Таблица 2.3

Площадь фильтрования стандартных фильтров [9]

Диаметр фильт-

700

1000

1500

2000

2600

3000

3400

ра Dу, мм

Площадь

0,39

0,76

1,72

3,1

5,2

6,95

9,1

фильтрования

fф, м2

Для первого случая при f ' = 4,4 м2 принимаем к установке 3 стан-

дартных фильтра (один из них резервный) с параметрами:

диаметр фильтра

–

D = 2600 мм;

площадь единичного фильтра

–

f = 5,2 м2.

Для второго случая при f '= 2,9 м2 принимаем к установке 4 стан-

дартных фильтра (один из них – резервный) с параметрами:

диаметр

фильтра

– D = 2000 мм;

площадь единичного фильтра

– f = 3,1 м2.

3. Расход воды на одну промывку фильтра составляет:

i 60 f

t

3

для первого варианта: d =

1000

= (10·60·20·5,2)/ 1000 = 62,4 м ;

для второго варианта: d = (10·60·20·3,1)/ 1000 = 37,2 м3, где в этих выражениях:

i – интенсивность взрыхления, л/(с м2), принимается по табл. 2.2, пункт

5 или 7;

t – продолжительность взрыхляющей промывки, принимается по табл. 2.2, пункт 6 или 7.

4. Среднечасовой расход воды на собственные нужды фильтров оп-

ределяется по выражению (2.2)
	q = (d r a) 24	(2.2)
и составляет	q = (d r a)	24 = (62,4·1·2)/24 = 5,2 м3/ч;
для первого варианта:
для второго варианта:	q = (d r a)	24 = (37,2·1·3)/24 = 4,65 м3/ч,

где d – расход воды на одну промывку фильтра, м3;

r – число промывок каждого фильтра в сутки принимается равным 1…2 раза;

а– число принятых к установке фильтров.

5.Скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтров (см. табл. 2.2, пункт 4) определяется по формуле (2.3):

	V	=	Qф + q		(2.3)
			fф(a −1)
	н

37

и для каждого из вариантов равна:

для первого варианта: Vн = Q(ф + q) = (40+5,2)/5,2·2 = 4,35 м/ч; fф a −1

для второго варианта: Vн = (40+4,65)/3,1·3 = 4,8 м/ч,

где в этих выражениях Qф – производительность фильтров по осветленной воде, м3/ч;

q – среднечасовой расход воды на собственные нужды осветлительных фильтров, м3/ч;

fф – площадь фильтрования стандартного фильтра, м2;

а– число принятых к установке фильтров;

1– число фильтров, находящихся в промывке.

6.Скорость фильтрования в форсированном режиме определяется из выражения (2.4):

	V		=	Qф + q				(2.4)
				fф(a −2)
	н
	и для первого варианта составляет: V =					Qф + q		=(40+5,2)/5,2 = 8,7 м/ч;
						fф(a −2)
				н
	для второго варианта равна	V		= (40+4,65)/ 3,1·2 = 7,2 м/ч,
			ф

где 2 – число отключенных фильтров (один в ремонте, один на промывке).

Если расчетная скорость фильтрования при форсированном режиме окажется больше допустимой, необходимо соответственно уменьшить принятое расчетное значение скорости при нормальном режиме, т. е. увеличить диаметр или количество фильтров.

Рассчитав два возможных варианта: 3 фильтра диаметром 2600 мм и 4 фильтра диаметром 2000 мм, результаты расчета представим в виде таблицы 2.4.

		Таблица 2.4
Результаты расчета осветлительных фильтров
Показатель	Первый		Второй
	вариант		вариант
Диаметр стандартного фильтра D, мм	2600		2000
Число устанавливаемых фильтров «а»	3		4
Расчетная площадь фильтрования каждого фильтра, f ', м2	4,4		2,9
Площадь фильтрования стандартного фильтра, fф, м2	5,2		3,1
Скорость фильтрования при нормальном режиме Vн, м/ч	4,35		4,8
Скорость фильтрования при форсированном режиме	8,7		7,2
Vф, м/ч

38

Принимаем к установке 4 фильтра диаметром D = 2000, поскольку это дает лучшие условия работы в форсированном режиме. Четыре фильтра повышают маневренность водоподготовительного оборудования при изменении его производительности.

