книги / Справочник по водоподготовке котельных установок
..pdfТ а б л и ц а 11-1
Состав загрязнений стоков от водород-катионитных фильтров» работающих в различных схемах обработки воды
Схема обработки воды |
Состав загряз |
Формула подсчета сбрасываемых в дренаж веществ |
нений |
||
Водород-катионирование |
CaS04 |
Если имеет место соотношение |
с «голодной* регенера |
|
ЯГС,3»[Н О О ,]-,Ш «Т. |
цией фильтров |
|
|
|
то сбрасывается только кальций в виде CaS04, ко |
|
|
|
|
|
|
личество которого в сутки определяется по формуле |
>
Водород-катионирование в схеме параллельного во- дород-натрий-катиониро- вания
CaS04
MgS04
Избыток
HsSO«
CaS04
MgS04
68,1 Ж * п
[CaS04]CyT — |
i 000 |
(П-16> |
Если имеет место соотношение Ж с а С Н С О з -Щ ^ ,
то водород-катионитом задерживается весь каль ций, содержащийся в исходной воде (Жса)* и часть магния, определяемого по формуле:
Ж Й8 = [НС03] - Я £ т- Ж с а |
[11-17) |
Доля катионов кальция в ионах, задержанных водород-катионитным фильтром:
[ аСа w |
( “ - ‘в) |
^ C a + ^ M |
g |
Доля катионов магния, задержанных водородкатионитным фильтром:
Ж Н
«мй “ ш |
Са |
Л |
н |
Mg |
(1149> |
Л * |
* |
s * * |
|
||
Сброс в сутки |
|
|
|
|
|
68,1 Ж Нс£аЛ |
|||||
[CaS04]cyT — |
|
1000 |
|
(11-20) |
|
60,2 Ж ? а м е |
п |
||||
[M g S O .b r- |
|
юоо |
|
(11-21) |
|
Сброс избытка H2S04 возможен при дозах H2S04 более 49,04 г/г-экв (см. табл. 2-4) и принимается
всоответствии с расчетом водоподготовки.
Сброс избытка H3S04 от одной регенерации, кг,
[HaS04] = 0,001 (<7КГ- |
49,04)/Я слЕ” |
(11-22) |
Сброс избытка H2S04 в сутки, т, |
|
|
[H2S04]cyr — |
1000 |
(11-23) |
Сброс от одной регенерации фильтра |
|
|
[CaS04]= Ж11 «са |
(11-24) |
|
[MgS04] = Ж |
е “Mg |
(П-25) |
Сброс продуктов регенерации в сутки |
|
|
68,07 [CaS04] п |
0 1-26> |
|
ICaS04]cyr-------- |
1000 |
|
60,18 [MgS04J п |
' |
|
[MgS04]cyT — |
1000 |
(11-27) |
221
|
|
Продолжение табл. //- / |
Схема обработки воды |
Состав загряз |
Формула подсчета сбрасываемых в дренаж веществ |
нений |
Водород-катионирование в схеме химического обес соливания (I ступени до проскока катионов жест кости, II — до проскока натрия)
Избыток |
Избыток H2S04, сбрасываемый при регенерации |
|||
H 2SC>4 |
Н-катионитных фильтров, |
определяется |
из уравне |
|
|
ний (11-22) и (11-23) |
|
|
|
Избыток |
Избыток H2S04, сбрасываемый при регенерации |
|||
H2S04 |
водород-катионитных фильтров, определяется из |
|||
|
уравнений (11-22) и (11-23) для I и II ступени во- |
|||
|
дород-катионирования |
|
|
|
От I сту |
Сброс от регенерации |
CaS04 и MgS04 в I сту |
||
пени |
пени водород-катионирования (до проскока катионов |
|||
CaS04 |
жесткости) |
ведется так же, как и в схеме парал |
||
MgS04 |
лельного водород-натрий-катионирования |
|
||
От II сту |
От II ступени водород-катионирования, работаю |
|||
пени |
щей до проскока натрия, сбрасывается |
NasS04 от |
||
Na2S04 |
одной регенерации |
|
|
|
|
[Na2S04l =///сл££, г-экв |
(11-28) |
||
|
Сброс Na2S04 в сутки |
|
|
|
|
гхт |
71,02 [Na2S04J п |
„ f |
|
|
[Na2S04JcyT— |
1000 |
(11-29) |
|
Водород-катионирование |
Избыток |
Избыток H2S04, сбрасываемый от регенерации |
|||
в схеме химического обес |
H2S04 |
водород-катионитного фильтра, |
работающего в од |
||
соливания (одноступенча |
|
ну ступень до проскока натрия, |
определяется так |
||
тое до проскока натрия) |
|
же из уравнения (11-22) и (11-23) |
регенерации |
||
|
|
Количество сбрасываемых от |
одной |
