность результатов химического анализа, величины жесткости и щелочности исходной воды.

Примечание. Если в результатах химического анализа воды допущена ошибка больше 1%, то скорректируйте ионный состав воды, изменяя концентрацию ионов Nа⁺.

Качество воды р. Ангара (г.Ангарск):

Ca²⁺=16,5 мг/дм³

Mg²⁺=4,3 мг/дм³

            Na⁺+K⁺=4,3 мг/дм³

HCO₃^- =67,6 мг/дм³

SO₄^2-=7,0 мг/дм³

Cl^-=2,2 мг/дм³

NO₃^-=отс

SiO₃^2-=отс.

Ж_о=1,18 мг-экв/дм³

Ж_к =1,11 мг-экв/дм³

Ж_нк =0,07 мг-экв/дм³

Взвешенные вещества=17,0 мг/дм³

Окисляемость=2,6 мг О₂/дм³

Для проверки на предмет отсутствия ошибки в данном качестве воды применяют следующее правило: сумма катионов в воде должна быть равна сумме анионов выраженных в эквивалентных количествах. Выразим все показатели качества в одинаковых единицах          (мг-экв/дм³), для этого разделим численные выражения концентраций (мг/дм³) на эквивалент иона.

Ca²⁺=16,5:20=0,825 мг-экв/дм³

Mg²⁺=4,3:12=0,358 мг-экв/дм³

Na⁺ =4,3:23 =0,187 мг-экв/дм³

HCO₃^- =67,6:61=1,11 мг-экв/дм³

SO₄^2-=7,0:48=0,146 мг-экв/дм³

Cl^-=2,2:35,5=0,06 мг-экв/дм³

Определим сумму катионов и сумму анионов нашей воды:

SК= Ca²⁺+ Mg²⁺+ Na⁺+K⁺=0,825+0,358+0,187=1,37 мг-экв/дм³

SА= HCO₃^-+ SO₄^2-+ Cl^-=1,11+0,146+0,06=1,316 мг-экв/дм³

Так как SКдолжна быть равна SА, уменьшим на величину 1,37-1,316=0,054 мг-экв/дм³ содержание Na⁺ в исходной воде. Тогда Na⁺+K⁺=0,133 мг-экв/дм³.

2. Выбрать схему полной обработки воды в зависимости от качества исходной воды, представить в виде рисунка и пояснить назначение каждого элемента оборудования выбранной схемы.

Исходя из качества исходной воды схема полной обработки воды будет выглядеть сле-дующим образом (см. рис.1): коагуляция в осветлителях, осветление на механических филь-трах, Н-катионирование на фильтрах 1 ступени, анионирование, декарбонизация, Н-катиони-товые фильтры второй ступени.

2.1. В осветлителе осуществляется удаление взвешенных веществ и снижение содержания органических веществ. В процессе коагуляции снижается и щелочность исходной воды на дозу коагулянта.

2.2. Механические фильтры предназначены для задержания частичек шлама, попавших с осветлителя.

2.3. В Н-катионитовых фильтрах первой ступени происходит основное удаление жесткости исходной воды (Ca²⁺и Mg²⁺) и катионов Na⁺ с заменой их на катион Н⁺.

2.4. В анионитовых фильтрах происходит замена анионов SO₄^2- и Cl^- на анион ОН^-.

2.5. В декарбонизаторе удаляется свободная углекислота.

2.6. Н-катионитовые фильтры второй ступени предназначены для удаления проскоков жесткости и Na⁺ с первой ступени и поддержания стабильно высокого качества обработанной воды.

3. Определить качество воды после предочистки и составить сводную таблицу исходной и осветленной воды по форме приложения:

 Сводная таблица качества исходной и осветленной воды.

Ион	Исходная вода	Известкование-коагуляция	Коагуляция
Ca2+, г-экв/дм3	0,825		0,825
Mg2+, мг-экв/дм3	0,358		0,358
Na++K+, мг-экв/дм3	0,133	0,133	0,133
HCO3-, мг-экв/дм3	1,11	-	0,61
CO3-2, мг-экв/дм3	-	0,4-0,7	-
ОН-, мг-экв/дм3	-	0,05-0,3	-
SO42-, мг-экв/дм3	0,146	0,446	0,646
Cl-, мг-экв/дм3	0,06	0,06	0,06
Жо, мг-экв/дм3	1,18	1,17	1,18
Жк, мг-экв/дм3	1,11	0,8	0,61
Жнк, мг-экв/дм3	0,07	0,37	0,57
Що, мг-экв/дм3	1,11	0,7-1,0	0,61
Окисляемость, мг О2/дм3	2,6	1,3	1,8
Взвешенные вещества, мг/дм3	17,0	5,0	7,0
Дк, мг-экв/дм3		0,3	0,5

4. По исходным данным произвести расчет установки для предочистки воды: Q_ВПУ=90 м³/час, k_сн=1,2 %.

4.1. Расчетная производительность:

, так как необходимо произвести расчет только осветлителя, исходя из производительности предочистки водоподготовительной  установки, то

 м³/час