| Магистры ДонНТУ | ДонНТУ | Автобиография | Автореферат |
| Ссылки | Поиск | Индивидуальное задание | Библиотека |
Характеристика и устройство осветлителейОсветлитель предназначен для проведения процесса содоизвесткования с целью снижения щелочности и жесткости, удаления органических веществ и механических примесей.
Осветлитель имеет следующую техническую характеристику:
производительность - 230 м3/час;
полный водяной объем - 450 м3;
время пребывания воды в осветлителе - 1,75 часа;
скорость восходящего движения воды в выходной зоне - 1 мм/сек.
Осветлитель состоит из следующих зон:
- входной зоны конической формы, служащей для перемешивания воды с реагентами, образования и укрупнения центров кристаллизации;
- центральной зоны конической формы, служащей для адсорбционной сепарации и регулирования структуры в "возраста шлама".
Во входной и центральной зонах проходят все основные химические и адсорбционные реакции.
- выходной зоны цилиндрической формы.
Ввод растворов реагентов осуществляется в следующем порядке:
- известковое молоко;
- сода.
Исходная вода поступает в воздухоотделитель для удаления воздуха, способного вызвать в осветлителе взмучивание и вынос шлама. Воздухоотделитель представляет из себя цилиндрический сосуд с конусным нижним днищем.
Водоподводящая труба внутри воздухоотделителя заканчивается воронкой, обращенной вверх. Поступающая вода переливается через края воронки в трубу, подводящую воду в нижнюю конусную часть осветлителя через сопло.
Сопло, расположенное тангенциально, придает воде вращательное движение, что усиливает контакт выделяемых из воды частиц шлама, улучшает и ускоряет процесс обработки воды.
В центральной зоне находятся вертикальные решетки, которые служат для гашения вращательного движения, а также для дополнительного смешения реагентов с водой. Перемешивание воды и циркуляция шлама происходит при сужении и расширении потоков воды во время прохождения ее через отверстия в перегородках.
Для отвода избыточного шлама внутри осветлителя имеется шламоуплотнитель, который представляет собой резервуар цилиндрической формы диаметром 3250 мм с коническим днищем и крышкой, приваренными к корпусу.
Вода вместе с "постаревшим" шламом по 6 - ти шламоприемным трубам поступает в шламоуплотнитель, где резко меняются скорость и направление движения, в результате чего, под действием силы тяжести и инерции, шлам оседает в нижней части шламоуплотнителя, откуда отводится в дренаж.
Отвод шлама из шламоуплотнителя называется непрерывной продувкой осветлителя и выражается количеством оборотов запорной арматуры.
В верхней части шламоуплотнителя расположен коллектор с отверстиями диаметром 20 мм для сбора осветленной воды, поступающей затем по трубопроводу в короб шламоуплотнителя. Из короба шламоуплотнителя вода поступает через отверстия в перегородке в общий сливной короб осветлителя.
В верхней части осветлителя расположена успокоительная решетка, над которой расположен сборный желоб для сбора и отвода осветленной воды, откуда осветленная вода поступает в общий сливной короб осветлителя.
В нижней части осветлителя имеется грязевик, куда из корпуса осветлителя поступает часть шлама и грубодисперсные загрязнения, которые периодически удаляются в дренаж, т.е. осуществляется периодическая продувка осветлителя.
В осветлителе имеется 9 пробоотборных точек, расположенных по высоте и предназначенных для химконтроля технологического режима.
Первая точка расположена в нижней части входной конической зоны, в зоне смешения и водораспределения, и предназначена для контроля количества дозируемых в осветлитель реагентов.
Вторая точка расположена в верхней части входной конической зоны и служит для контроля шламообразования.
Третья точка расположена в середине центральной зоны и служит для контроля процесса шламообразования.
Четвертая и пятая точки расположены в шламоуплотнителе и служат для контроля качества воды и количества удаляемого шлама.
Шестая точка расположена на уровне нижних окон шламоприемных труб и служит для контроля за качеством воды по содержанию шлама.
Седьмая точка расположена на уровне верхних окон шламоприемных труб и служит для контроля за качеством воды по содержанию шлама.
Восьмая точка - "отсечка" - расположена в отводящем из шламоуплотнителя трубопроводе осветленной воды и служит для контроля качества осветленной воды (на прозрачность).
