Реагентное хозяйство (стр. 2 из 3)

Конвекция, вызванная различными плотностями двух слоев жидкости, называется естественной. В практике больший интерес представляет искусственная конвекция, т.е. вынужденное, поддающееся управлению движение жидкости, регулируемое различного вида мешалками и гравитационным напором. При растворении и смешении растворов реагентов с обрабатываемой водой используются различные устройства, создающие вихревое движение жидкости.

Растворы (или суспензии) реагентов приготовляют в растворных или расходных баках (принимают соответственно не менее двух-трех баков). Для побуждения и интенсификации растворения реагентов предусматривают барботаж (рис.4.2, а), механическое перемещение (рис.4.2, б) или непрерывную циркуляцию раствора с помощью насоса (рис.4.3). При барботировании интенсивность подачи сжатого воздуха 8-10 л/ (с*м²) Для растворения и 3-5 л/ (с-м²) для перемешивания при разбавлении в расходных баках. Распределение воздуха следует производить дырчатыми полиэтиленовыми трубами. В растворных баках концентрацию раствора коагулянта, считая по безводному продукту, следует принимать до 20 и 24% соответственно для очищенного кускового и гранулированного, до 17% - Для неочищенного, а в расходных баках - до 12%.

Растворные баки должны иметь наклонные днища под углом 45° к горизонтали при использовании неочищенного и 15° - очищенного коагулянта. Они должны быть оборудованы трубопроводом диаметром не менее 150 мм для опорожнения и сброса осадка. Днища расходных баков должны иметь уклон не менее 100 мм.

На водоочистных комплексах небольшой производительности (до 1000 м³/сут) применяют совмещенные расходные баки. Куски коагулянта загружают в растворный бак с днищем из деревянных колосников, а насыщенный раствор коагулянта поступает через днище в расходный бак. В этот же бак добавляют водопроводную воду для разбавления раствора до требуемой концентрации. Для ускорения растворения кусков реагента по пластмассовой трубе подают сжатый воздух под колосники.

Рис. 4.2 Баки приготовления раствора коагулянта с воздушным (а) и механическим (б) побуждением:

1 - корпус; 2, 3 - подача воды и сжатого воздуха; 7 - колосниковая решетка; 4 и 5 - верхняя и нижняя воздухораспределительная система; б - выпуск осадка; 8 - отвод раствора коагулянта; 9 - коагулянт; 12 - электродвигатель; 13 - ось мешалки; 10 - шланг; 11 - поплавок; 14 - окна для циркуляции раствора

По этой же трубе сжатый воздух поступает в систему дырчатых труб, уложенных по дну расходного бака, для перемешивания в нем раствора с целью поддержания равномерной его концентрации. Совмещенный растворно-расходный бак должен иметь два отделения, чтобы подача раствора не прерывалась, когда идет его приготовление в одном из отделений.

На очистных комплексах большой производительности устанавливают отдельно растворные и расходные баки с пирамидальным днищем и деревянными или железобетонными колосниками внизу бака, на которые загружают куски коагулянта. На сравнительно небольших установках расходные и растворные баки деревянные (из клепки), а на больших - железобетонные с антикоррозионной облицовкой внутри.

На установках производительностью до 1000 м³/сут реагентные баки могут быть размещены на верхнем этаже здания, что обеспечивает самотечную подачу раствора к месту его ввода в. обрабатываемую воду. В этом случае должен быть предусмотрен подъемник для подачи реагентов на верхний этаж. При большой производительности водоочистного комплекса растворные и расходные баки должны быть размещены на первом этаже рядом со складом реагентов, а раствор должен подаваться к дозирующему устройству насосами.

Рис.4.3 Установка для приготовления раствора флокулянта: 1 - растворный бак с непрерывной циркуляцией раствора; 2 - насос циркуляции и перекачки раствора; 3 - расходный бак; 4 - дозатор; 5 – эжектор

Объем, м³, растворного Vpи расходного V баков определяют по формулам:

гдеq - расчетный расход обрабатываемой воды, м³/ч; р - плотность раствора коагулянта, обычно 1 т/м³; Т - число часов работы водоочистных сооружений, на которое заготовляется раствор коагулянта; b_pи b - концентрация раствора коагулянта в растворном и расходном баках.

Для подщелачивания и стабилизации воды, применяют известь в виде молока концентрацией до 5% по оксиду кальция или раствора концентрацией до 1,4 г/л, либо раствор соды концентрацией 5-8%. Технологическая схема известкования воды выбирается с учетом вида и качества исходного продукта, потребности в извести, места ее ввода и т.д. При суточном потреблении извести до 50 кг по оксиду кальция можно примеизвестковый раствор, приготовляемый в сатураторах двойного насыщения.