||
|
|
катионов |
|
|
|
|
|
[Кат] = /7/сл£р |
|
(П-30) |
|
|
CaS04 |
Соотношение Са, Mg и Na в фильтре то же, что |
|||
|
MgS04 |
и в исходной воде |
|
|
|
|
Na2S04 |
Сброс продуктов регенерации в сутки |
|
||
|
|
[ 0 , 5 0 . ] ^ - |
‘“ W W |
W |
, „ . 3|) |
|
|
[MgSO.Icyr- |
60,18 [Кат] ам п |
(11-32) |
|
|
|
1000 |
|
||
|
|
|
71,02 [Кат] aN n |
0 1-Щ |
|
|
|
[Na2 SCMcyr ------------ Jooo--------- |
|||
чество |
которых определяется по |
|
формуле |
|
|
|
Ж СН = / Я СЛ£Н, |
(11-15) |
где |
— количество солей жестко |
|
сти, сбрасываемых от одной регене рации фильтра, r -экв; Е “—рабочая
обменная способность катионита, принимается из расчета водоподго товительной установки в зависимо-
сти от качества исходной воды и схемы ее обработки.
В табл. 11-1 приведены возмож ные схемы обработки воды, в кото рых используются водород-катио- нитные фильтры, и расчетные формулы подсчета количества сбра сываемых в дренаж веществ. Приня тые в табл. 11-1 обозначения приве дены в табл. 11-2.
222
Обозначение
величин
Ж с а
Шкт
Ж "
[ C a S 0 4]
IMgSO*]
[CaSCXJcyT
[M g S 0 4 ]c y T
IH C O » ]
[H2S04]
[H fS O ^ y r
П
aCa’ aMg
«i
f Hen
p H
£ P
aCa' “Mg’ “ Na
[Na2S04]
[NajS04]cyi
4
[Katj
Размерность
г-экв/м3 г-экв/м3
г-экв
г-экв
г-экв
кг/сутки
кг/сутки
г-экв/м3 кг
т/сут
г-экв/м3
г/г-экв
м*
м
г-экв/м3
—
г-экв
кг г-экв/м3
г-экв
Т а б л и ц а 11-2
Условные обозначения к табл. 11-1
Наименование
Кальциевая жесткость исходной воды
Остаточная щелочность после водород-катионирования с .го лодной" регенерацией фильтров
Количество солей жесткости, сбрасываемых от одной регене рации водород-катионитного фильтра, определяется из уравне ния (11-15)
Количество сульфата кальция, сбрасываемого от одной реге нерации водород-катионитного фильтра
Количество сульфата магния, сбрасываемого от одной реге нерации водород-катионитного фильтра
Количество сульфата кальция, сбрасываемого в сутки от во- дород-катионитных фильтров
Количество сульфата магния, сбрасываемого в сутки от во- дород-катионитных фильтров
Содержание бикарбонатного иона в исходной воде
Избыток серной кислоты, сбрасываемой от одной регенерации фильтра
Избыток серной кислоты, сбрасываемой в сутки водоподгото вительной установкой
Общее количество регенераций в сутки всех водород-катио- нитных фильтров (по расчету водоподготовки)
Магниевая жесткость, удаляемая при водород-катионировании с „голодной" регенерацией фильтров
Доля соответственно кальция и магния, задержанных водородкатионитным фильтром, работающим в схеме с „голодной" ре генерацией
Доза кислоты при регенерации водород-катионитных фильтров („голодный режим"), «принимается; из расчета водоподготовки (табл. 2-4)
^Соответственно^площадь фильтра, высота слоя катионита’и рабочая обменная способность катионита, принимаются из ра счета водоподготовки
Доля соответственно солей кальция, магния и натрия в ис ходной воде
Количество сульфата натрия, сбрасываемого за одну регене рацию
То же в сутки
Рабочая обменная способность катионита, принимая из рас четов водоподготовки в зависимости от осуществляемой схемы химического обессоливания
Количество удаляемых катионов при водород-катионировании в схемах химического обессоливания (Са, Mg и Na)
223
11-4. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИИ |
новки, г/г-экв; / а и |
Н \а — площадь |
|||||||||||||||||||
СТОКОВ ОТ РЕГЕНЕРАЦИИ |
фильтра, м2, и высота слоя аниони |
||||||||||||||||||||
АНИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ |
