Строительные нормы и правила сниП 04. 02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения
| Вид материала | Документы |
- Строительные нормы и правила тепловые сети, 411.02kb.
- Строительные нормы и правила водоснабжение наружные сети и сооружения, 4027.97kb.
- Строительные нормы и правила сниП, 2027.55kb.
- Строительные нормы и правила сниП 09. 03-85, 2266.36kb.
- Строительные нормы и правила российской федерации общественные здания и сооружения, 1775.82kb.
- Строительные нормы и правила тепловые сети сниП 05. 03-85, 962.65kb.
- Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 3665.08kb.
- Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 2683.37kb.
- Строительные нормы и правила сниП 06. 03-85, 1820.49kb.
- Строительные нормы и правила сниП 05. 07-85, 946.94kb.
Рис. 2. График для определения общей жесткости воды, умягченной водород-катионированием
32. Объемы мерника крепкой кислоты и бака для разбавленного раствора кислоты (если разбавление ее производится не перед фильтрами) надлежит определять из условия регенерации одного фильтра при количестве рабочих водород-катионитных фильтров до четырех и для регенерации двух фильтров при большем количестве.
33. Аппараты и трубопроводы для дозирования и транспортирования кислот следует проектировать с соблюдением правил техники безопасности при работе с кислотами.
34. Удаление двуокиси углерода из водород-катионированной воды или из смеси водород- и натрий-катионированной воды надлежит предусматривать в дегазаторах с насадками кислотоупорными керамическими, размером 25х25х4 мм или с деревянной хордовой насадкой из брусков.
Площадь поперечного сечения дегазатора следует определять исходя из плотности орошения при керамической насадке 60 м3/ч на 1 м2 площади дегазатора, при деревянной хордовой насадке - 40 м3/ч.
Вентилятор дегазатора должен обеспечивать подачу 15 м3 воздуха на 1 м3 воды. Определение напора, развиваемого вентилятором, следует производить с учетом сопротивления керамической насадки, принимаемого равным 30 мм вод. ст. на 1 м высоты слоя насадки, сопротивления деревянной хордовой насадки - 10 мм вод. ст. Прочие сопротивления следует принимать равными 30-40 мм вод. ст.
Высоту слоя насадки, необходимую для снижения содержания двуокиси углерода в катионированной воде, следует определять по табл. 5 в зависимости от содержания свободной двуокиси углерода (СО2)св, г/м3, в подаваемой на дегазатор воде, определяемой по формуле
(СО2)св = (СО2)0 + 44 Що, (17)
где (СО2)св - содержание свободной двуокиси углерода в исходной воде, г/м3;
Що - щелочность исходной воды, г-экв/м3.
Таблица 5
| Содержание (СО2) в воде, | Высота слоя насадки в дегазаторе | |
| подаваемой на дегазатор, г/м3 | кислотоупорная керамическая | деревянная хордовая |
| 1 | 2 | 3 |
| 50 100 150 200 250 300 | 3 4 4,7 5,1 5,5 5,7 | 4 5,2 6 6,5 6,8 7 |
35. При проектировании установок для умягчения воды последовательным водород-натрий-катионированием с "голодной" регенерацией водород-катионитных фильтров следует принимать:
а) жесткость фильтрата Жнф, г-экв/м3, водород-катионитных фильтров по формуле
??? = (Cl–) + (SO2-4) + ???? – (Na+), (18)
где (Cl–) и (SO2-4) - содержание хлоридов и сульфатов в умягченной воде, г-экв/м3;
???? - остаточная щелочность фильтрата водород-катионитных фильтров, равная 0,7-1,5 г-экв/м3;
(Na+) - содержание натрия в умягченной воде, г-экв/м3.
б) расход кислоты на "голодную" регенерацию водород-катионитных фильтров - 50 г на 1 г-экв удаленной из воды карбонатной жесткости;
в) при "голодной" регенерации "условную" обменную емкость катионитов по иону HCO-3, (до момента повышения щелочности фильтрата) для сульфоугля СК-1 - 250-300 г-экв/м3,
для катионита КБ-4 - 500-600 г-экв/м3.