2.6.Пример расчета дозы извести при коагуляции воды сернокислым железом

Процесс известкования воды, совмещенный с процессом коагуляции сернокислым железом (железным купоросом), протекает в соответствии с реакциями:

4 FeSO4 + 4 Cа(ОН)2 + О2 + Н2О = 4 Fe(OH)3↓ + 4 CaSO4, Са(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3↓ + 2 H2O.

В табл. 2.5 приведен ионный состав исходной воды.

		Ионный состав обрабатываемой воды					Таблица 2.5
	КАТИОНЫ				АНИОНЫ
	мг/дм3		мг-экв/дм3		мг/дм3		мг-экв/дм3
Са2+	50		2,5	НСО3¯	214,0		3,5
Mg2+	36,5		3,0	CI¯	116,0		3,0
Na+	113,0		4,9	SO42¯	186,0		3,9
Fe2+	0,6		0,03	SiO32¯	1,6		0,04
	Σ Кат = 10,4 мг		-экв/дм3		Σ Ан = 10,4 мг	-экв/дм3

Содержание свободной углекислоты в воде равно СО2 = 21 мг/дм3. Жесткость общая Жо = 2,5 + 3 = 5,5 мг-экв/дм3.

Жесткость карбонатная Жк = 3,5 мг-экв/дм3. Щелочность общая равна Що = 3,5 мг-экв/дм3. Жо > Що. Сухой остаток Sи.в. = 610 мг/дм3.

1. В соответствии с рекомендациями, приведенными в [9, 10, 14], табл. 2.6, принимаемая доза коагулянта равна Дк = 0,7 мг-экв/дм3.

		Таблица 2.6
Применяемые в проектировании дозы коагулянта [9, 10, 14]
Исходная вода		Доза коагулянта,
Щелочность, мг-экв/дм3	Окисляемость, мг/дм3	мг-экв/дм3
При Що ≥ 2	Ок ≤ 5	Дк = 0,5
При Що ≥1,5	Ок ≤ 10	Дк = 0,75
При Що < 1,5	Ок > 10	Дк = 1,0

39

2. Устанавливается остаточная щелочность известкованной воды. Если жесткость исходной воды меньше щелочности Жи.в.< Щи.в., то остаточная карбонатная щелочность определяется по уравнению [1,8]:

Щост = Щи.в – Жи.в – Дк

Если Жи.в. ≥ Щи.в., то остаточная карбонатная щелочность определяется приближенно на основании опыта проектирования и эксплуатации промышленных установок согласно табл. 2.7 [1,8]:

Таким образом, при заданном содержании кальция в исходной воде принимаем остаточную щелочность известкованной воды равной

(НСО3)ост = 0,7 мг-экв/дм3.

					Таблица 2.7
Остаточная карбонатная щелочность известкованной воды [1]
Содержание кальция в исходной воде,				Более 3	1…3		0,5…1
мг-экв/дм3
Остаточная карбонатная щелочность,				0,5…0,6	0,6…0,7		0,7…0,75
мг-экв/дм3
3. Определяется доза извести. Дозировка извести при коагуляции
осуществляется в зависимости от состава исходной воды.
Если имеет место условие
		Саи.в + Дк ≥ (НСО3)и.в – (НСО3)ост,					(2.5)
то доза извести принимается равной
		Ди = (СО2)и.в + (НСО3)и.в – (НСО3)ост + Дк					(2.6)
Если имеет место условие
		Саи.в + Дк < (НСО3)и.в – (НСО3)ост,					(2.7)
то необходимая доза извести определяется из уравнения [4]:
	Ди = (СО2)и.в + 2 (НСО3)и.в – 2 (НСО3)ост – Саи.в + Ии,						(2.8)
где в выражениях 2.5–2.8:
Саи.в		– содержание кальция в исходной воде, мг-экв/дм3;
(НСО3)ост		– остаточная карбонатная щелочность известкованой воды,
мг-экв/дм3;
(СО2)и.в	–	содержание свободной углекислоты в исходной воде,
мг-экв/дм3;		доза коагулянта, мг-экв/дм3;
Дк	–
(НСО3)и.в –		щелочность исходной воды, мг-экв/дм3;
Ии – избыток извести, принимаемый равным 0,05…0,3 мг-экв/дм3.