та, |
м, |
принимаются |
из |
расче |
||||||||||||||||
|
(В |
СХЕМЕ ЧАСТИЧНОГО |
та водоподготовительной установки; |
||||||||||||||||||
|
Е J |
— рабочая |
обменная |
способ |
|||||||||||||||||
|
|
|
ХИМИЧЕСКОГО |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
ность анионита, принимается из рас |
|||||||||||||||||
|
|
ОБЕССОЛИВАНИЯ) |
|||||||||||||||||||
|
|
чета водоподготовительной установ |
|||||||||||||||||||
В |
процессе регенерации |
анионит- |
ки, г-экв/м3. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Избыток |
щелочи, |
сбрасываемой |
|||||||||||||||||||
ных фильтров, работающих по схеме |
|||||||||||||||||||||
в сутки от фильтров, т/сут, |
подсчи |
||||||||||||||||||||
частичного химического обессолива |
|||||||||||||||||||||
тывается по формулам: |
|
|
|
||||||||||||||||||
ния, кроме |
веществ |
содержащихся |
|
|
|
||||||||||||||||
в воде, используемой для регенера |
|
[NaOH]cyi = |
|
|
: |
(П-37) |
|||||||||||||||
ции (промежуточный состав водо- |
|
|
|
||||||||||||||||||
род-катионированной или частично |
[Na2C03]cyT = |
[Na^ |
] n -; |
(11-38) |
|||||||||||||||||
обессоленной |
воды |
подсчитывается |
|||||||||||||||||||
при |
расчете |
водоподготовительной |
[NaHC03]cyT = |
tNa^ |
,]" , |
(11-39) |
|||||||||||||||
установки) |
в дренаж сбрасываются: |
||||||||||||||||||||
избыток |
едкого |
натра NaOH, соды |
где n — общее количество: регенера |
||||||||||||||||||
углекислой Na2C03 или двууглекис |
|||||||||||||||||||||
ций |
всех |
анионитных |
фильтров в |
||||||||||||||||||
лой |
NaHC03 в зависимости от схе |
||||||||||||||||||||
сутки, |
принимается |
из |
расчета |
во |
|||||||||||||||||
мы частичного обессоливания и со |
|||||||||||||||||||||
доподготовительной установки. |
|
||||||||||||||||||||
ответственно |
принятого |
в |
проекте |
|
|||||||||||||||||
С о с т а в п р о д у к т о в ' р е г е н е- |
|||||||||||||||||||||
реагента для регенерации анионита; |
|||||||||||||||||||||
р а ц и и а н и о н и т н ы х ф и л ь т |
|||||||||||||||||||||
продукты |
регенерации |
анионита |
|||||||||||||||||||
ров |
зависит |
от |
качества исходной |
||||||||||||||||||
NaCl, |
Na2S 04; |
возможно |
присут |
||||||||||||||||||
воды и методов предварительной ее |
|||||||||||||||||||||
ствие |
(при |
взрыхлении) |
в |
незначи |
|||||||||||||||||
обработки, |
а |
также |
от |
требований |
|||||||||||||||||
тельных количествах измельченного |
|||||||||||||||||||||
к качеству обессоленной воды. В со |
|||||||||||||||||||||
анионита, сброс которого в год под |
|||||||||||||||||||||
ответствии |
с этим |
может |
сбрасы |
||||||||||||||||||
считывается |
аналогично |
расчету, |
|||||||||||||||||||
ваться |
только сульфат |
натрия, или |
|||||||||||||||||||
приведенному |
|
для |
|
измельченного |
|||||||||||||||||
|
|
весь сульфат, поступающий с обра |
|||||||||||||||||||
катионита в § 11-1. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
батываемой водой, и часть хлоридов |
|||||||||||||||||
Количество |
воды, |
сбрасываемой |
|||||||||||||||||||
(решается при расчете водоподгото |
|||||||||||||||||||||
при регенерации анионитных фильт |
|||||||||||||||||||||
вительной установки). |
|
|
|
||||||||||||||||||
ров, |
принимается из |
расчета водо |
|
|
|
||||||||||||||||
Количество анионов сильных кис |
|||||||||||||||||||||
подготовительной установки. |
|||||||||||||||||||||
лот, сбрасываемых от одной регене |
|||||||||||||||||||||