36. Для предупреждения попадания кислой воды на натрий-катионитные фильтры установок последовательного водород- натрий-катионирования, на случай регенерации водород-катионитных фильтров избыточной дозой кислоты, следует предусматривать подачу осветленной неумягченной воды в поток фильтрата водород-катионитных фильтров перед дегазатором.
37. Аппараты, трубопроводы и арматура, соприкасающиеся с кислой водой или фильтратом, должны быть защищены от коррозии или изготовлены из антикоррозионных материалов.
38. При параллельном водород-натрий-катионировании ионитные фильтры допускается при обосновании предусматривать с противоточной регенерацией или по схеме ступенчато-противоточного ионирования.
39. Отработавшие регенерационные растворы ионитных умягчительных установок в зависимости от местных условий следует направлять в накопители, бытовую или производственную канализацию; надлежит также рассматривать возможность обработки концентрированной части вод для их повторного использования.
Отработавшие растворы перед сбросом в канализацию после усреднения надлежит при необходимости нейтрализовать. При этом получающиеся осадки карбоната кальция и двуокиси магния следует выделять отстаиванием и направлять в накопитель.
Осветленные растворы хлорида натрия (из сточных вод от регенерации натрий-катионитных фильтров) надлежит повторно использовать для регенерации натрий-катионитных фильтров (при необходимости после нейтрализации).
Приложение 8
Рекомендуемое
ОПРЕСНЕНИЕ И ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ
Ионный обмен
1. Обессоливание воды ионным обменом следует производить при общем солесодержании воды до 1500-2000 мг/л и суммарном содержании хлоридов и сульфатов не более 5 мг-экв/л.
Вода, подаваемая на ионитные фильтры, должна содержать, не более: взвешенных веществ - 8 мг/л, цветность - 30 и перманганатную окисляемость - 7 мг О/л.
Вода, не отвечающая этим требованиям, должна предварительно обрабатываться.
2. Обессоливание воды ионным обменом по одноступенчатой схеме надлежит предусматривать последовательным фильтрованием через водород-катионит и слабоосновный анионит с последующим удалением двуокиси углерода из воды на дегазаторах.
Солесодержание воды, обработанной по одноступенчатой схеме, должно составлять не более 20 мг/л (удельная электропроводность - 35-45 мкОм/см), содержание кремния при этом не снижается.
3. При двухступенчатой схеме обессоливания воды следует предусматривать: водород-катионитные фильтры первой ступени; анионитные фильтры первой ступени, загруженные слабоосновным анионитом; водород-катионитные фильтры второй ступени; дегазаторы для удаления двуокиси углерода; анионитные фильтры второй ступени, загруженные сильноосновным анионитом для удаления кремниевой кислоты.
Солесодержание воды, обработанной по двухступенчатой схеме, должно быть не более 0,5 мг/л (удельная электропроводность 1,6-1,8 мкОм/см) и содержание кремнекислоты - не более 0,1 мг/л.
4. При трехступенчатой схеме обессоливания воды, в дополнение к схеме по п. 3, надлежит предусматривать третью ступень фильтров со смешанной загрузкой, состоящей из высококислотного катионита и высокоосновного анионита (ФСД).
Солесодержание воды, обработанной по трехступенчатой схеме, не должно превышать 0,1 мг/л удельная электропроводность 0,3-0,4 мкОм/см) и содержание кремнекислоты не более 0,02 мг/л.
5. Водород-катионитные фильтры первой ступени следует рассчитывать согласно указаниям пп. 26, 27 прил. 7, дегазаторы - п. 34 прил. 7.
При обосновании водород-катионитные фильтры первой ступени следует предусматривать с противоточной регенерацией или по схеме ступенчато-противоточного ионирования.
