Строительные нормы и правила   водоснабжение наружные сети и сооружения

Вид материала

Документы

Содержание Опреснение и обессоливание воды W1 следует определять по формуле   W Сильноосновный анионит Сисх-солесодержание исходной воды, мг-экв/л; С

Подобный материал:

• Строительные нормы и правила сниП 04. 02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения, 4663.28kb.
• Строительные нормы и правила тепловые сети, 411.02kb.
• Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 2683.37kb.
• Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 3665.08kb.
• Строительные нормы и правила сниП, 2027.55kb.
• Строительные нормы и правила сниП 09. 03-85, 2266.36kb.
• Государственные строительные нормы украины инженерное оборудование зданий и сооружений, 4606.42kb.
• Государственные строительные нормы украины инженерное оборудование зданий и сооружений, 4605.1kb.
• Государственные строительные нормы украины инженерное оборудование зданий и сооружений, 882.38kb.
• Государственные строительные нормы украины здания и сооружения спортивные и физкультурно-оздоровительные, 5702.7kb.

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 п.п. 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

 

                            (1)

 

где Q₁-производительность анионитных фильтров первой ступени, включая расход воды на собственные нужды последующих ступеней установки, м³/сут;

n_p- 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

 

              (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=Q₁C₀/n_pE_p                    (3)

 

где С_o-суммарное содержание сульфатных, хлоридных и нитратных ионов в исходной воде, г-экв/м³;

Е_p- рабочая обменная емкость анионита по анионам указанных сильных кислот, г-экв на 1 м³ анионита, принимаемая по паспортным данным; при отсутствии таких данных для анио-нитов 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.

 

Сильноосновный анионит	Кремнеемкость, г-экв/м3, при истощении анионита до «проскока» в фильтрат SiO32-,мг/л			Минимальное остаточное содержание SiO32- 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 катионита 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 ВО₂-3 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



При этом

,                                (4)

 

где С_исх-солесодержание исходной воды, мг-экв/л;

С_оп-солесодержание опресненной воды, мг-экв/л;

_с-коэффициент предельного снижения солесодержания диализата в каждой ступени опреснения, принимаемый

 

                    (5)

 

где S_с- солесъем за один проход опресняемой воды через аппарат, принимаемый по паспортным данным, .

17. Количество параллельно работающих аппаратов N_ап в каждой ступени надлежит определять по формуле

 

 (6)

 

где q-производительность установки, м³/ч;

С_вх-концентрация диализата, входящего в аппарат каждой ступени (для первой ступени равная солесодержанию исходной воды), мг-экв/л;

С_вых-концентрация диализата, выходящего из аппарата той же ступени (для последней ступени равная солесодержанию опресненной воды), мг-экв/л;

i_p-рабочая плотность тока, А/см²;

F_м-рабочая (нетто) площадь каждой мембраны, см²;

- коэффициент выхода по току, принимаемый для аппаратов с мембранами МА-40 и МК-40 равным 0,85;

n_я-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

 

                         (7)

 

где С_д-расчетное значение концентрации диализата в камере опреснения, определяемое из выражения

 

        (8)

 

где  - скорость в камере опреснения (средняя по свободному сечению), см/с;

К', - коэффициенты, характеризующие деполяризационные свойства сепаратора-турбулизатора, используемого в аппарате рассматриваемого типа. Рабочие плотности тока по ступеням прямоточной многоступенчатой установки определяются по формуле

 

  (9)

 

где i_p1-рабочая плотность тока на аппарате первой ступени;

i_p2, i_p3, i_p4 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  , диализата и рассола надлежит определять по номограмме в зависимости от отношения содержания сульфатов SO₄^2- к общему количеству анионов A, температуры t_c и концентрации солей Сс(рисунок).

 



Пример. Дано: С = 40 мг-экв/л; []/A = 0,2; t = 10 C.

Ответ: _t10³ = 30 м^-1 см^-1;

_t = 310^-3 Ом^-1 см^-1 [SO₄]/А

(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 из 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 рН.

24. Для установок производительностью более 400 м³/сут электросиловое оборудование и КИП надлежит монтировать в отдельном помещении, изолированном от помещения электродиализных аппаратов.