С б р а с ы в а е м ы й |
|
и з б ы т о к |
|||||||||||||||||||
|
рации |
анионитного |
фильтра, г-экв, |
||||||||||||||||||
щ е л о ч и |
за |
|
одну |
регенерацию |
|||||||||||||||||
|
подсчитывается по формуле |
|
|
||||||||||||||||||
•фильтра в зависимости от принято |
|
|
|||||||||||||||||||
го |
для |
регенерации |
реагента — |
|
|
|
Л .к = |
/ . я ал£ ; . |
(П-40) |
||||||||||||
[NaOH], |
|
[Na2C03], |
[NaHC03] — |
|
|
|
|||||||||||||||
подсчитывается по формулам, кг: |
Количество |
хлоридов, ! задержи |
|||||||||||||||||||
|
|
|
(4«ц — 40,0) / а//® л£® |
ваемых на фильтрах при частичном |
|||||||||||||||||
]NaOH] = |
|
|
1000 |
|
|
;(11-34) |
обессоливании, г-экв/м3, определяет |
||||||||||||||
|
|
|
(?ш —53,0) / а Н*ЯЕ, |
|
ся при |
расчете |
водоподготовитель |
||||||||||||||
|
|
|
(11-35) |
ной установки и подсчитывается по |
|||||||||||||||||
JNa2C03]= |
|
|
1000 |
|
|
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
[NaHC03] = |
( ? ш |
- 8 4 , 0 ) / аЯ сал £ ‘ |
|
|
С1а = |
С10.в-С 1 0ст, |
(11-41) |
||||||||||||||
|
|
|
1000 |
|
где С10.в — количество |
хлоридов |
в |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(11-36) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где |
с/щ— удельный |
расход |
обрабатываемой воде, поступающей |
||||||||||||||||||
щелочи |
на анионитные фильтры, г-экв/м3; |
||||||||||||||||||||
на |
регенерацию, |
принимается из |
С10ст — остаточное содержание хло'- |
||||||||||||||||||
расчета |
водоподготовительной уста- |
ридов в обессоленной воде, г-экв/м3. |
|||||||||||||||||||
224
В анионитном фильтре из за-
держанных анионов |
SO3-■ и CI7 |
||
доля |
сульфатов а подсчитывается |
||
по формуле: |
s o |- |
|
|
|
|
(11-42) |
|
|
Яс — s o |- + а - |
||
|
’ |
||
а доля хлоридов—по формуле: |
|||
|
аX |
С'а~ |
(1 1-43) |
|
|
||
|
|
S02- + C1- ’ |
|
где |
SO^~ — количество |
сульфатов, |
|
задерживаемых на анионитных фильтрах, г-экв/м3.
Сброс продуктов регенерации в сутки:
[Na2S04]cyT = — 0fffiQHCtcn! (П-44)
[NaCl]cyT^ 58’-^ ^ n , (11-45)
|
Т а б лиц а |
11-3 |
|
Состав шлама в осветлителях |
|
||
Метод обработки воды |
|
||
коагуляция |
коагуляция с известко |
||
|
ванием |
|
|
Взвешенные веще(:тва, содержащиеся |
|||
в исходней воде |
|
||
Хлопья коагулян |
Хлопья коагулянта |
||
та А1 (ОН)3 |
Fe (ОН)3 |
|
|
Органические |
Органические колло |
||
коллоидные веще |
идные вещества, осаж |
||
ства, осажденные |
денные |
коагулянтом |
|
коагулянтом [адсор |
[адсорбированные хло |
||
бированные хлопья |
пьями Fe (ОН)3] |
|
|
ми А1 (ОН)з] |
|
|
|
|
Вещества, осажден |
||
|
ные и |
внесенные |
из |
|
вестковым молоком: |
||
СаСОз; Mg (ОН),; Са (ОН)2
где [Na2S04] сут — количество |
соот |
по |
формуле |
(5-2), |
при |
коагуля |
|||||||||||||||
ветственно |
сульфата |
|
натрия |
и |
|||||||||||||||||
|
ции с известкованием — по форму |
||||||||||||||||||||
[NaCl]CyT— хлорида |
натрия, |
сбра |
|||||||||||||||||||
ле |
(5-3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
сываемое от |
анионитных |
фильтров, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Подсчет |
количества |
шлама |
[см. |
||||||||||||||||||
кг/сут. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формулы |
(5-2) |
и |
(5-3)] |
входит |
||||||||
Если |
|
на анионитных |
фильтрах |
||||||||||||||||||
|
в расчет водоподготовительной уста |
||||||||||||||||||||
удаляется только сульфат, то в фор |
|||||||||||||||||||||
муле |