6. Для водород-катионитных фильтров второй ступени надлежит принимать: скорость фильтрования до 50 м/ч; высоту слоя катионита - 1,5 м; удельный расход 100%-ной серной кислоты - 100 г на 1 г-экв поглощенных катионов; емкость поглощения сульфоугля - 200 г-экв/м3, катионита КУ-2 - 400-500 г-экв/м3; расход воды на отмывку катионита после регенерации - 10 м3 на 1 м3 катионита. Отмывку следует производить водой, прошедшей через анионитные фильтры первой ступени.
Воду для отмывки катионитных фильтров второй ступени следует использовать для взрыхления водород-катионитных фильтров первой ступени и приготовления для них регенерационного раствора. Продолжительность регенерации и отмывки водород-катионитных фильтров второй ступени следует принимать 2,5-3 ч.
7. Площадь фильтрования F1, м2, анионитных фильтров первой ступени следует определять по формуле
F1 = Q1/npT1v1 , (1)
где Q1 - производительность анионитных фильтров первой ступени, включая расход воды на собственные
нужды последующих ступеней установки, м3/сут;
nр - число регенераций анионитных фильтров первой ступени в сутки, принимаемое
1-2;
v1 - расчетная скорость фильтрования, м/ч, принимаемая не менее 4 и не более 30;
T1 - продолжительность работы каждого фильтра, ч, между регенерациями,
определяемая по формуле
T1 = 24/np - p, (2)
где p - общая продолжительность всех операций по регенерации фильтров, принимаемая 5 ч
(взрыхление 0,25 ч, регенерация - 1,5 ч, отмывка анионита - 3-3,25 ч).
Объем анионита в анионитных фильтрах первой ступени W1 следует определять по формуле
W1 = Q1Co/npEp, (3)
где Cо - суммарное содержание сульфатных, хлоридных и нитратных ионов в исходной воде,
г-экв/м3;
Ep - рабочая обменная емкость анионита по анионам указанных сильных кислот, г-экв
на 1 м3 анионита, принимаемая по паспортным данным; при отсутствии таких
данных для анионитов АН-31 и АВ-17 допускается принимать 600-700 г-экв/м3.
8. Регенерацию анионитных фильтров первой ступени следует производить 4%-ным раствором кальцинированной соды; удельный расход соды следует принимать 100 г Na3CO3 на 1 г-экв поглощенных анионов.
В установках с анионитными фильтрами второй ступени, загруженными сильноосновным анионитом, допускается регенерировать анионитные фильтры первой ступени отработавшим раствором едкого натра после регенерации анионитных фильтров второй ступени.
Регенерационные растворы соды и едкого натра следует приготовлять на водород-катионированной воде.
Отмывку анионитных фильтров первой ступени после регенерации следует производить водород-катионированной водой при расходе 10 м3 на 1 м3 анионита.
9. Загрузку анионитных фильтров второй ступени следует предусматривать сильноосновным анионитом с высотой слоя 1,5 м, скорость фильтрования надлежит принимать 15-25 м/ч.
Кремнеемкость сильноосновного анионита следует принимать по паспортным данным или при их отсутствии по таблице.
| Сильноосновной анионит | Кремнеемкость, г-экв/м3. при истощении анионита до "проскока" в фильтрат SiO2-3, мг/л | Минимальное остаточное содержание SiO2-3 в фильтрате, мг/л | ||
| | 0,1 | 0,5 | 1 | |
| АВ-17 | 420 | 530 | 560 | 0,05 |
Регенерацию высокоосновного анионита в фильтрах второй ступени следует производить 4%-ным раствором едкого натра. Удельный расход 100%-ного едкого натра следует принимать 120-140 кг на 1 м3 анионита.
10. Для фильтров ФДС надлежит принимать: скорость фильтрования - 40-50 м/ч, высоту слоев катионита и анионита - 0,6 м каждый.
Число фильтров должно быть не менее трех, из них два рабочих , третий - на регенерации или в резерве.