Учитывая, что обрабатываемая вода обладает качеством, при котором выполняется соотношение (2.5), т. е. 2,5 + 0,7 > 3,5 – 0,7, доза извес-

40

ти рассчитывается по уравнению (2.6) и выделения магния из воды не требуется. Тогда доза извести составит

Ди = 21/22 + 3,5 – 0,7 + 0,7 = 4,5 мг-экв/дм3,

где 22 – эквивалент СО2.

4. Определяется остаточная концентрация кальция в обработанной воде в соответствии с выражением (см. раздел 1.1.2, пункт «в», случай

первый):

(ЖСа)о.в = ЖСа – [Жк – (Жк)ост] + Дк = 2,5 – (3,5 – 0,7) + 0,7 = 0,4 мг-экв/дм3.

5.Жесткость общая Жо = ЖСа + ЖMg = 0,4 + 3 = 3,4 мг-экв/дм3.

6.Содержание катионов Na+ и Mg2+ в обработанной воде не меня-

ется.

7.Концентрация железа и кремниевой кислоты при коагуляции с известкованием снижается примерно на 50 %.

8.Содержание хлоридов в обработанной воде не изменяется.

9.Содержание сульфатов в известкованной воде увеличивается на дозу коагулянта и составляет:

(SO42¯)о.в = (SO42¯)исх + ДК = 3,9 + 0,7 = 4,6 мг-экв/дм3.

10.Сумма катионов равна Σ Кат = Ca 2++ Mg2+ + Na+ + Fe2+ =

=0,4 + 3,0 + 4,9 + 0,015 = 8,3 мг-экв/дм3.

11.Сумма анионов равна Σ Ан = HCO3¯ + CI¯ + SO42¯ + SiO22¯ =

=0,7 + 3,0 + 4,6 + 0,02 = 8,3 мг-экв/дм3.

12.Сухой остаток обработанной воды в соответствии с выражением для сухого остатка (раздел 1.1.2, пункт «в», случай первый) составляет

Sо.в = 610 – 20,04 (2,5 – 0,7) – 61,02 (3,5 – 0,7)/2 + 68,07 0,7 = 530 мг/дм3.

Таким образом, в процессе коагуляции с известкованием получены следующие результаты:

1.Снижение щелочности с 3,5 до 0,7 мг-экв/дм3.

2.Частичное снижение общей жесткости с 5,5 до 3,4 мг-экв/дм3.

3.Частичное снижение сухого остатка с 610 до 530 мг/дм3.

4.Частичное (на 50 %) обезжелезивание и обескремнивание.

5.Снижение окисляемости, удаление взвешенных веществ за счет коагуляции.

6.Удаление углекислоты за счет известкования.

2.7.Пример выбора схемы водоподготовки комбинированной котельной

Исходными данными для расчета являются нижеследующие.

1. В комбинированной котельной установлены три паровых котла типа ДКВр-20-13 и два водогрейных котла типа ТВГМ-30. Водоподго-

41

товительная установка предназначена для подготовки добавочной воды паровых котлов (добавок, восполняющий потери пара и конденсата) и для подпитки теплосетей с открытой системой теплоснабжения. Деаэрация питательной воды производится в барботажном деаэраторе атмосферного типа.

2.В котельной используется вода из артезианской скважины с показателями качества, представленными в табл. 2.8.