(11-44) |
|
принимается |
ас==1 |
новки. В расчет входит также и оп |
||||||||||||||||
|
ределение |
количества |
обрабатывае |
||||||||||||||||||
(сброса NaCl при этом не будет). |
|||||||||||||||||||||
мой воды, |
сбрасываемой |
со |
|
шла |
|||||||||||||||||
11-5. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ |
мом,— см. формулу |
(5-4). |
|
|
воды |
||||||||||||||||
Окончательное |
осветление |
|
|||||||||||||||||||
ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЫ |
|
после |
осветлителей |
(удаление |
10— |
||||||||||||||||
|
|
ОСВЕТЛИТЕЛЕЙ |
|
|
12 |
г/м3 |
шлама) |
|
обычно |
|
осуще |
||||||||||
В отличие от выше перечисленно |
ствляется |
на |
осветлительных |
меха |
|||||||||||||||||
нических фильтрах. |
|
регенератив |
|||||||||||||||||||
го оборудования, в сбросах которо |
|
При |
установке |
бака |
|||||||||||||||||
го содержатся различные растворен |
ных |
вод |
шлам |
|
осветлительных |
||||||||||||||||
ные в воде вещества, от осветлите |
фильтров |
возвращается |
в |
освет |
|||||||||||||||||
лей сбрасываются |
твердые |
веще |
литель. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ства— шлам |
с |
небольшим количе |
|
При сбросе от взрыхления меха |
|||||||||||||||||
ством |
обрабатываемой |
воды, |
необ |
нических фильтров стоков непосред |
|||||||||||||||||
ходимой |
для |
транспортировки |
по |
ственно в дренаж следует учитывать |
|||||||||||||||||
следнего. |
|
|
|
|
|
|
|
залповый характер этих сбросов и |
|||||||||||||
В зависимости от качества исход |
сбрасываемый при этом шлам. |
|
|||||||||||||||||||
ной воды и методов |
ее |
обработки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
(коагуляция, |
|
известкование) |
в |
11-6. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ |
|||||||||||||||||
осветлителе |
образуется |
соответ |
|
ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЫ |
|
||||||||||||||||
ствующее количество |
шлама, |
|
воз |
|
|
ПАРОВЫХ КОТЛОВ |
|
|
|||||||||||||
можный |
состав |
которого приведен |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
В котловой воде паровых котлов |
||||||||||||||||||||
в табл. |
11-3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Количество шлама, образующего |
в результате тех или иных методов |
||||||||||||||||||||
ся при |
коагуляции, |
подсчитывают |
обработки воды |
остаются |
только |
||||||||||||||||
15—430 |
225 |
легко растворимые соли натрия. Анионный состав питательной воды, обусловливаемый качеством исход ной воды и примененными метода ми ее обработки, может быть сле дующим:
HCOj-, СО|- ОН-, SO*-, N0^, N 0-,
С1-, Si02-
Анионы SiO|—и N0^, содержащие
ся в исходной воде в небольших ко личествах, практически не влияют на водный режим паровых котлов низкого и среднего давлений и в расчете не отражаются. Основой расчета состава продувочной воды паровых котлов является состав хи мически очищенной воды, опреде ляемый при расчетах водоподгото вительной установки и состоящий в основном из катионов Na+ и
анионов HCOjp, SOf~ и С1-.
В паровом котле все катионы и анионы, содержащиеся в химически очищенной воде, кроме бикарбо нат-иона не претерпевают химиче ских изменений. Бикарбонат нат рия, составляющий щелочность хи мически очищенной воды, при на гревании в деаэраторе и затем в котле разлагается, что можно пред ставить реакциями, написанными в молекулярной форме:
2NaHC03 - Na2C03 + Н20 + С02 f ;
(11-46)
Na2C03 + Н20 - 2NaOH + С02 f .
(11-47)