Коагулянт.

Определяем дозу коагулянта для снижения цветности:

;

где - цветность

тогда: ,

для удаления мутности по табл. 16(1) – 30 мг/л. Принимаем к расчёту большую дозу безводного сульфата алюминия: .

Определяем необходимость подщелачивания воды при коагуляции:

т.е. снижение щелочности при вводе коагулянта не компенсируется её наличием в обрабатываемой воде и требуется подщелачивание,

где: исходная щелочность воды

эквивалентная масса сульфата алюминия, равная 57 мг/мг-экв

Определяем дозу кальцинированной соды:

где - эквивалентная масса соды (по Na₂CО₃) – 53 мг/мг-экв, извести (по СаО) – 28 мг/мг-экв.

При использовании извести вместо соды её доза (по СаО) составит

Растворение реагентов, поставляемых в твёрдом состоянии в виде порошка, гранул или дроблёных кусков, производится в растворных баках, оборудованных системой подачи сжатого воздуха. Количество растворных баков должно быть не менее трёх.

Расходные баки в количестве не менее двух рассчитывают на сменную потребность (8-12 часов) в реагенте. Склады реагентов рассчитывают на 30 суточную потребность, но не менее объёма разовой поставки.

Коагулянт сульфат алюминия с содержанием активной части в товарном продукте поставляется в дроблёном виде в контейнерах массой 1 тонна каждый.

Объем растворных баков определяем по формуле:

где: - производительность,

- доза коагулянта,

- время, на которое заготавливается раствор,

- концентрация коагулянта в растворных баках,

- плотность раствора коагулянта.

тогда:

Предусматриваем устройство 3-х растворных баков ёмкостью каждый. Количество коагулянта, загружаемое в один бак при приготовлении раствора:

Принимаем размеры бака (строительную высоту бака увеличиваем на 0, 5м во избежание выплёскивания раствора коагулянта при затворении).

Для затворения и перемешивания коагулянта предусматриваем подачу сжатого воздуха с интенсивностью .

Найдём расход воздуха для одного растворного бака по формуле:

Для распределения воздуха применяем дырчатые трубы из полиэтилена. Расстояние между трубами, b_mp, прокладываемыми по днищу бака, принимаем равное 0, 25м. Количество распределительных труб в баке определяем исходя из его ширины по формуле:

,

а их диаметр по скорости движения воздуха в трубах

По каталогу выбираем трубы ПНД, средним наружным диаметром

Принимаем диаметр отверстий в трубах , скорость выхода воздуха из отверстий . Количество отверстий в трубах:

Длина распределительных труб в баке, на которой расположены отверстия, составляет . Расстояние между отверстиями определяется:

где;

- длина распределительных труб в баке,

Отверстия размещаем снизу трубопровода. В баке на расстоянии от дна устраиваем колосниковую решётку с прозорами из досок на которые накладываются сетки из кислотостойкого материала с отверстиями 2 мм. Дно бака проектируем пирамидальным с наклоном к выпуску диаметром .

Число расходных баков принимаем равным 2. Объем каждого из них рассчитываем на потребность в коагулянте в течении 12 ч. При концентрации коагулянта в расходном баке 10% его объем вычисленный ранее составит 3, 23 м³.

Принимаем размеры бака

Для перемешивания раствора коагулянта в расходных баках проектируем трубчатую воздухораспределительную систему.

При интенсивности подачи сжатого воздуха расход воздуха, подаваемый в бак

Принимаем скорость движения воздуха в трубах , расстояние между трубами по дну бака . Диаметр распределительных трубопроводов определим по выражению:

По каталогу подбираем трубопровод из полиэтиленовых труб D=20 мм. При диаметре отверстий для распределения воздуха из трубопроводов d₀ = 4 мм и скорости выхода v₀ = 20 м/с общее число их будет равным:

При общей длине перфорированного участка трубопровода расстояние между отверстиями в трубах составит 5, 6/36=0, 16 м или 160 мм.

Днища расходных баков проектируем с уклоном 0, 01 к приямку, из которого устраиваем выпуск диаметром 100 мм.

Для перекачивания раствора коагулянта из растворных баков в расходные устанавливаем в техническом коридоре насосы Х 32-50-125 (один рабочий и один резервный).

Определяем месячную потребность станции в коагулянте (по поставляемому продукту):

Объем разовой поставки 50 т. больше месячной потребности 41, 1 т, поэтому площадь склада для хранения коагулянта рассчитываем на его размещение.

Площадь склада для хранения коагулянта рассчитывается по формуле:

где: - высота слоя коагулянта в складе при хранении,

- объемная масса дробленого коагулянта в сухом виде,

- дополнительное пространство в складе, требуемое для размещения машины с реагентом при разгрузке и проходов вокруг неё.

Площадь склада можно сократить за счет увеличения слоя коагулянта при хранении, но не более чем до 3, 5 м.

Для выбора схемы приготовления суспензии извести определим ее суточный расход (по СаО):

Для этого расхода и в соответствии с качеством поставляемого реагента выбираем схему приготовления извести с растворными баками и гидромешалками.

Определяем объём растворного бака при концентрации суспензии (по СаО) , плотности

Принимаем 2 растворных бака объёмом 4, 4м³ каждый, размерами

Перемешивание суспензии извести в растворных баках предусматриваем подачей сжатого воздуха с интенсивностью . Рассчитаем расход воздуха , подаваемого в бак, при расстоянии между распределительными трубами b_mp=250 мм:

Найдём диаметр распределительных труб d, укладываемых по дну бака, при скорости воздуха в них :

Проектируем распределительную систему из стальных труб с отверстиями диаметром , просверленных по нижней образующей трубы. Количество отверстий в трубах в одном баке при скорости выхода воздуха из них

Расстояние между отверстиями в трубах:

Для перекачивания реагента из растворных баков в гидромешалки предусматриваем установку двух насосов типа СМ.

Объем бака для гидравлического перемешивания суспензии извести предусматриваем равным растворному – , их количество – 2.

Принимаем диаметр бака , тогда его полная высота будет равна сумме высот цилиндрической и конической частей мешалки – при угле наклона стен днища 45 град высота конической части , или 1 м. Высота цилиндрической части

Полная высота бака составит

Для перемешивания суспензии и подачи её в обрабатываемую воду предусматриваем установку насосов типа СМ, производительность насоса должна обеспечивать скорость восходящего потока суспензии извести в гидромешалке не менее 5 мм/с и расчетный расход для подщелачивания воды равный:

Производительность насоса для перемешивания

Полная производительность насоса –

Напор насоса можно приближенно вычислить по разности отметок пола цеха извести и воды в смесителе, прибавив к ней 2м потерь в коммуникациях и 2м в трубопроводах от цеха извести до точки ввода реагента. Ориентировочно эта величина составляет 10…12м. По производительности насоса и напору 10 м подбираем по каталогу к установке насос СМ 100-65-200/4, мощность двигателя 5, 5 кВт. Этот насос обвязываем вместе с аналогичными насосами для перекачки реагента из растворных баков с возможностью работы с гидромешалками.

Площадь склада для хранения извести рассчитываем на 30 суточную потребность в ней , сравнивая с объёмом разовой поставки.

Объём разовой поставки более месячной потребности, поэтому площадь склада извести рассчитываем на хранение 15, 1 т реагента.

Для подачи воздуха в растворные баки при растворении реагентов предусматриваем установку водокольцевых компрессоров. При одновременной работе трех растворных баков и одного расходного для коагулянта и одного растворного для извести суммарная потребность в воздухе составит

Принимаем к установке 2 компрессора ВК 6 (1 рабочий и 1 резервный).