3.Качество питательной воды для паровых экранированных кот-

лов, работающих на мазуте, при давлении 13 атм (1 техническая атмосфера = 1 кг/см2 = 98066,5 Н/м2), согласно нормам, должно соответство-

вать [3, 8]:

Жо = 0,02 мг-экв/дм3; масло – 0,5 мг/дм3; кислород – 0,1 мг/дм3; свободная углекислота – отсутствует.

4.Качество подпиточной воды для тепловых сетей с открытой системой теплоснабжения должно соответствовать качеству питьевой воды и следующим показателям:

–кислород – меньше 0,05 мг/дм3;

–жесткость карбонатная Жк – меньше 0,7 мг-экв/дм3;

–взвешенные вещества – меньше 5 мг/дм3;

–рН = 7…8,5; температура подогрева сетевой воды 150 ºС.

		Показатели качества исходной воды		Таблица 2.8
		Показатель	мг/дм3		мг-экв/дм3
Сухой остаток S и.в.			1000		–
Жесткость общая Жо			–		10,0
Жесткость карбонатная (щелочность) Жк			–		9,0
Катионы:
– кальций Ca 2+			120		6,0
– магний	Mg 2+		48,6		4,0
– железо	Fe 2+		–		–
– натрий	Na +		173		7,5
Сумма катионов Σ Кат			–		17,5
Анионы:
– бикарбонат-ион HCO3¯			549		9,0
– сульфат-ион		SO4 2¯	264		5,5
– хлорид-ион		CI¯	106,5		3,0
Сумма анионов Σ Ан			–		17,5
рН = 7,4 при 20 ◦С

5. Пароводяной баланс котельной приведен в табл. 2.9.

42

Пароводяной баланс котельной	Таблица 2.9
Составляющие баланса	Показатель
1	2
Паропроизводительность котельной, м3/ч	98
Расход пара на производство, м3/ч	75
Потери на производстве, м3/ч	37
Постоянные потери на разогрев мазута, м3/ч	1,1
Потери в деаэраторе подпиточной воды, м3/ч	7,0
Потери с выпаром в деаэраторе, м3/ч	0,3
Потери в котельной (2% паропроизводительности), м3/ч	2,0
Суммарные потери пара и конденсата, м3/ч	47,4
Расход воды на горячее водоснабжение, м3/ч	272
Расход воды на подпитку тепловых сетей, м3/ч	13

Выбор схемы водообработки производится в следующем порядке.

1.Сначала выбирается самая простая схема обработки воды методом натрий-катионирования. Так как в котельной используется артезианская вода, ее достаточно только умягчать, не удаляя взвешенные вещества на механических фильтрах, в отличие от схемы, рис. 1.1.

2.Основными критериями пригодности выбранной схемы для паровых котлов являются три величины: а) размер продувки котла, б) содержание углекислоты в паре, в) относительная щелочность котловой воды. Проверяется, допустима ли выбранная схема по данным показателям.

Рассчитывается размер продувки котла по формуле [3]:

P =	Sо.в αо.в 100				=		1061 0,5 100	= 5,6% ,
						10000 −1060 0,5
	S	−S	α	о.в
	к.в	о.в

где Sо.в – сухой остаток обработанной воды, определяемый для выбранного метода натрий-катионирования по формуле (см. главу 1, пункт

1.1.1).

Sо.в=SNa=Sи.в+2,96 ЖCa+10,84 ЖMg = 1000+2,96 6+10,84 4 = 1061 мг/дм3;

αо.в – потери пара и конденсата (принимаем по табл. 2.9 потери пара и конденсата, равные 50 % от паропроизводительности);

Sк.в – сухой остаток котловой воды. Для котлов ДКВр-20-13, оборудованных устройством для двухступенчатого испарения и выносными циклонами, сухой остаток составляет Sк.в. = 10 000 мг/дм3.

Расчетная величина продувки для котлов давлением меньше или равным 14 атм не должна превышать 10 %, значит, выбранная схема на- трий-катионирования применима по этому показателю.

