Расчет реагентных способов умягчения воды

При умягчении воды, предназначенной для хозяйственно-питьевых нужд, применяются два реагентных метода:

а) известковый - с добавлением СаО или Са(ОН)₂;

б) известково-содовый - с добавлением СаО и NaCО₃.

Для подготовки воды в промышленных целях применяют едконатриевый (NaOH), содово-едконатриевый (Na ₂ CО₃+NaOH), известково-едконатриевый (CaO+NaOH), фосфатный (Nа ₃ РО₄),бариевый (ВаСОз) методы.

При известковом методе доза извести определяется в зависимости от соотношения между концентрацией в воде кальция (Са) и карбонатной жесткости (Ж_к):

- при Са/2 >Ж_К

, мг/л, (7.2.)

- при Са/2 < Ж_К

, мг/л, (7.3.)

где СО₂ — концентрация в воде двуокиси углерода, мг/л;

Са - содержание в воде кальция, мг/л;

D_к - доза коагулянта в расчете на безводный продукт, мг/л (при предварительной коагуляции воды);

l_к - эквивалентная масса активного вещества в коагулянте (табл.3.1.).

При известково-содовом методе доза извести определяется по формуле:

, мг/л, (7.4.)

Доза соды определяется по формуле:

,мг/л, (7.5.)

где Mg - содержание в воде мзд-ния, мг/л;

Ж_нк — некарбонатная жесткость воды, мг/л.

Реагентное умягчение воды обычно осуществляется в вихревых реакторах (рис.7.1.)

Рис. 7.1. Водоумягчигельная установка с вихревым реактором

1 - бункер с контактной массой; 2- эжектор; 3 - вихревой реактор; 4- ско­рый фильтр; 5- резервуар умягченной воды.

Диаметр нижнего сечения реактора рекомендуется принимать 0,5 м. Следовательно_, площадь нижней части реактора равна f_H = 0,283 м. Скорость движения воды в нижней части реактора определяется по формуле:

,м/с, (7.6.)

где q - расход воды, приходящийся на один реактор, м³/с.

Угол конусности реактора принимается в пределах: а =15 - 20°.

Скорость восходящего движения воды (V_B) на уровне водоотводящих устройся принимается 0,004 - 0,006 м/с.

Площадь верхнего сечения реактора определяется по формуле:

,м². (7.7.)

Диаметр верхнего сечения реактора:

, м, (7.8.)

Высота реактора:

, м, (7.9.)

Нижняя часть реактора загружается контактной массой из молотого известняка или мраморной крошки с крупностью зерен 0,2-0,3 мм.

Высота загрузки принимается 0,5 h_р.

Диаметр реактора на высоте верха загрузки:

,м, (7.10.)

Площадь поверхности загрузки:

, м², (7.11.)

Требуемый объем контактной массы:

,м³, (7.12.)

Скорость входа воды в реактор принимается 0,8-1,0 м/с.

Для задержания взвеси, выделяющейся в реакторе, обработанную в нем воду направляют после реактора в осветлители со взвешенным осадком, а затем на скорые фильтры. При количестве образовавшейся взвеси менее 12 мг/л осветлители со взвешенным осадком не предусматриваются.