2. Основные места ввода окислителей и последовательность введения реагентов надлежит принимать по табл. 2.
Таблица 2
Место ввода окислителей | Последовательность введения реагентов в воду |
1. Хлор перед сорбционной очисткой | Хлорирование не менее чем за 2 мин до фильтрования через гранулированный активный уголь или введения порошкообразного активного угля |
2. Озон непосредственно перед сорбционной очисткой | Озонирование с последующим фильтрованием через гранулированный активный уголь или обработкой порошкообразным активным углем |
3. Хлор перед коагулированием | Первичное хлорирование, через 2—3 мин — коагулирование |
4. Хлор и перманганат калия перед коагулированием | Первичное хлорирование, через 10 мин введение перманганата калия, через 2—3 мин — коагулирование |
5. Озон перед коагулированием | Озонирование, последующее коагулирование |
6. Хлор и озон перед коагулированием | Первичное хлорирование с дозой в пределах хлоропоглощаемости воды, через 0,5—1 ч — озонирование и последующее коагулирование |
7. Озон перед осветлительными фильтрами или в очищенную воду |
Примечание. Должна быть предусмотрена возможность изменения места ввода реагентов при эксплуатации сооружений.
Допускается введение частей дозы окислителей перед сооружениями разного типа.
3. При невозможности введения реагентов с требуемыми разрывами во времени в трубопроводы или в основные технологические сооружения должны быть предусмотрены специальные контактные камеры.
4. Применение озона и перманганата калия в хозяйственно-питьевом водоснабжении не исключает необходимости хлорирования очищенной воды для ее обеззараживания.
5. Гранулированный активный уголь следует применять в качестве загрузки сорбционных фильтров, располагаемых после осветлительных фильтров или других сооружений, обеспечивающих очистку воды от взвеси до 1,5 мг/л.
При обосновании допускается применять совмещенные осветлительно-сорбционные фильтры.
6. Высота угольной загрузки Ну.з, м, должна приниматься не менее
где vр.ф — расчетная скорость фильтрования, принимаемая 10—15 м/ч;
τу — время прохождения воды через слой угля, принимаемое 10—15 мин в зависимости от сорбционных свойств угля, концентрации и вида загрязнений воды и других факторов и уточняемое технологическими изысканиями.
7. Для загрузки сорбционных фильтров следует применять гранулированные активные угли марок АГ-З, АГ-М и др. с учетом требований п. 1.3.
Интенсивность промывки водой сорбционной загрузки фильтра следует принимать в зависимости от требуемого относительного расширения активного угля по табл. 3.
Таблица 3
Тип активного угля | Требуемая величина относительного расширения загрузки, % | Интенсивность промывки фильтров, л/(с⋅м2) | Продолжительность промывки фильтров, мин |
АГ-З | 25 | 12-14 | 8-7 |
35 | 14-16 | 7-6 | |
45 | 16-18 | 6-5 | |
АГ-М | 30 | 8-9 | 12-10 |
45 | 9—10 | 10—8 | |
60 | 11-12 | 8-7 |
8. Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок желобов надлежит определять согласно п. 6.113 и табл. 23.
9. Определение потери напора в сорбционном слое из активного угля, расчет и конструирование распределительной системы устройств для подачи промывной воды, желобов и других элементов сорбционных фильтров следует производить согласно пп. 6.103—6.112.
10. Порошкообразный активный уголь надлежит вводить в воду до коагулянта с интервалом времени не менее 10 мин. Дозу угля перед фильтрами следует принимать до 5 мг/л.
11. Транспортирование угольного порошка со склада реагента к установке приготовления угольной пульпы допускается осуществлять гидро- и пневмоспособами. При применении пневмоспособа установка транспортирования угольного порошка должна быть герметизирована и обеспечена средствами пожарной безопасности, местным противовзрывным клапаном и заземлена.
Для дозирования угольной пульпы следует предусмотреть замачивание угля в течение 1 ч в баках с гидравлическим или механическим перемешиванием. Насосы для перекачивания угольной пульпы должны быть стойкими к абразивному воздействию угля. Производительность циркуляционных насосов должна обеспечивать 4—5-кратный обмен замачиваемого реагента в течение времени замачивания.
Концентрацию угольной пульпы следует принимать до 8 %.
