і.
катионитового спосіб пом'якшення води полягає в фільтруванні жорсткої води через дрібнозернисту завантаження сульфоугля. Ця речовина має здатність обмінювати катіони міститься в них натрію Nа + на катіони кальцію Cа + солей жорсткості, розчинених у воді.
Розрахунок Nа-катіонітової установки ведеться на корисну вироб-тивність, так як для власних потреб використовується освітлена, але неумягченной вода. Вміст іонів Na + у вихідній воді становить 15 мг / л.
.1 Розрахунок I ступеня фільтрів Na-катіонірованія
Розрахуємо число фільтроциклу на добу
, (18)
де T - тривалість роботи катіонітової установки протягом доби, приймаємо T=24 год;
t - корисна тривалість одного фильтроцикла, приймаємо t=10,5 год;
t 1 - тривалість операцій, що супроводжують регенерацію катіонітовото фільтра, t 1=1,5 ч.
Тоді
Основною характеристикою катіонітових матеріалів є повна обмінна здатність Еполн, виражена в г-екв/м3. Для сульфоугля при крупності зерен 0,3 - 0,8 мм Еполн становить 550 г-екв/м3.
Робоча обмінна здатність Na-катіоніту, г-екв/м3 визначається за формулою
, (19)
де - коефіцієнт ефективності регенерації, що враховує неповноту регенерації катіоніту [5, табл. 56]; при питомій витраті солі на регенерацію Дс=150 г / г-екв=0,74;
- коефіцієнт, що враховує зниження обмінної здатності катіоніту по Ca2 + внаслідок часткового затримання катіонів Nа + [5, табл. 57];
- питома витрата води на відмивання катіоніту в м3 на 1 м3 катіоніту, приймаємо=3 м3/м3;
- жорсткість вихідної води, г-екв/м3.
Так як у вихідній воді міститься 5,3 мг / л Nа +, то при перерахунку на мг-екв / л величина концентрації Na + дорівнюватиме мг-екв / л,
а ставлення отже,=0,87 [5, табл. 57].
Таким чином
г-екв/м3.
Необхідний обсяг сульфоугля, м3, визначається за формулою
, (20)
Тоді
Висоту катіонітової завантаження приймаємо hк=2 м. Допустима розрахункова швидкість фільтрування через Nа-катіонітових фільтр повинна бути в межах=10 - 25 м / год залежно від загальної жорсткості води. У даному випадку при Ж0 < 10 мг-екв / л=15 м / ч.
Швидкість фільтрування, м / ч, визначається за формулою
, (21)
де - 80% калібр катіонітової завантаження. Приймаємо d80=0,8 мм;
- допустима жорсткість пом'якшеної води, приймаємо=0,1 мг-екв / л;
- тривалість межрегенерационного періоду, визначаємо за формулою
, (22)
- тривалість розпушування катіоніту, приймаємо=0,25 год;
- тривалість регенерації, приймаємо=0,42 год;
- тривалість відмивання, ч, приймаємо=0,83 ч.
Тоді
,
м / ч.
Необхідна сумарна робоча площа Na-катіонітових фільтрів, м2, визначається за формулою
(23)
Тоді
Приймаємо один фільтр діаметром 1000 мм, площею 0,79 м2, з висотою шару завантаження h=2 м з розмірами Н=3375 мм, Н1=850 мм, L=205 мм, L1=650 мм, d=50 мм і один резервний таких же розмірів (малюнок 3).
Сумарна робоча площа фільтрів м2. При висоті з...
