Расчет отделения коагулянта

6.4.1. Сухое хранение коагулянта

Для хранения реагентов в сухом виде предусматривают закрытые помещения на первом этаже вблизи от растворных баков. При хранении навалом сульфата алюминия и негашеной извести высоту слоя принимают соответственно 1,5 –2 м, а при наличии соответствующей механизации допускается увеличение высоты слоя до 2,5 –3,5 м. Площадь склада коагулянта определяем на 30 суточное хранение.

Площадь склада:

 

где k – коэффициент, учитывающий расширение площади за счет проходов, 1,2;

P - суточная потребность в реагенте, т/сут;

 

где Д – доза реагента, 40 мг/л;

Q_{сут.пол} – расчетная производительность станции , 40529 м³/сут

в – процентное содержание чистого продукта в техническом реагенте для глинозема очищенного 42 %;

T – время хранения коагулянта , 30 суток;

h – высота слоя коагулянта, 2 м;

γ – объемный вес коагулянта, 1 т/м³;

Размер склада в плане принимаем 8 x 9 м² (при высоте слоя коагулянта 2,1 м)

Проверим площадь склада на возможность доставки коагулянта на очистные сооружения большегрузными 60-тонными железнодорожными вагонами. Принимаем: грузоподъемность вагона G = 6т; число одновременно прибывших вагонов N = 1; время, на которое необходимо иметь запас реагента на складе к моменту поступления новой партии, Т₀ = 10 сут

 

 

где G–грузоподъемность большегрузного железнодорожного вагона, 60т;

N – количество одновременно прибывающих вагонов,1;

T – время на которое необходимо иметь запас реагента на складе, к моменту поступления новой партии, принимаемое равным 10 сут. при доставке железнодорожными вагонами;

Принимаемая площадь склада удовлетворяет требованиям приема большегрузного вагона.

По мере необходимости коагулянт со склада подается в растворные баки, где получается 20% раствор. После 4-5 часового отстаивания раствор перепускают в расходные баки, где он разбавляется до концентрации 10-12%. Емкость растворных баков:

 

где q_час – часовая производительность станции, 1689 м³/ч;

n – время полного циклаприготавления раствора коагулянта 10-12 ч ;

в_раст  - концентрация раствора коагулянта, 20%;

Площадь растворного бака:

 

где h – высота слоя раствора, 1 м

Принимаем 3 растворных бака, каждый емкостью 3,4 м³ . Высота слоя раствора h = 1 м, в плане 1,7х 2 м².

 

Емкость расходных (рабочих) баков:

 

где W_расх – емкость расходного бака;

W_раст – емкость растворного бака;

в_раст – концентрация раствора коагулянта в растворном баке, 20%;

в_расх - концентрация раствора коагулянта в расходном баке,  10-12%;

Площадь расходного бака:

 

где h - высота слоя раствора , 17-2 м;

Принимаем 2 расходных бака, каждый емкостью 6,8 м³. Высота слоя раствора 2 м, размер в плане 2 х 1,7 м².

Количество растворных баков не менее трех и расходных баков не менее двух. Высотное расположение их должно обеспечить самотечный перелив растворов из растворных в расходные баки. Баки изготавливаются из монолитного или сборного железобетона. Растворные баки в нижней части проектируем с наклонными стенками под углом 15⁰ к горизонтали для очищенного коагулянта. Для опорожнения баков и сброса осадка принимаем трубопровод диаметром не менее 150 мм

Внутренняя поверхность растворных и расходных баков должна быть защищена от коррозирующего действия раствора коагулянта при помощи кислотостойких материалов.

Днища расходных баков имеет уклон к сбросному водопроводу диаметр которого не менее 100 мм.

Забор раствора коагулянта из растворных и расходных баков предусматриваем с верхнего уровня.

Ввод раствора реагента производится в суженный участок напорного водовода, подающего воду на очистные сооружения.

В случае невозможности самотечного перепуска растворов реагентов предусматривается их перекачка кислотостойкими насосами марки 1,5х-6Д-1-41. Время перекачки принимаем 0,5 ч. Тогда производительность насоса равна: q_нас = 3,4 / 0,5 = 6,8 м³/ч

 

5.4.2. Расчет производительности воздуходувок

 

Для интенсификации процессов растворения коагулянтов и перемешивание раствора в растворных и расходных баков предусматривается подача сжатого воздуха, подаваемого по воздухопроводам от воздуходувок.

Производительность воздуходувок определяется по формуле:

 

где i_рас – интенсивность подачи воздуха в растворном баке,           8-10 л/сек м²;

i_расх - интенсивность подачи воздуха в расходном баке,             3-5 л/сек м²;

F_раст – площадь растворного бака, м²;

F_расх – площадь расходного бака , м²;

Принимаем 2 воздуходувки марки ВК-3 - одну рабочую и одну резервную.

По площади баков воздух распределяется при помощи дырчатых винипластовых труб, уложенных под решетками растворных и по дну расходных баков отверстиями вниз, на расстоянии 0,4-0,5 м друг от друга. Скорость выхода воздуха из отверстий принимается 20-30 м/сек при диаметре отверстий 3-4 мм.

5.4.3. Расчет отделения полиакриламида

Отделение ПАА состоит из склада и помещения, где располагаются установки для растворения и дозирования ПАА. ПАА поставляется в полиэтиленовых мешках емкостью 40 кг, упакованные в ящики.

Для приготавления 1% раствора ПАА принимаем установку УРП-2м производительностью 14 м³/сут. Принимаем одну рабочую и одну резервную установки.

Площадь склада для сухого хранения ПАА:

 

где k – коэффициент, учитывающий расширение площади за счет проходов, k = 1,2;

P - суточная потребность в реагенте, т/сут;

где Д – доза реагента, 0,5 мг/л;

Q_{сут.пол} – расчетная производительность станции , м³/сут;

в – процентное содержание чистого продукта в техническом реагенте для глинозема очищенного 8-10 %;

T – время хранения коагулянта , 30 суток;

h – высота слоя коагулянта, 1-1,5 м;

γ – объемный вес коагулянта, 1 т/м³;

Размер склада в плане принимаем 2 x 4 м² (при высоте слоя ПАА 1 м)

Проверим площадь склада ПАА на возможность доставки всей партии раегента автосамосвалами. Принимаем: грузоподъемность самосвала G = 5т; число одновременно прибывших самосвалов N = 1; время, на которое необходимо иметь запас реагента на складе к моменту поступления новой партии, Т₀ = 2-3 сут

Принимаемая площадь склада удовлетворяет требованиям приема большегрузного самосвала.

Емкость расходных баков:

 

где q_час – часовая производительность станции, м³/ч;

n – время полного цикла приготавления раствора коагулянта 10-12 ч ;

в_ПАА  - концентрация раствора коагулянта, 1-0,5%;

γ – объемный вес коагулянта, 1 т/м³;

Принимаем 2 растворных бака ПАА размерами в плане 1 х 1 м², высота 2,4 м, емкость по 2 м³. Расход раствора полиакриламида равен:

где t – 8-10 часов;

Для дозирования принимаем насосы-дозаторы марки НД 160/10 производительность q_нас = 0,16 м³/ч, напор 100м.