Высота слоя насадки в дегазаторе

⇐ ПредыдущаяСтр 29 из 31Следующая ⇒

Насадка	Высота слоя насадки в м при содержании СO₂ в воде в мг/л
Насадка	50	100	150	200	250	300
Кольца Рашига	3	4	4,7	5,1	5,5	5,7
Хордовая из деревянных брусков	4	5,2	6	6,5	6,8	7

Высота слоя насадки в дегазаторе назначается по табл. 72 в зависимости от содержания СО₂ и от типа насадки.

Для данного примера при насадке из колец Рашига площадь дегазатора F_дег=190:60=3,17 м² и его диаметр D_дег=2 м.

По табл. 72 находим высоту слоя насадки в дегазаторе при содержании [СО₂]_п=136 мг/л, равную 4,7 м.

Вентилятор дегазатора должен обеспечивать подачу удельного расхода воздуха 20 м³ на 1 м³ воды, подаваемой в дегазатор; в данном примере Q_возд=190∙20=3800 м³/ч.

Необходимый напор, развиваемый вентилятором, определяется с учетом потери напора в насадке из колец Рашига, которую принимают равной 30 мм вод. ст. на 1 м высоты слоя насадки, а также величины прочих потерь напора, составляющих 30—40 мм вод. ст. Суммарная потеря напора ∑h=4,7∙30+40=181 мм вод. ст.

Глава XiI

Расчет установок для обезжелезивания воды

§ 56. Основные сведения об обезжелезивании воды

В природных водах может присутствовать двухвалентное (закисное) или трехвалентное (окисное) железо. Наиболее часто в воде подземных источников железо встречается в виде бикарбоната закиси железа Fe(HCO₃)₂, т. е. двууглекислого железа.

В воде поверхностных источников железо содержится обычно в форме органических соединений, преимущественно коллоидных, например гуминовокислое железо.

В речных водах, загрязняемых кислыми стоками (например, шахтными водами), встречается сульфат закиси железа FeSO₄. Благодаря наличию растворенного кислорода в речной воде происходит окисление двухвалентного железа в трехвалентное.

При одновременном содержании железа и сероводорода в воде появляется тонкодиcперcная взвесь сульфида железа FeS.

Из подземных вод двухвалентное железо может быть устранено при помощи аэрации воды. Надо отметить, что двууглекислое железо в воде частично гидролизуется, теряя углекислоту,

Fe(НСО₃)₂+2Н₂О—>Fe(OH)₂+2Н₂О+2СО₂.

Интенсивное выделение СО₂ идет при аэрации воды, которая достигается путем разбрызгивания ее на контактных или вентиляторных градирнях. Это создает благоприятные условия для полного гидролиза Fe(HCO₃)₂. Гидрат закиси железа Fe(OH)₂, соединяясь с кислородом, превращается в коллоидную гидроокись железа Fe(OH)₃, которая при коагулировании переходит в окись железа Fe₂O₃∙3H₂O, выпадающую в виде бурых хлопьев. Поэтому после аэрации нужно пропускать воду через контактные резервуары и фильтры.

Если в воде содержится сернокислое железо FeSO₄, то при аэрации такой воды не достигается ее обезжелезивание, так как при гидролизе растворенной соли железа образуется угольная кислота, понижающая рН воды до величины, меньшей 6,8, при которой

285

гидролиз почти прекращается. Поэтому из воды СО₂ удаляется путем ее известкования согласно уравнению

FeSO₄+Ca(OH)₂—>Fe(OH)₂+CaSO₄.

После известкования необходимы отстаивание и фильтрование воды.

Железо, содержащееся в воде в виде коллоида гидроокиси железа Fe(OH)₃ или в виде коллоидальных органических соединений (гуматы железа), может быть удалено при помощи коагулирования сернокислым алюминием или железным купоросом с добавкой хлора или извести.

Чтобы установить наиболее экономичный для данной воды способ обезжелезивания, надо произвести пробное удаление железа.

Обезжелезивание воды для хозяйственно-питьевых нужд производят при содержании в исходной воде железа в количестве более 0,3 мг/л, при этом специальные установки предусматриваются только в тех случаях, когда железо не может быть удалено попутно при обработке воды на других очистных сооружениях.

§ 57. Расчет установки для обезжелезивания воды аэрацией

Этот метод обезжелезивания воды может быть применен в следующих случаях: а) при щелочности воды более 2 мг∙экв/л; б) при рН воды после аэрации выше 7; в) при окисляемости воды (перманганатная) менее 0,15 [Fe²⁺]+3 мг/л О₂; г) при содержании аммонийных солей менее 1 мг/л; д) при содержании сероводорода менее 0,2 мг/л.

При аэрации из воды удаляется углекислота, что ускоряет процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное и последующий гидролиз с образованием гидрата окиси железа.

Для осуществления аэрации применяют: а) вентиляторные градирни (дегазаторы); б) контактные градирни с естественной вентиляцией, если производительность обезжелезивающих установок не более 50—75 м³/ч.

Схема установки для обезжелезивания воды аэрацией приведена на рис. 82. Вода направляется на вентиляторную градирню 1, загруженную насадкой из колец Рашига. Вентилятор 2 подает воздух во встречном направлении по отношению к потоку воды. При этом происходит выделение свободной углекислоты, и вода насыщается кислородом. После пропуска через градирню вода стекает в контактный резервуар 5. Отсюда насосом 4 вода подается в напорный (или открытый) фильтр 5, где заканчивается образование хлопьев гидроокиси и их задержание в слое кварцевой загрузки.

Пример. Рассчитать обезжелезивающую установку при заданной производительности Q_cyт=9100 м³/сутки, или Q_ч_ac=380 м³/ч. Содержание в исходной воде двууглекислого железа составляет 9 мг/л.

286

Для выделения свободной углекислоты применяем аэрацию воды на вентиляторной градирне.

Необходимая площадь вентиляторной градирни

F_гр=Q_час:Ф=380:60=6,33 м²,

где Ф — удельный расход воды на 1 м² площади вентиляторной градирни, принимаемый при насадке из колец Рашига 60 м³/ч и при деревянной хордовой насадке 40 м³/ч.

Рис. 82. Схема установки для обезжелезивания воды аэрацией

Высота слоя насадки из колец Рашига при щелочности (карбонатной жесткости) исходной воды 6 мг∙экв/л принимается h_кр=3 м (табл. 73).

Таблица 73

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 475; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 22 23 24 25 26 27 282930 31 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!