Рис.4.4 Известковое хозяйство при сухом (а) и жидкостном (б) хранении извести: 1 - бункер; 2 - контейнер; 3 - таль с электроприводом; 4 - известегасилка; 5 - сливной желоб; 6,7 - пропеллерная мешалка и бак для известкового молока; 8 - насос-дозатор; 9 - бак для отходов; 10 - корзина с известью; 11 - бак известкового теста; 12 - насос; 13 - отвод известкового молока

При большом суточном потреблении извести известковый раствор или молоко приготовляют в баках (принимают не менее двух баков). Баки должны иметь конические днища с углом 45° и сбросные трубопроводы диаметром не менее 100 мм (рис.4.4). Непрерывное перемешивание известкового молока в баках осуществляют гидравлическим способом с помощью циркуляционного насоса при восходящей скорости потока не менее 5 мм/с с механическими мешалками или бар - ботированием воздухом с интенсивностью 8-10 л/ (с-м²). Известковое молоко очищают от нерастворимых примесей в вертикальных отстойниках с восходящей скоростью 2 мм/с или в гидроциклонах с двукратным пропуском его через аппарат.

Раствор соды концентрацией 5-8% готовят в железобетонных или стальных баках с механическим или пневматическим побуждением (барботаж). Для ускорения процесса растворения соды рекомендуется подогрев воды до 50-60°С.

Угольную пульпу концентрацией 5-10%, применяемую для дезодорации воды, готовят замачиванием порошкообразного активного угля в течение 1 ч в баках с механическим или гидравлическим перемешиванием (рис.4.5). Помещения, где размещены угольные установки, относятся к категории пожароопасных, их оборудуют системой приточно-вытяжной вентиляции с пятикратным (не менее) обменом воздуха.

Рис.4.5 Установка для приготовления и дозирования пульпы активного угля: 1 - барабан с механическим перемешиванием; 2 - люки; 3 - насосы; 4 - бункер для пульпы; 5 - сетка; 6 - дозатор; 7 - отвод готовой пульпы.

Растворы ПАА (см. рис.4.3) из технического продукта рекомендуется приготовлять в баках с механическими лопастными мешалками. В состав установки помимо мешалки входят

расходный бак, где аккумулируется раствор ПАА 1-1,5% -ной концентрации, дозатор и эжектор, вторично разбавляющий раствор до 0,1-0,25% -ной концентрации и транспортирующий его _к месту ввода в обрабатываемую воду. Период приготовления раствора ПАА из геля 30-40 мин, из сухого продукта - 2 ч. При использовании горячей воды с температурой до 50°С продолжительность приготовления раствора ПАА сокращается. Число мешалок и объем расходных баков определяют исходя из сроков хранения растворов ПАА: 0,7-1% -ной концентрации - до 15 сут; 0,4-0,6% -ной - до 7 сут; 0,1-0,3% -ной - до 2 сут.

Растворы АК приготовляют на месте ее применения путем активации силиката натрия (т.е. нейтрализации его щелочности) раствором сульфата алюминия или хлором на установках непрерывного или периодического действия. При часовом использовании дозы АК до 3 кг применяют установки периодического действия, состоящие из реагентного бака, где в течение часа выдерживают хлорированный раствор силиката натрия, хлората ЛК-Ю, центробежного насоса и дозаторов.

Раствор перманганата калия концентрацией 0,5-2% готовят в растворных баках, которых должно быть не менее двух. Продолжительность полного растворения реагента при температуре воды до 20°С 4-6 ч, а при 40°С - 2-3 ч.

Растворы фторсодержащих реагентов приготовляют в сатураторах одинакового насыщения (для реагентов с малой растворимостью) или в расходных баках (для хорошо растворимых реагентов) с механическим или пневматическим побуждением. Установки сатураторного типа целесообразны для водоочистных комплексов производительностью до 50 тыс. м³/сут. Фтораторные установки с растворно-расходными баками, применяющиеся при большей производительности, характеризуются универсальностью, так как могут работать на любом фторсодержащем реагенте.

Раствор гексаметафосфата натрия (кальция) концентрацией 2-3% (в расчете на товарный продукт) готовят в баках с механическим перемешиванием (принимают не менее двух баков). Продолжительность растворения реагента при непрерывном перемешивании в воде температурой 16-18°С составляет 4-5 ч, при 50°С - около 2 ч. Раствор гексаметафосфата натрия характеризуется высокой коррозионной активностью, поэтому внутренняя поверхность стенок баков должна иметь кислотостойкое покрытие.