Нагрузка фильтров с учетом расхода части фильтрата на собственные нужды Н – катионитовых фильтров второй ступени равна

Q_н(I) = Q_н(II) + Q_{с.н.(час)}(II) = 269,502+6,691 = 276,193 м³/ч.

В фильтры первой ступени будет поступать вода, прошедшая предварительные Н – катионитовые фильтры с «голодной» регенерацией и характеризующаяся следующими показателями:

Общая жесткость Ж_о = 2,84 мг – экв/л;

Жесткость карбонатная Ж_к = 0,7 мг – экв/л;

Жесткость некарбонатная Ж_н.к. = 2,14 мг – экв/л;

Содержание ионов натрия С_Na= 0,3 мг – экв/л;

Сумма сульфат–ионов и хлорид–ионов S(Cl^¯ + SO₄^2-) = 0,5+1,94 = 2,44 мг–экв/л.

5.2 Скорость фильтрования для первой ступени выбираем равной w = 15 м/ч.

5.3 Общая площадь фильтрования:

F = Q_н(I)/w = 276,193/15 = 18,413 м².

5.4 С учетом площади фильтрования f = 7,1 м², находим необходимое количество фильтров «а»:

а = F/f = 18,413/7,1 = 2,593 т.е а=3.

Принимаем к установке во второй ступени ионирования 4 фильтра, три из них будут находится в работе, а один из них – резервный. Параметры фильтров:

Диаметр – D = 3000 мм;

Площадь фильтрования – f = 7,1 м²;

Высота слоя загрузки – Н_слоя = 1,8 м;

5.5 Выбираем в качестве фильтрующего материала сульфоуголь в Н-форме;

5.6 Рабочая обменная способность катионита при Н–катионировании с частичным удалением натрия определяется из выражения:

Е_р = 0,71 276,193-0,5 10 (2,84+0,3)= 180,4 г– экв/л;

5.7 Число регенераций каждого фильтра составляет:

n=24 Q_н (Ж_о - Ж_ост)/(f H_слоя Е_р a)=24 276,193 (2,84- 0)/(7,1 1,8 180,4 3)= =2,728≈3 раз в сутки.

5.8 Скорость фильтрования в межрегенерационный период составляет:

W_мин = Q_н/(f a) = 276,193/(7,1 3) = 12,967 м/ч.

В регенерационный период равна:

W_макс = Q_н/(f·(a-1)) 276,193/(7,1 2) = 19,45 м/ч.

5.9 Расход 100% серной кислоты на одну регенерацию:

Q_к = q_к f Н_слоя Е_р /1000 = 60 7,1 1,8 180,4/1000 =138,3 кг,

q_к – удельный расход серной кислоты, принятый равным 60 г/г – экв.

5.10 Суточный расход технической 92% серной кислоты определяется по формуле:

Q_к(сут) = Q_к n a 100/(c 1000) = 138,3 3 3 100/(92 1000) = 1,353 т/сут,

где С – содержание H₂SO₄ в технической серной кислоте (не менее 92%).

5.11 Расход технической серной кислоты в месяц составит:

Q_к(мес) = 1,353 30 = 40,59 т/мес.

5.12 Расход воды на взрыхляющую промывку фильтра:

Q_взр = i f 60 t_взр/1000 = 4 7,1 60 20/1000 = 34,08 м³, где i – интенсивность взрыхляющею промывки, которая принимается равной 4 л/(с м²) при t = 20⁰С и d = 1мм;

t_взр- продолжительность взрыхляющею промывки, 30 мин.

5.13 Расход воды на приготовление регенерационного раствора, определяется по формуле:

 

где b – концентрация регенерационного раствора, которая при загрузке сульфоуглем принимается равной 1,5…2% [1, табл. 2.3],

где ρ_р.р –плотность регенерационного раствора, имеющего данную концентрацию, принимается согласно данным (Приложения 3);

5.14 Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации:

Q_отм = q_отм f H_слоя = 10 7,1 1,8 = 127,8 м³.

5.15 Расход воды на одну регенерацию с учетом использования отмывочной воды на взрыхление составит:

Q_н = Q_р.р. + Q_отм = 6,833+127,8 = 134,633 м³.

5.16 Суточный расход воды на регенерацию всех фильтров составит:

Q_н(сут) = Q_н n а = 134,633 3 3 = 1211,7 м³.

5.17 Среднечасовой расход на собственные нужды:

Q_н(час) = 1211,7/24 = 50,488 м³.