43

Относительная щелочность котловой воды Щкотн.в определяется из выражения [3]:

Щотнк.в =	40 Що.в 100	=	40 9 100	= 34 %,
			1061
	Sо.в

где Що.в – щелочность обработанной воды, в данном случае методом на- трий-катионирования. При обработке воды методом натрий-катиониро- вания щелочность не меняется и равна исходной щелочности.

Согласно нормам, относительная щелочность воды для паровых котлов не должна превышать 20 %. При величине относительной щелочности обработанной воды более 20 % следует предусматривать внутрикотловую обработку воды нитратированием [3], т. е. метод на- трий-катионирования в чистом виде без дополнительных мероприятий, связанных с уменьшением относительной щелочности, не применим.

Концентрация углекислоты в паре рассчитывается по формуле [3]: CO2 = 22 Що.в αо.в (δ1 +δ) = 22 9 0,5 (0,4 + 0,7) =109 мг/дм3,

где αо.в – доля обработанной воды в питательной, равная 50 %;

δ1 – доля разложения NaHCO3 в котле, равная примерно 40 %, а 60 % NaHCO3 разлагается в деаэраторе;

δ – доля разложения Na2СO3 в котле, равная 0,7 для котла, работающего на давлении 13 атм [3].

Выбранная схема обработки воды методом натрий-катионирова- ния, при котором не достигается снижения щелочности, при такой высокой концентрации углекислоты в паре (109 мг/дм3) должна быть заменена на схему, способную снижать концентрацию бикарбонатов (щелочность). Такой схемой может быть выбрана схема водород-катиони- рования с «голодной» регенерацией фильтра при последующем двухступенчатом натрий-катионировании, см. рис. 1.11, пункт 1.2.3.

3. После изменения схемы вновь проверяется правильность ее выбора по тем же показателям.

Рассчитывается размер продувки котла Р:

	P =	611 0,5 100	= 3,15 %,
		10000 −611 0,5

где 611 мг/дм3 – сухой остаток воды, обработанной по схеме: водородкатионирование с «голодной» регенерацией фильтра, декарбонизация, двухступенчатое натрий-катионирование, рис. 1.11.

Сухой остаток водород-катионированной воды определяется по формуле, см. пункт 1.2.3.

Sн.гол =Sи.в −20,04 ЖCa −12,16 ЖMg − (Щи.в − Щ2ост ) 61,02 =

44

=10000 −20,04 6 −12,16 2,4 − (9 − 0,6) 61,02 =594 мг/дм3 2

При водород-катионировании с «голодной» регенерацией фильтра берут только ту часть жесткости исходной воды, которая удаляется при водород-катионировании, т. е. ту жесткость, которая связана с бикарбо- нат-ионом НСО3¯, см. пункт 1.2.3. По результатам анализа исходной воды, табл. 2.8, жесткость, связанная с бикарбонат-ионом, равна Жк = 9 мг-экв/дм3. Остаточная же карбонатная жесткость (или щелочность) находится из диапазона значений Жк.гол = 0,5…1,5 мг-экв/дм3. Исходя из требований к качеству обработанной воды, остаточная карбонатная жесткость не должна превышать 0,7 мг-экв/дм3, а т. к. вода готовится для открытой теплосети, то, с учетом норм качества воды для открытой теплосети при температуре подогрева 150 ºС для газомазутных котлов при рН до 8,5, остаточная карбонатная жесткость (остаточная щелочность)

должна быть равна Щост. = 0,7 мг-экв/дм3 (см. Приложение 1, табл. 1.18). Таким образом, удаляемая при Н-катионировании с «голодной» регене-

рацией фильтра карбонатная жесткость составляет Жк = 8,4 мг-экв/дм3, а оставшаяся часть общей жесткости в виде некарбонатной жесткости,

составляющей Жн.к = 1 мг-экв/дм3,	и	карбонатной жесткости, равной
Жк = 0,7 мг-экв/дм3, будет удалена	на	натрий-катионитовых фильтрах.