12. Трубопроводы для подачи угольной пульпы надлежит рассчитывать при скорости движения пульпы не менее 1,5 м/с; на трубопроводах должны быть предусмотрены ревизии для прочистки, плавные повороты и уклоны согласно п. 6.38.
13. Конструкция дозаторов должна обеспечивать гидравлическое перемешивание пульпы при постоянном уровне ее в дозаторе.
14. Вместимость баков с мешалкой для приготовления раствора перманганата калия следует определять исходя из концентрации раствора реагента 0,5—2 % (по товарному продукту), при этом время полного растворения реагента следует принимать равным 4—6 ч при температуре воды 20 °С и 2—3 ч при температуре воды 40 °С.
15. Количество растворных или растворно-расходных баков для перманганата калия должно быть не менее двух (один резервный). Для дозирования раствора перманганата калия следует принимать дозаторы, предназначенные для работы на отстоенных растворах.
Приложение 5
Рекомендуемое
СТАБИЛИЗАЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ,
ОБРАБОТКА ИНГИБИТОРАМИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ КОРРОЗИИ СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ТРУБ
1. При отсутствии данных технологических анализов стабильность воды допускается определять по индексу насыщения карбонатом кальция J
(1)
где рН0 — водородный показатель, измеренный с помощью рН-метра;
рНs — водородный показатель в условиях насыщения воды карбонатом кальция, определяемый по номограмме рис. 1, исходя из значений содержания кальция ССа, общего солесодержания Р, щелочности Щ и температуры воды t.
2. Для защиты металлических труб от коррозии и образования бугристых коррозионных отложений стабилизационную обработку воды следует предусматривать при индексе насыщения менее 0,3 более трех месяцев в году.
При определении необходимости стабилизационной обработки воды надлежит учитывать изменение ее качества в результате предшествующей обработки (коагулирования, умягчения, аэрации и т.п.).
3. Для вод, подвергаемых обработке минеральными коагулянтами (сернокислым алюминием, хлорным железом и т.п.), при подсчете индекса насыщения следует учитывать снижение рН и щелочности воды вследствие добавления в нее коагулянта.
Щелочность воды после коагулирования ЩК, мг-экв/л, следует определять по формуле
(2)
где Щ0 — щелочность исходной воды (до коагулирования), мг-экв/л;
ДК —доза коагулянта в расчете на безводный продукт, мг/л;
еК — эквивалентная масса безводного вещества коагулянта, мг/мг-экв, принимаемая согласно п. 6.19.
Количество свободной двуокиси углерода в воде после коагулирования следует определять по номограмме рис. 2 при известной величине рН коагулированной воды, а при неизвестном рН по формуле
(3)
где (СО2)0 — концентрация двуокиси углерода в исходной воде до коагулирования, мг/л.
При известном значении (СО2)св по номограмме рис. 2 определяется величина рН воды после обработки коагулянтом.
4. При положительном индексе насыщения для предупреждения зарастания труб карбонатом кальция воду следует обрабатывать
Рис. 1. Номограмма для определения рН насыщения воды карбонатом кальция (рНs)
Пример. Дано: ССа = 100 мг/л; Щ = 2 мг-экв/л; Р = 3 г/л; t = 40 °С.
Ответ: рНs = 7,47
Рис. 2. Номограмма для определения концентрации свободной двуокиси углерода в природной воде (или рН)
Пример. Дано: рН = 7, Р = 1 г/л; Щ = 1 мг-экв/л; t = 80 °С.
Ответ: (СО2)св = 9,1 мг/л
кислотой (серной или соляной), гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия.
Дозу кислоты Дкис, мг/л, (в расчете на товарный продукт) следует определять по формуле
(4)
где αкис — коэффициент, определяемый по номограмме рис. 3;
Щ — щелочность воды до стабилизационной обработки, мг-экв/л;
екис — эквивалентная масса кислоты, мг/мг-экв (для серной кислоты — 49, для соляной кислоты — 36,5);
Скис — содержание активной части в товарной кислоте, %.
Дозу гексаметафосфата или триполифосфата натрия (в расчете на Р2О5) надлежит принимать:
для хозяйственно-питьевых водопроводов — не более 2,5 мг/л (3,5 мг/л в расчете на РО4);
для производственных водопроводов — до 4 мг/л.