Регенерацию фильтров ФДС надлежит предусматривать после фильтрования через загрузку
10-12 тыс. м3 воды на 1 м3 смеси ионитов.
Расход 100%-ной серной кислоты на регенерацию 1 м3 анионита следует принимать 70 кг, 100%-ного едкого натра на регенерацию 1 м3 анионита - 100 кг.
11. В составе установок ионообменного обессоливания воды должна предусматриваться взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод от регенерации фильтров и при необходимости дополнительная после их смешения нейтрализация известью.
При этом следует предусматривать не менее двух баков-нейтрализаторов вместимостью каждого, равной суточному количеству сточных вод. Следует предусматривать повторное использование воды от взрыхления и отмывки ионитов.
Нейтрализованные сточные воды от регенерации ионитных фильтров в зависимости от местных условий следует направлять в бытовую или производственную канализацию или в накопители.
Электродиализ
12. Метод электродиализа (электрохимический) надлежит применять при опреснении подземных и поверхностных вод с содержанием солей от 1500 до 7000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. При необходимости получения воды с меньшим солесодержанием после электродиализной установки следует предусматривать обессоливание воды ионным обменом. В отдельных случаях при обосновании электродиализ допускается применять для опреснения вод с содержанием солей до 10 000-15 000 мг/л.
13. Вода, подаваемая на электродиализные опреснительные установки, должна содержать, не более: взвешенных веществ - 1,5 мг/л; цветность - 20; перманганатную окисляемость - 5 мг О/л; железа - 0,05 мг/л; марганца -
0,05 мг/л; боратов, считая по BO2 - 3 мг/л; брома - 0,4 мг/л.
Вода, не отвечающая этим требованиям, должна предварительно обрабатываться.
Необходимость предварительного умягчения опресненной воды при общей жесткости более 20 мг-экв/ л должна обосновываться.
Опресненная электродиализом вода перед подачей ее в систему хозяйственно-питьевого водоснабжения должна быть дезодорирована на фильтрах, загруженных активным углем, и обеззаражена.
14. Выбор типа аппарата электродиализной установки следует производить по паспортным данным завода-изготовителя. При этом в зависимости от расхода опресненной воды и солесодержания исходной воды определяются число ступеней опреснения, количество параллельных аппаратов в каждой ступени, кратность рециркуляции и расход сбрасываемого рассола. а также напряжение и сила постоянного тока на аппаратах всех ступеней для выбора преобразователя тока.
Гидравлическим расчетом следует определять потери напора в камерах опреснения, системах распределения и сбора внутри аппаратов, подающих и отводящих трубопроводах диализата и рассола.
При расходе опресненной воды до 250-400 м3/сут надлежит применять комплексные электродиализные опреснительные установки заводского изготовления, включающие электродиализные аппараты, проточно-рециркуляционные контуры диализата и рассола с баками и насосами, блок электропитания и блок контроля и автоматики.
15. Схему опреснения воды рекомендуется принимать прямоточную многоступенчатую с рециркуляцией рассола. В зависимости от солесодержания опресненной воды в схеме прямоточной многоступенчатой установки допускается предусматривать рециркуляцию диализата и емкость-смеситель диализата с исходной водой.
16. Число ступеней опреснения z прямоточных установок надлежит определять расчетом
Сисх ?Сисх 2????? ... z?Сисх ???
1 ступень 2 ступень Z ступень
При этом
z?Сисх Соп, (4)
где Сисх - солесодержание исходной воды , мг-экв/л;
Соп - солесодержание опресненной воды, мг-экв/л;
? - коэффициент предельного снижения солесодержания диализата в каждой ступени опреснения, принимаемый
? = (100 - Sc)/100, (5)
где Sc - солесъем за один проход опресняемой воды через аппарат, принимаемый по паспортным данным, %.
