Качество воды некоторых поверхностных источников водоснабжения

№ по заданию	Источник (река)	Место отбора пробы	Сухой остаток, мг/дм3	Жесткость, мг-экв/дм3
Ж о	Ж	Ж Са
	Амур	г. Хабаровск		0,50	0,50	0,30
	Ангара	г. Ангарск		1,50	1,50	1,10
	Волга	г. Ярославль		2,50	1,9	1,75
	Волга	г. Казань		4,80	2,3	3,60
	Вологда	г. Вологда		8,10	7,1	4,60
	Дон	г. Ростов-на-Дону		8,60	3,8	5,53
	Енисей	г. Красноярск		2,60	2,3	1,85
	Иртыш	г. Омск		2,80	2,7	1,40
	Кама	г. Березники		5,20	1,4	4,50
	Клязьма	г. Владимир		3,20	2,6	2,35
	Миасс	г. Челябинск		4,70	1,4	2,80
	Обь	г. Новосибирск		2,30	2.1	1,60
	Ока	г. Нижний Новгород		6,00	4.00	4,60
	Томь	г. Кемерово		1,60	1.00	1,17
	Тобол	г. Кустанай		8,22	3.75	4,65
	Урал	г. Гурьев		6,20	3.8	5,41
	Шексна	г. Череповец		3,90	2.00	2,70

Наиболее дешевая и распространенная из схем ВПУ – Na-катионирование. В процессе Na-катионирования жесткость воды уменьшается до требуемых норм, но солесодержание несколько возрастает, за счет того, что две молекулы Nа весят немного больше, чем замененная ими молекула Са и тем более Mg.

(5.1)

где S _ИВ – cухой остаток исходной воды (источника водоснабжения), мг/кг;

Ж _Са и Ж _Mg – кальциевая и магниевая жёсткость исходной воды, мг-экв/кг; Э _Na , Э _Cа , Э _Mg – эквивалентные массы ионов Na⁺=23, Са²⁺=20 и Mg²⁺=12,2 мг/мг-экв.

Щёлочность обработанной воды равна карбонатной жесткости исходной воды (Щ _ОВ = Ж ). А относительная щелочность обработанной и котловой воды

Щ = Щ = 100· 40 · Щ _ОВ / S _ОВ, % (5.2)

Na-катионирование может не подходить для некоторых типов исходной воды. Проверка проводится по трем критериям.

1. По величине продувки котла, которая для котлов с давлением
до 1,4 МПа не должна превышать 10 %

, (5.3)

где – доля обработанной воды в питательной. Она равна отношению расхода химически очищенной воды, втекающей в питательный деаэратор, к расходу воды, вытекающей из деаэратора.

S _КВ - допустимые предельные концентрации солей в котловой воде для котлов типа ДЕ, КЕ, ДКВР при работе без пароперегревателя составляют 3000 мг/дм³, а с пароперегревателем – 1500 мг/дм³ (при одноступенчатом испарении в барабане) и до 6000 мг/дм³ при наличии многоступенчатого испарения.

2. По допустимой величине относительной щелочности котловой воды, которая для котлов с вальцованными соединениями не должна превышать 50 %;

3. По концентрации СО₂ в паре, которая не должна превышать 20 мг/кг (иногда допускается до 100 мг/кг). СО₂ образуется за счет разложения в котле солей NaHCO₃, определяющих щелочность воды

С _СО = Э _СО Щ _ОВ β (σ₁ + σ) _, (5.5)

где Э _СО =22 мг/мг-экв – эквивалентная масса СО₂; s₁ = 0,4 – доля разложения NaHCO₃ в котле (остальное разлагается ещё в деаэраторе); s = 0,7– доля разложения Na₂CO₃ в котле.

Если по какому либо из этих параметров Na-катионирование не проходит водоподготовку следует усложнить, однако, в рамках данного проекта необходимо просто указать по каким параметрам есть проблема, а выбор фильтров провести для условий Na-катионирования. Расчет ограничивается выбором размеров и числа фильтров для духступенчатой схемы Na-катионирования.

Требуемая площадь фильтрования: , где – максимальнодопустимая скорость фильтрования (при останове одного из фильтров на регенерацию), м/ч. Для фильтров 2-й ступени м/ч, для 1-й ступени зависит от жесткости исходной воды и типа фильтра:

· при Ж _о < 5 мг-экв/дм³ м/ч,

· при Ж _о =5–10 мг-экв/дм³ м/ч,

· при Ж _о > 10 мг-экв/дм³ м/ч.

Отсюда считается диаметр фильтра d = (4F/p) ^0,5, м. (5.6)

Количество фильтров первой ступени должно быть не менее 2-х: один - рабочий, а другой – резервный. В графической части проекта фильтры устанавливаются в соответствующих размерах (диаметр и высота). Солерастворитель чертится произвольно.