Книга "Системы очистки воды" Пособие для менеджеров

Feature image

4.6 Умягчители. Расчет и подбор умягчителя.


4.6    Умягчители. Расчет и подбор умягчителя.

Умягчение воды происходит с помощью ионообменной смолы – катионита. Марок ионообменных смол существует очень много, поэтому все фильтрующие засыпки рассмотрим далее.

Существуют готовые решения для умягчения воды, такие как Watex WB, Watex WM, Watex PS и др. В данном случае выбор фильтра зависит от необходимого суточного и пикового разборов воды, а также анализа воды по жесткости.

Эти фильтра являются универсальными, т.к. могут убирать помимо солей жесткости еще и растворенное железо и марганец. К тому же у этих фильтров намного большая производительность, по сравнению с аналогичными колоннами и гораздо меньшие размеры. Плюс эти умягчители используют на регенерацию смолы в два раза меньше соли и в десятки раз меньше воды. Единственное что может вызвать неудобство при эксплуатации, так это то, что нельзя регулировать выходной уровень жесткости при использовании фильтра еще и как обезжелезиватель. Это связано с тем, что через байпас кроме солей будет проходить и железо, что совсем не желательно.

 

Далее приведены основные характеристики фильтров серии WB, WM и PS.

 

Таблица 4.9. Характеристики умягчителей.

 

Watex WB (500)

Watex WB 

(City Boss)

Watex WB  (700)

Watex WB  (900)

Watex WM

Watex PS(0)

производство

(США)

Франция

Кол-во смолы, л

10

12

20

28

50

28

Кол-во активированного угля

0

8

0

0

0

0

Кол-во соли на регенерацию, кг

0,88

1,1

1,8

2,4

4,4

2,4

Производительность, м3/час

1,6

1,6

2,4

2,7

5,0

2,7

Объём воды на регенерацию, л

57

57

57

57

70

57

Время на регенерацию, мин

От 30

От 30

От 30

От 30

От 40

От 30

Габариты, Д х Ш х. В

370х480х430

420х450х590

370х480х590

370х480х770

500х355х

1155

 

Макс. содержание растворенного железа мг/л

До 5

До 5

До 10

До 10

До 10

До 10

Рабочее давление, атм.

1,5-7

1,5-7

1,5-7

1,5-7

1,5-7

1,5-7

Механический фильтр, мкм

20

20

20

20

20

20

Датчик расхода воды

+

+

+

+

+

+

рН

6-8

6-8

6-8

6-8

6-8

6-8

Окисляемость, мг/л О2

<4

<4

<4

<4

<4

<4 (10)

Максимальная емкость смолы по жесткости, л/ ммоль/л

12000

14400

24000

33600

60000

33600

    wb700 wb500 wm                      

 

 

Для вычисления количества воды между регенерациями можно воспользоваться следующей формулой:

 

 formula

 

Эта формула справедлива для фильтров, которые приведены в таблице выше.

Для регенерации ионообменной смолы в этих фильтрах требуется 60 г соли на каждый 1л смолы, по сравнению со 160 г для обычных колонных фильтров. Это связано с большой эффективностью ионообменной смолы, применяемой в этих фильтрах.

Но не всегда по характеристикам, а особенно по цене, подходят эти фильтра. Поэтому, как альтернатива, используются колонны, подобные механическим фильтрам, обезжелезивателям и органопоглотителям, засыпанные ионообменной смолой – катионитом.

Рассмотрим теперь, как рассчитать фильтр-умягчитель.

Предположим, нам необходим фильтр с пропускной способностью

 

ϑ = 2м3/ч.

 

Исходя из формулы ϑ= Vсмолы(л) х 40 получаем необходимый объем смолы в фильтре.

 

Vсмолы(л)= ϑ/40=2000/40=50л.

 

Также необходимо знать необходимый суточный разбор и жесткость воды, т.к. эти две величины взаимосвязаны и обратнопропорциональны друг другу.

Если принять, что жесткость в воде равной 7 ммоль/л, то объем воды до регенерации может быть вычислена по следующей формуле:

 

Vдо рег(м3)= Vсмолы(л) х1,1/Жесткость(в ммоль/л)=50лх1,1/7=7,8м3

 

Если разбор в сутки будет меньше, то этого фильтра будет достаточно.

Полный объем требуемого баллона для фильтра равен:

 

Vбаллона= Vсмолы/0,7=50/0,7= 71,5л

 

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

Ближайший баллон по данному расчету будет 12х48 с объемом 87,8л.

 

Скорректируем объем смолы:

 

Vсмолы= Vбаллонах0,7=87,8х0,7=61,5л.

 

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

 

Мсмолы= Vфильтрах0,5=61,5х0,5=30,73 кг.

 

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

Обратная промывка должна быть осуществлена потоком в 7-15 м/ч в течение 5-10 минут, просаливание + медленная 40-60 минут, а усадка – 15-30 минут при скорости 5-7м/ч.

Количество воды, требуемое на промывку фильтра:

Обратная промывка: 15м/ч х Sфильтра х 0,17 ч = 15 х 0,073 х 0,17 = 0,182м3=182л.

Просаливание + медленная промывка: 4 х Vсмолы. х 1ч= 4 х 61,5х1=246л.

Быстрая промывка: 20 х Vсмолы. х 0,5ч = 20 х 61,5х0,5=615л.

Итак, при промывке фильтра в канализацию сбрасывается 0,182+0,246+0,615+2=1,043 м3

Количество соли, требуемой на промывку фильтра, вычисляется, исходя из соотношения 160г соли на 1л смолы. В нашем случае требуется 0,16х61,5=9,84кг соли.

Объем рассола, исходя из растворимости соли, в этом случае будет равен 9,84кг/0.36кг/л=27л.

Общий объем солевого бака должен быть не менее, чем в 1,5 раза больше, чем объем требуемого рассола. В нашем случае, 27лх1,5=40л.

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=Sбаллонах15м/ч=0,073х15=1,1 м3

 

Далее вычисляем диаметр ограничительной канализационной шайбы:

 

dшайбы= Vbackwash/0,227=1,1/0,227=4,82 галлон/час

 

№ ограничительной шайбы равен:

 

шайбы=dшайбых10=4,82х10=48

 

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 0,615 м3 воды за полчаса. Т.е. производительность насоса должна быть не менее: 0,615м3/0,5ч=1,23м3.


Комментарии (0)



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