17. Количество параллельно работающих аппаратов Nап в каждой ступени надлежит определять по формуле
Nап = 26,8q(Свх - Свых)/ipFмnя, (6)
где q - производительность установки, м3/ч;
Свх - концентрация диализата, входящего в аппарат каждой ступени (для первой
ступени равная солесодержанию исходной воды), мг-экв/л;
Свых - концентрация диализата, выходящего из аппарата той же ступени (для
последней ступени равная солесодержанию опресненной воды), мг-экв/л;
ip - рабочая плотность тока, А/см2;
Fм - рабочая (нетто) площадь каждой мембраны, см2;
- коэффициент выхода по току, принимаемый для аппаратов с мембранами МА-40
и МК-40, равным 85;
nя - количество ячеек в аппарате, принимаемое не более 200-250 шт.
18. Рабочая плотность тока в аппаратах каждой ступени должна приниматься равной оптимальной плотности тока, определяемой технико-экономическим расчетом. При этом необходимо принимать величину рабочей плотности тока в аппаратах каждой ступени не более величины предельной плотности тока, определяемой по формуле
iпред = Сдv'p'/К, (7)
где Сд - расчетное значение когнцентрации диализата в камере опреснения. определяемое из выражения
Сд = (Свх - Свых)/2,31g(Свх/Свых), (8)
где v' - скорость в камере опреснения (средняя по свободному сечению), см/с;
К', p' - коэффициенты, характеризующие деполяризационные свойства сепаратора-турбулизатора,
используемого в аппарате рассматриваемого типа.
Рабочие плотности тока по ступеням прямоточной многоступенчатой установки определяются по формуле
ip1/ip2 = ip2/ip3 = ip3/ip4 = ... = 1/c, (9)
где ip1 - рабочая плотность тока на аппарате первой ступени;
ip2, ip3, ip4 и т.д. - рабочие плотности тока на аппаратах 2, 3, 4 и других ступеней.
19. При определении напряжения на электродах аппаратов всех ступеней (для выбора типа преобразователя тока) надлежит учитывать: падение напряжения на электродной системе, падение напряжения в мембранном пакете за счет омического сопротивления (обратной величины электропроводности) растворов и мембран, суммарный мембранный потенциал с учетом концентрационной поляризации. Расчет должен производиться для заданной температуры растворов.
Величину удельной электропроводности t диализата и рассола надлежит определять по номограмме в зависимости от отношения содержания сульфатов SO2-4 к общему количеству анионов А, температуры tс и концентрации солей Сс (рисунок).
Пример. Дано С = 40 мг-экв/л; [SO2-4]/A = 0,2; t = 10°С.
Ответ: t 103 = 30 м-1см-1;
t = 3 10-3Ом-1см-1[SO2-4]/A (мг-экв/л)/(мг-экв/л)
20. Концентрация рассола на выходе из последней ступени не должна быть выше предельной концентрации, определяемой из условий невыпадения соединений сульфата кальция (произведение активных концентраций сульфатов и кальция в рассоле не должно превышать произведения растворимости сульфата кальция при температуре рассола в аппарате).
Расчетные концентрации рассола в каждой ступени определяются так же, как и концентрации диализата. Концентрации рассола на входе в аппарат и выходе их него, а также кратность рециркуляции рассола определяются на основе балансовых расчетов.
21. Борьба с отложениями солей на поверхности мембран со стороны рассольного тракта и в катодной камере должна предусматриваться переполюсовкой электродов с одновременным переключением трактов диализата рассола, а также подкислением рассола и католита.
Дозу кислоты, необходимо принимать равной щелочности исходной воды.
Допускается при обосновании периодическая отмывка трактов с повышенными дозами кислоты.
22. Трубопроводы опреснительных установок должны приниматься из полиэтиленовых труб, арматура - футерованная полиэтиленом или эмалированная.
23. В каждом из трактов прямоточной установки должен предусматриваться контроль за расходами, температурой, солесодержанием и рH.
24. Для установок производительностью более 400 м3/сут электросиловое оборудование и КИП надлежит монтировать в отдельном помещении, изолированном от помещения электродиализных аппаратов.
Приложение 9
Рекомендуемое