Описание блок-схемы и технологии очистки обессоливаемых вод. Расчет напорного угольного фильтра. Схемы и расчет установок полного обессоливания методом ионного обмена, расчет регенерационного хозяйства ионитовой установки. Сущность метода дегазации.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

2

1

Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана

Калужский филиал

Кафедра промышленной экологии

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

"Системы водоподготовки и технологии очистки сточных вод"

на тему:

"Специальные методы очистки вод"

Калуга, 2010

Задание на проектирование

Цветность	3 град
Запах	1,2 балла
Мутность	1,9 мг/л
Водородный показатель	7,2
Железо (II)	0,4 мг/л
Окисляемость (перм.)	2,5 мг/л
Хлориды	15 мг/л
Жесткость	6,0/карб 3,3 моль/л
Кальций	86 мг/л
Магний	13 мг/л
Натрий	12 мг/л
Железо (III)	0,2 мг/л
Свободная углекислота	90 мг/л
Сульфаты	195 мг/л
Кремниевая кислота	24 мг/л

Спроектировать ионитовую установку (воды) производительностью 6 тыс. м³/сутки (полное обессоливание) с реагентным хозяйством.

Введение

очистка обессоливание воды

На промышленных предприятиях различного профиля обессоленная вода расходуется на самые различные нужды, но преимущественно ее используют для следующих основных целей:

· Для охлаждения действующих агрегатов, например, конденсаторов паровых турбин тепловых электростанций;

· Для питания котлов разнообразных конструкций;

· Для очистки выпускаемого продукта, например, для очистки текстиля, пищевых продуктов, электронной техники и др.;

· Для некоторых химических производств.

Таким образом, многие отрасли промышленности предъявляют высокие требования к качеству потребляемой воды. Особенно к ее солевому составу и жесткости. Т.е. подаваемую воду необходимо полностью обессоливать перед использованием.

Существует несколько методов обессоливания воды. Но, на данный момент, наиболее широко используемым в является ионный обмен. Существуют и другие методы, которые при малом расходе воды являются более экономически целесообразными, но в условиях промышленных масштабов они неприменимы.

Полному обессоливанию подвергают, в основном, природные воды с небольшим содержанием взвеси. Основными загрязнителями таких вод являются ионы кальция и магния, обуславливающие жесткость воды, нитраты, свободная углекислота, которая является весьма агрессивной, ионы натрия, анионы серной кислоты, хлориды и др. ионы. Концентрации всех этих веществ варьируются в широких пределах, поэтому существуют различные схемы обессоливания с помощью ионитов, и каждый раз они индивидуальны.

Например, при подготовке добавочной воды основных циклов современных тепловых и атомных электростанций весьма широко используется метод обессоливания воды, основанный на последовательном осуществлении процессов Н-катионирования и ОН-анионирования. В процессе Н-катионирования содержащиеся в воде катионы заменяются на ионы Н⁺; в процессе ОН-анионирования содержащиеся в воде анионы заменяются на ионы ОН^-. Взаимодействуя друг с другом, ионы Н⁺ и ОН^- образуют молекулу воды.

Весьма простой по своей сути метод ионитного обессоливания воды реализуется с применением различных технологических решений, направленных на достижение требуемого эффекта очистки воды с минимальными затратами. При существующих ценах на иониты, реагенты и водоподготовительное оборудование метод химического обессоливания воды с использованием зернистых ионообменных материалов экономически целесообразен.

Подготовка обессоленной воды на ТЭС, как правило, совмещается с ее обескремниванием. Необходимость удалять из воды весьма слабую кремнекислоту предопределяет использование сильноосновных анионитов.

В зависимости от требований, предъявляемых к качеству обессоливаемой воды, и состава примесей исходной воды принципиальные технологические схемы обессоливания воды выполняются с разным числом ступеней ионирования. При обессоливании природных вод ионированию подвергается осветленная вода, прошедшая соответствующие стадии предварительной очистки. В состав ионитовых установок включают угольные фильтры, т.к. при обессоливании большое значение имеет предварительное освобождение воды от взвешенных веществ, железа и органических примесей. Окисляемость воды, подвергаемой обессоливанию, должна быть в пределах расхода 1-2 мг/л кислорода. Если эта величина больше, то в начале схемы предусматриваются фильтры с активированным углем.

I. Описание блок- схемы очистки обессоливаемых вод

Забираемая вода из природного источника в объеме 6 тысяч м³ в сутки с помощью насосов подается в резервуар-накопитель. Установка резервуара-накопителя необходима для обеспечения бесперебойной работы сооружений по очистке вод. Исходные характеристики поступающих вод следующие:

Цветность = 3 град
Запах = 1,2 балла
Мутность = 1,9 мг/л
Водородный показатель = 7,2
Fe2+ =0,4 мг/л
Окисляемость (перм.) = 2,5 мг/л
Cl- = 15 мг/л
Жесткость = 6,0/карб 3,3 моль/л
Ca2+ = 86 мг/л
Mg2+ = 13 мг/л
Na+ = 12 мг/л
Fe3+ = 0,2 мг/л
CO2 = 90 мг/л
= 195 мг/л
=24 мг/л

После усреднения поток воды направляем на станцию обессоливания. В состав которой входят:

1. Напорные фильтры с загрузкой из активированного угля для снижения цветности, запаха, мутности (т.е. мелкодисперсных взвешенных веществ обуславливающих преждевременное истирание ионитов), содержания железа и окисляемости до 1 мг/л.

2. Три ступени Н-катионитовых и три ступени анионитовых фильтров, которые удаляют из воды все анионы и катионы (эффективность очистки составляет 99,9%).

3. Декарбонизатор для удаления свободной углекислоты, концентрация которой снижается до показателя 3 мг/л.

Эффект очистки обессоливаемых вод определяется по формуле:

,

где С₁ - начальная концентрация вещества, мг/л;

С₂ - конечная концентрация вещества, мг/л.

Тогда С₂ = С₁*(1-Э/100).

Тогда после станции ионного обмена остаточные концентрации веществ будут равны:

...

Цветность = 1 град
Запах = 1 балла