Проектирование реагентных хозяйств

1. Реагентное хозяйство коагулянта

В качестве коагулянта используется очищенный технический сернокислый глинозем Al₂(SO₄)₃nH₂O (ГОСТ 12966 – 85)  сорта с содержанием безводного сульфата алюминия 50 %. Предусматривается доставка товарного продукта россыпью самосвальным автотранспортом вместимостью 5 т, хранение реагента в виде раствора концентрацией 20 % в баках- хранилищах, совмещенных с растворными баками.

Разрабатывается технологическая схема реагентного хозяйства.

Рис. 2. Технологическая схема реагентного хозяйства коагулянта

1 – самосвальный автотранспорт; 2 – баки-хранилища, совмещенные с растворными баками; 3 – расходные баки; 4 – насосы для подачи раствора коагулянта из хранилища в расходные баки; 5 насосы-дозаторы раствора коагулянта; 6 – подача дозы коагулянта в обрабатываемую воду; 7 – воздуходувки

Количество товарного продукта

Количество товарного продукта, поставляемого на сооружения для обеспечения необходимого запаса реагента, определяется их выражения:

,

где Q_полн – полная производительность сооружения, Q_полн = 27664 м³/сут;

D_k – доза коагулянта, D_k = 50 г/м³;

Т – нормативный период запаса, Т = 30 суток;

b_k – содержание активного сульфата алюминия в товарном продукте, b_k = 50 %,

т.

Количество поставляемого коагулянта принимается кратно грузоподъемности автосамосвалов 5 т, 83 т, 17 машин.

Баки-хранилища

Объем баков-хранилищ для хранения этого количества коагулянта в виде раствора 20 % концентрации определяется из выражения:

W_хр^I = , где

G_k – количество поставляемого продукта, G_k = 83 т;

b_k – содержание активного сульфата алюминия в товарном продукте, b_k = 50 %;

b_хр – концентрация раствора, b_хр = 20 %;

ρ_хр – плотность раствора концентрацией 20 %, ρ_хр = 1.22 т/м³,

W_хр^I = = 170 м³

Кроме этого объема в баках-хранилищах должен быть обеспечен объем для хранения 3–х суточного запаса ко времени очередной поставки реагента.

W_хр^II = ,

где Т₁ = 3 суток,

W_хр^II = = 17 м³.

Суммарный объем баков-хранилищ W_хр = W_хр^I + W_хр^II = 170 + 17 = 187 м³

Количество баков-хранилищ должно быть не менее 3–х. Принимается N_хр = 3, тогда объем одного бака составит:

W_{1 хр} = == 62,5 м³

При конструировании баков следует учитывать, что размеры баков в плане должны быть кратны 3 м (допускается 1.5 м), высота баков кратна 0.6 м, а также то, что автотранспорт должен сгружать реагент в бак, заезжая частично в ворота, устанавливаемые между колоннами каркаса здания, т.е. один из размеров баков должен быть кратным 6 м.

К установке принимается 3 бака с размерами в плане 4,5×6.0 м, высотой 3,0 м, общим объемом 243 м³.

Рис. 3. Баки-хранилища

Расходные баки

Объем расходных баков определяется из выражения:

W_р = ,

где Q_полн – полная производительность сооружения, Q_полн = 27664 м³/сут;

D_k – доза коагулянта, D_k =50 г/м³;

Т₂ – время, на которое заготавливается рабочий раствор, Т₂ = 12 ч;

b_р – концентрация раствора в расходных баках, b_р = 10 %;

ρ_р – плотность раствора 10 % концентрации, ρ_р = 1.1 т/м³,

W_р = = 6,3 м³.

К установке принимается 1 сблокированный бак с размерами в плане 3.0×3.0 м, разделенный перегородкой на 2 части.

Площадь одного бака в чистоте:

F_p = 2.8·1.3 = 3.64 м².

Глубина раствора в баке:

h_p = == 1,7м.

Строительная высота расходных баков принимается 2,2 м, h_стр = 2,2 м.

Насосы для подачи концентрированного раствора коагулянта в расходные баки

Производительность насоса, м³/ч определяется из выражения

Q_н = ,

где W_р – объем расходных баков, W_р = 6,3 м³;

b_р – концентрация раствора в расходных баках, b_р = 10 %;

b_хр – концентрация раствора, b_хр = 20 %;

Т₃ – время подачи раствора, Т₃ = 0.5 ч,

Q_н = = 6,3 м³/ч

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный химические насосы 1Р0330АА00000.

Q=1,75 л/с. H= 55 м.