Сухой остаток натрий-катионированной воды при этом возрастет на следующую величину:

SNa = 10,84 ЖMg = 10,84 1,6 ≈ 17 мг-экв/дм3.

Тогда сухой остаток воды, обработанной по схеме Н-катионирова- ния с «голодной» регенерацией и двухступенчатого Na-катионирования

	составит:	Sо.в. = Sн,гол + SNa = 594 + 17 = 611 мг/дм3.
	Относительная щелочность котловой воды определится по выра-
	жению:		40 Що.в 100		40 0.7 100 = 4,6 %.
	Щотнк.в	=		=
			Sо.в		611

Количество углекислоты в паре составит:

СО2 = 22 0,7 0,5 1,1 = 8,5 мг/дм3.

Таким образом, можно сформулировать следующие выводы.

1.Выбранная схема водообработки дает воду требуемого качества по всем контролируемым показателям.

2.Схема для обработки воды для подпитки открытой теплосети будет: водород-катионирование с «голодной» регенерацией фильтров, буферные саморегулирующиеся фильтры, устанавливаемые для устране-

45

ния появления кислоты в теплосетях при ошибочной дозировке «голодной» дозы кислоты при регенерации Н-катионитовых фильтров, декарбонизация, барботажная деаэрация, рис. 2.1.

3.Для паровых котлов принимается схема: водород-катионирова- ние с «голодной» регенерацией фильтров, буферные саморегулирующиеся фильтры, декарбонизация, двухступенчатое натрий-катиониро- вание, термическая барботажная деаэрация, рис. 2.1.

4.Первая стадия обработки воды – Н-катионирование с «голодной» регенерацией, буферные саморегулирующиеся фильтры и декарбонизация – является общей для паровых котлов и теплосетей.

После выбора схемы водоподготовки производится ее полный расчет, заключающийся в выборе фильтрующих материалов и их обменной способности, определении скоростей фильтрования обрабатываемой воды, количества необходимых фильтров, включая резервные, и их типоразмеров. Рассчитываются технологические режимы регенерации, взрыхления и отмывки ионитов, потребные концентрации и дозы реагентов, количество регенераций в сутки, производительность ВПУ с учетом расхода осветленной воды на собственные нужды и т. д.

Расход химически обработанной воды на питание паровых котлов слагается из потерь пара и конденсата, приведенных в табл. 2.9:

Q = 37 ·1,2 + 1,1 + 7,0 + 0,3 + 2,0 + 98· (3,15/100) = 58 м3/ч,

где 1,2 – коэффициент, учитывающий возможность недовозврата 20 % конденсата; 3,15 – расчетный размер продувки котлов.

2.8.Пример расчета схемы водоподготовки комбинированной котельной

2.8.1.Показатели качества воды после отдельных стадий обработки

1. На головные Н-катионитовые фильтры с «голодной» регенерацией и декарбонизацией, рис. 2.1, поступает вода со следующими показа-

телями: Жо = 10 мг-экв/дм3; Що = 9,0 мг-экв/дм3; SO42¯ = 5,5 мг-кв/дм3;
CI¯ = 3,0 мг-экв/дм3;	Na = 7,5 мг-экв/дм3;

ΣКат = Ca2+ + Mq2+ + Na+ = 10 + 7,5 = 17,5 мг-экв/дм3;

ΣАн = HCO3¯ + SO42¯ + CI¯ = 9 + 5,5 + 3,0 = 17,5 мг-экв/дм3.

2. После обработки этой воды на Н-катионитовых фильтрах с «голодной» регенерацией и пропуска ее через головные декарбонизаторы вода имеет состав:

46

Щост = Жк = 0,7 мг-экв/дм3; Жн.к = 1,0 мг-экв/дм3;

Жо = Жк + Жн.к = 0,7 + 1,0 = 1,7 мг-экв/дм3; Na+ = 7,5 мг-экв/дм3;

ΣКат = Жо + Na+ = 1,7 + 7,5 = 9,2 мг-экв/дм3;

ΣАн = Щост + SO42¯ + CI¯ = 0,7 + 5,5 + 3,0 = 9,2 мг-экв/дм3.