Девятая точка расположена в трубопроводе, отводящем осветленную воду из сборного короба в бак осветленной воды и служит для химконтроля качества осветленной воды.
Сущность процессов умягчения воды. Известковый метод умягчения водыИзвесткование воды применяется для удаления карбонатной (временной) жесткости воды с соответствующим снижением щелочности и уменьшения количества сухого остатка.
Одновременно из воды удаляются естественные механические примеси, органические загрязнения, соединения железа и кремнекислоты.
При известковании воды протекают следующие процессы:
Прежде всего из воды удаляется свободная углекислота CO2 и образуется труднорастворимое, выпадающее в осадок соединение - углекислый кальций CaCO3:
CO2+Ca(OH)2-->CaCO3+H2O
При введении извести в большем количестве, чем это необходимо для связывания свободной угольной кислоты, в воде повышается содержание гидроксильных ионов OH-, что приводит к переходу бикарбонатов HCO3- в карбонаты CO32-:
OH-+HCO3--->CO32-+H2O
Карбонаты образуют с находящимися в воде ионами кальция Ca2+ выпадающий в осадок карбонат кальция CaCO3.
Ионы магния Mg2+, взаимодействуя с гидроксильными ионами, выделяются в осадок в виде труднорастворимого гидрата окиси магния Mg(OH)2:
Mg2++2OH--->Mg(OH)2
В молекулярной форме реакции, протекающие при известковании, выражаются следующими уравнениями:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2-->2CaCO3+2H2O,
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2-->Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O, MgSO4+Ca(OH)2-->Mg(OH)2+CaSO4, MgCl2+Ca(OH)2-->Mg(OH)2+CaCl2, CO2+Ca(OH)2-->CaCO3+H2O, Fe2(SO4)3+3Ca(OH)2-->2Fe(OH)3+3CaSO4. Норму дозирования известкового молока определяют по формуле:
Dизв=(CO2)исх+(HCO3)исх+(Mg)исх+Иизв, мг-экв/л,
где
(CO2)исх - свободная растворенная углекислота в исходной воде, мг - экв/л;
(HCO3)исх- щелочность исходной воды, мг - экв/л;
(Mg)исх - магниева жесткость исходной воды, мг - экв/л;
Иизв - избыток гидратной щелочности, мг - экв/л.
Принцип работы осветлителяПринцип работы осветлителя сводится к следующим процессам:
Из нижней части вода поднимается к центральной цилиндрической части осветлителя. Образовавшийся в результате химических реакций шлам поглощает на своей поверхности карбонат кальция, гидрат окиси магния. Вращательное движение воды препятствует образованию местных вертикальных потоков при колебании температуры воды или изменении производительности осветлителя. Продолжая восходящее движение в центральной зоне, вода поддерживает шлам во взвешенном состоянии.
Шлам также продолжает восходящее движение, но с меньшими скоростями, вследствие чего происходит обтекание водой этих частиц, способствующее дальнейшему протеканию сорбции (поглощения) примесей на поверхности частиц. Центральная часть осветлителя является зоной сорбционной сепарации (т.е. поглотительного отделения) шлама от воды. Нижние окна шламоотвода улавливают постаревшие частицы шлама, потерявшие активность и приобретшие большую плотность и скорость осаждения. Вода со шламом поступает в шламоотделитель. Выходя из шламоприемных труб, вода меняет направление движения на 180 градусов, при этом под действием инерционных сил шлам отделяется от воды и оседает. Очищенная от шлама вода выводится из шламоуплотнителя и присоединяется к общей массе, идущей из осветлителя. Движение воды через шламоуплотнитель совершается под влиянием разности уровней воды в осветлителе и в выходном отверстии трубы (отсечки), по которой происходит слив осветленной воды из шламоуплотнителя.
Удаление шлама производится непрерывно и периодической продувкой шламоуплотнителя и периодической продувкой конуса (грязевика) осветлителя по графику. Дырчатая решетка, расположенная в выходной зоне осветлителя, создает условия для равномерного движения воды и предотвращает местные выносы шлама.
|
| Ссылки | Поиск | Индивидуальное задание | Библиотека |
| Магистры ДонНТУ | ДонНТУ | Автобиография | Автореферат |