Книга "Системы очистки воды" Пособие для менеджеров

Feature image

4.5 Органопоглотители. Расчет и подбор органопоглотителя


4.5 Органопоглотители. Расчет и подбор органопоглотителя.

Когда из воды удалены железо, марганец и сероводород, можно производить умягчение. Но часто бывает так, что вода содержит много органических примесей (перманганатная окисляемость выше 4). На умягчитель такую воду подавать нельзя, т.к. ионообменная смола обволакивается пленкой из органики и теряет свойства ионообмена. Поэтому предварительно необходимо удалить из воды органику. Существуют умягчители, которые имеют кроме умягчающей смолы (катионита) еще и смолу, удаляющую органику (анионит). К примеру, это фильтр Watex PSO. Плюс к этому, практически все обезжелезиватели могут в некоторой степени уменьшить окисляемость воды. Но иногда, если железа в воде нет, а окисляемость высокая, то необходимо устанавливать отдельный фильтр – органопоглотитель.

Рассмотрим, как правильно подобрать фильтр для удаления органики на основе колонны, подобно механической колонне и обезжелезивателю.

Удаление органики из воды происходит с помощью ионообменной смолы – анионита. Но как показывает практика, удаление органики происходит эффективней вместе с удалением солей жесткости. Поэтому сам анионит отдельно не используют, а смешивают с катионитом. Соотношение, в котором смешиваются обе ионообменные смолы, может быть разным и зависит от тех или иных параметров входной воды. Для удаления органики из воды с содержанием ее до 10мг/л это соотношение обычно 1:1.

Расчет как обычно производится исходя из требуемой производительности фильтра и суточной потребности в воде.  

Предположим, нам необходим фильтр с пропускной способностью

 

Vфильтра= 2м3/ч.

 

Считается, что 1м3 смолы за один цикл фильтрации (между регенерациями) может удалить 3 кг органики. Т.е. на 1 л смолы приходится 3г органики (при регенерации смолы раствором кислоты или щелочи. Если регенерация происходит солью, то это значение нужно уменьшить вдвое) . Еще одно условие качественной работы органопоглотителя, это то, что высота засыпки в фильтре его должна быть не менее 60 см.

Предположим что по анализу у нас в воде окисляемость МО2= 8 мг/л.

К примеру, нам нужно пополнять уровень воды в бассейне после промывки фильтров в объеме 10м3 в сутки.

При разборе 2м3/ч получаем производительность смолы исходя из соотношения:

 

ϑ= Vсмолы(л) х 40 =2000л/ч

 

Отсюда находим объем смолы:

 

Vсмолы= ϑ/40=2000/40=50л

 

Далее можем найти, какой объем воды может очистить фильтр.

 

Vводы= Vсмолы х 1,5г/Мо2= 50х1,5/0,008=9735л

 

Как раз, сколько нам и нужно, если считать что фильтр будет промываться ежедневно. Но для нормального режима работы фильтра с учетом запаса это значение желательно выбирать с двукратным  запасом. Т.е. в нашем случае объем анионита будет 100л, а ресурс  до промывки – 20м3 при максимально возможном разборе 4м3/ч (66л/мин).

Но, как уже упоминалось ранее, для эффективной работы органопоглотителя анионит в нашем случае необходимо смешать с катионитом в соотношении 1:1. Т.е. полный объем фильтра будет Vфильтра =200л.

 

Полный объем требуемого баллона для фильтра равен:

 

Vбаллона= Vфильтра/0,7=200/0,7= 285л

 

Из таблицы 4.2 определяем, какой наиболее подходит нам баллон по вычисленному объему.

Ближайший баллон по данному расчету будет 21х62 с объемом 311л.

 

Исходя из плотности ионообменной смолы 0,5 кг/л, получаем ее массу:

 

Мсмолы= Vфильтрах0,5=200х0,5=100 кг.

 

Итак, для нашего фильтра требуется:

Катионита – 50 кг – 100л.

Аниониту – 50 кг – 100л.

Для промывки фильтра используется три цикла: обратная промывка, просаливание + медленная промывка и усадка.

Обратная промывка должна быть осуществлена потоком в 5-7м/ч в течение 20-30 минут, просаливание + медленная 60-120 минут, а усадка – 15-30 минут при скорости 5-7м/ч.

Количество воды, требуемое на промывку фильтра:

Обратная промывка: 7м/ч х Sфильтра х 0,5 ч = 7 х 0,223 х 0,5 = 0,780м3=780л.

Просаливание: 4 х Vсмолы. х 1ч= 4 х 200х1=800л.

Медленная промывка: 4 х Vсмолы х 1ч. = 4 х 200х1=800л.

Быстрая промывка: 20 х Vсмолы. х 0,5ч = 20 х 200х0,5=2000л

Итак, при промывке фильтра в канализацию сбрасывается 0,78+0,8+0,8+2=4,38 м3

Количество соли, требуемой на промывку фильтра, вычисляется, исходя из соотношения 160г соли на 1л смолы. В нашем случае требуется 0,16х200=32кг соли.

Объем рассола, исходя из растворимости соли, в этом случае будет равен 32кг/0.36кг/л=90л.

Общий объем солевого бака должен быть не менее, чем в 1,5 раза больше, чем объем требуемого рассола. В нашем случае, 90лх1,5=135л.

Исходя из этих данных необходимо:

- подобрать ограничительную канализационную шайбу в голову фильтра (эта шайба ограничивает скорость потока воды через засыпку при обратной промывке).

- проверить, достаточно ли производительности насоса для промывки фильтра.

Ограничительная канализационная шайба подбирается следующим способом:

Определяем необходимый поток воды для обратной промывки:

 

Vbackwash=Sбаллонах7м/ч=0,223х7=1,56м3

 

Далее вычисляем диаметр ограничительной канализационной шайбы:

 

dшайбы= Vbackwash/0,227=1,56/0,227=6,87 галлон/час

 

№ ограничительной шайбы равен:

 

шайбы=dшайбых10=6,87х10=68

 

Производительность фильтровального насоса вычисляется исходя требуемой производительности для усадки. Т.к. цикл усадки для данного фильтра требует максимальной производительности насоса.

Так, при быстрой промывке, у нас требуется 2м3 воды за полчаса. Т.е. производительность насоса должна быть не менее: 3/0,5ч=4м3.

Теперь, когда органика из воды удалена, можно приступать к умягчению воды.


Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.