3.Эта вода поступает на Na-катионитовые фильтры первой ступе-

ни. Na-катионитовые фильтры первой ступени (NaI) умягчают воду до остаточной концентрации солей жесткости Жо = 0,1 мг-экв/дм3.

4.На Na-катионитовые фильтры второй ступени (NaII) поступает

вода с жесткостью Жо = 0,1 мг-экв/дм3 и концентрацией катионов натрия в количестве Na = 7,5 мг-экв/дм3. На Na-катионитовых фильтрах вода глубоко умягчается до остаточной жесткости Жо = 0,02 мг-экв/дм3. При термической барботажной деаэрации после второй ступени Na-ка- тионирования удаляется кислород до 0,03 мг/дм3 и полусвязанная углекислота за счет разложения NaHCO3 при нагревании.

1

2

3

4

5

6

7	8
	9

Рис. 2.1. Принципиальная схема водоподготовки комбинированнокотельной:

1 – исходная вода; 2 – Н-катионитовый фильтр с «голодной» регенерацией; 3 – буферный фильтр; 4 – декарбонизатор; 5 – бак декарбонизованной воды; 6 – обработанная вода в деаэратор и теплосеть; 7 – Na-катионитовые фильтры первой ступени; 8 – Na-катионитовые фильтры второй ступени;

9 – обработанная вода в деаэратор и котел

2.8.2. Расчет натрий-катионитовых фильтров второй ступени

Вода, поступающая на эти фильтры в количестве 58 м3/ч, должна иметь жесткость Жо = 0,1 мг-экв/дм3.

47

Допустимая скорость фильтрования составляется для Naкатионитовых фильтров второй ступени 30…60 м/ч [4, 8, 10]. Расчет производится в следующем порядке.

1. Определяется необходимая суммарная площадь фильтрования

F = 58/30…58/60 = 2…1 м2.

На второй ступени катионирования обычно устанавливается не менее двух фильтров, которые выбираются из существующих стандартных фильтров [1], табл. 2.10.

Таблица 2.10

Конструктивные показатели ионитных и сорбционных фильтров

Диаметр фильтра, D, мм				700		1000	1500	2000		2600	3000	3400
Площадь	фильтрования,		f,	0,38		0,78	1,78	3,14		5,3	7,1	9,1
м2
Высота	слоя	ионита	в	–		1,5	1, 5	1,5		1,5	1,5	1,5
фильтрах II ступени Нсл, м
Высота	слоя	ионита	в	2		2	2	1,8		1,8	1,8	1,8
фильтрах I ступени Нсл, м
В данном случае из существующих стандартных фильтров доста-
точно установить два фильтра, один из которых резервный:
диаметр					– D = 2000 мм;
площадь фильтрования					– f = 3,14 м2;
высота слоя катионита					– Нсл = 1,5 м.				скорость фильтрова-
2. После подбора фильтров устанавливается

ния.

Нормальная скорость фильтрования при этом составит:

wн = QNaII / (f a) = 58 / 3,14 1 = 18,5 м/ч.

3. Определяется количество солей жесткости, удаляемых на фильтрах второй ступени [3]:

А = 24 Жо QNaII = 24 0,1 58 = 139,2 г-экв/сут,

где Жо – общая жесткость воды, поступающей на натрий-катионитовые фильтры второй ступени, г-экв/м3.

4. Рассчитывается рабочая обменная емкость Ер катионита, в качестве которого выбран сульфоуголь с крупностью зерен 0,5…1,1 мм. Рабочая обменная емкость в общем случае рассчитывается по соотноше-

нию 2.9 [3]:

Ер = α β Еп – 0,5 q Жо,

(2.9)

где Еп – полная обменная емкость катионита, г-экв/м3, которая принимается по заводским данным согласно табл. 2.11 [9].

48