Рис. 3. Номограмма для определения коэффициента αкис
при расчете дозы кислоты
5. При отрицательном индексе насыщения воды карбонатом кальция для получения стабильной воды следует предусматривать ее обработку щелочными реагентами (известью, содой или этими реагентами совместно), гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия.
Дозу извести следует определять по формуле
(5)
где Ди —доза извести, мг/л, в расчете на СаО;
βн — коэффициент, определяемый по номограмме рис. 4 в зависимости от рН воды (до стабилизационной обработки) и индекса насыщения J;
Кt — коэффициент, зависящий от температуры воды: при t = 20 °С – Кt = 1, при t = 50 °С – Кt = 1,3;
Щ — щелочность воды до стабилизационной обработки, мг-экв/л.
Рис. 4. Номограмма для определения коэффициента βн
при расчете дозы щелочи
Дозу соды в расчете на Nа2СО3, мг/л, надлежит принимать в 3—3,5 раза больше дозы извести в расчете на СаО, мг/л.
Если по формуле (5) доза извести Дн/28, мг-экв/л, получается больше величины dщ, мг-экв/л, определяемой по формуле
(6)
то в воду кроме извести в количестве dщ, мг-экв/л, следует вводить также соду, дозу которой Дс , мг/л, надлежит определять по формуле
(7)
Следует предусматривать возможность одновременно с введением щелочных реагентов дозировать гексаметафосфат или триполифосфат натрия дозой 0,5—1,5 мг/л (в расчете на Р2О5) для повышения степени равномерности распределения защитной карбонатной пленки по длине трубопроводов.
При проектировании систем обработки воды гексаметафосфатом натрия или триполифосфатом натрия (без щелочных реагентов) для борьбы с коррозией стальных и чугунных труб производственных водопроводов следует предусматривать дозы этих реагентов 5—10 мг/л (в расчете на Р2О5). Для хозяйственно-питьевых водопроводов дозы указанных реагентов не должны превышать 2,5 мг/л в расчете на Р2О5.
В случаях обработки воды гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия без щелочных реагентов при вводе в эксплуатацию участков новых трубопроводов для снижения интенсивности коррозии следует предусматривать заполнение их на 2—3 сут раствором гексаметафосфата или триполифосфата натрия концентрацией 100 мг/л (в расчете на Р2О5) с последующим сбросом этого раствора и промывкой трубопроводов водой с дозами указанных реагентов (в расчете на Р2О5): 5—10 мг/л — для производственных водопроводов и 2,5 мг/л — для хозяйственно-питьевых водопроводов.
6. Приготовление растворов гексаметафосфата и триполифосфата натрия для обработки воды должно производиться в растворорасходных баках с антикоррозионной защитой. Концентрацию растворов надлежит принимать от 0,5 до 3 % в расчете на товарные продукты, при этом продолжительность растворения с применением механических мешалок или сжатого воздуха — 4 ч при температуре воды 20 °С и 2 ч при температуре 50 °С.
7. При стабилизационной обработке воды следует предусматривать возможность введения щелочных реагентов в смеситель, перед фильтрами и в фильтрованную воду перед вторичным хлорированием.
При введении реагента перед фильтрами и в фильтрованную воду должна быть обеспечена высокая степень очистки щелочных реагентов и их растворов. Приготовление известкового молока и раствора соды и их дозирование следует предусматривать согласно пп. 6.34—6.39
Введение щелочных реагентов перед смесителями и фильтрами допускается производить в тех случаях, когда это не ухудшает эффекта очистки воды (в частности, снижения цветности).
8. Для формирования защитной пленки карбоната кальция на внутренней поверхности трубопровода в первый период его эксплуатации надлежит предусматривать возможность увеличения доз щелочных реагентов по сравнению с определяемыми по формулам (6) и (7) в два раза, а в дальнейшем длительно на 10—20 % больше определяемой по тем же формулам.
9. Уточнение доз щелочных реагентов, а также продолжительности периода формирования защитной карбонатной пленки производится в процессе эксплуатации трубопровода на основе проведения технологических и химических анализов воды, а также наблюдений за индикаторами коррозии. Этими наблюдениями определяется также целесообразность поддержания небольшого пересыщения воды карбонатом кальция после начального периода формирования защитной карбонатной пленки на стенках труб.
