Водоснабжение и водоотведение комбинатов по производству шелковых тканей

ч

.

Необходимая суммарная  рабочая площадь Na- катионитовых фильтров:

,

Принимаем 1 рабочий фильтр диаметром 1м площадью 0,785м² и один резервный.

При высоте загрузки h_к=2м объем фильтра будет:

.

Фактическая скорость фильтрования при нормальном режиме:

.

Общую потерю напора в  напорных фильтрах при фильтровании следует определять как сумму потерь напора в коммуникациях фильтра, дренаже и катионите, которая составляет 5м.

Удельный расход технической  поваренной соли для регенерации Na- катионитовой загрузки составляет D_с=200 г/г-экв.

Расход соли G_с на одну регенерацию фильтра составит:

, кг

Фактическое число фильтроциклов:

Время, через которое  необходимо регенерировать фильтр:

.

.

Определим расход осветленной  воды на собственные нужды установки:

1. на промывку( взрыхление) катионитовой загрузки:

м³

где		интенсивность взрыхления, л/сек на 1 м2, равная при крупности зерен катионита 0,3÷0,8 мм л/сек на 1 м2;
	tвзр-	Продолжительность взрыхления, tвзр=15 мин.

 м³

2. на отмывку катионитовой загрузки от продуктов регенерации:

,

м³.

3. на растворение соли из расчета S=10л на 1 кг технической соли

,

 м³.

4. на промывку солерастворителя d=478 мм

где		площадь солерастворителя, равная
		интенсивность промывки солерастворителя, равная 5л/с;
	tc-	продолжительность промывки солерастворителя, tc=5 мин.

Суммарный расход воды на одну регенерацию при условии, что  отмывочные воды катионитовых фильтров не используются повторно для взрыхления катионитовой загрузки, будет:

м³.

Общий добавочный расход осветленной  воды при двукратной за сутки регенерации:

.

Для приготовления раствора соли требуемой концентрации служит солерастворитель. В его цилиндрическом корпусе со сферическим днищем размещены слои кварцевого песка общей высотой 0,4÷0,5 м и дренаж в виде стальных листов с отверстиями. Сверху корпуса солерастворителя устроена воронка для загрузки соли, а под ней установлена задвижка.

Расчет  солерастворителя

Расчетное количество соли на одну регенерацию каждого фильтра составит G_c=89,8 кг.

Полезная емкость по соли серийно изготовляемого солерастворителя 100 кг. Следовательно, n=89,8:100=0,898≈1 рабочий  солерастворитель и один резервный.

Объем раствора соли, пропускаемого через гравийные слои солерастворителя для очистки от загрязнений:

где	qр.с -	количество воды для  растворения 1 кг соли, равное 10л;
	1070кг/м3-	Объемный вес 10%-ного соляного раствора.

.

Скорость фильтрования раствора соли через гравийные соли при площади солерастворителя составит:

, т.е. меньше предельно допустимой.

Полезный объем каждого  солерастворителя принимаем на 35-40% больше расчетного  количества соли, т.е.

.

Отсюда высота полезного  объема каждого солерастворителя h_c= 0,11:0,18=0,61м при полной высоте корпуса 1,185м.

 

9. Описание технологической схемы водоподготовки

Вода из поверхностного источника подвергается предварительному озонированию, где окисляется железо, органические вещества, снижается ХПК. Далее вода поступает на скорый напорный фильтр с кварцевой загрузкой насосом К 65-60-160 ( 1 рабочий и 1 резервный) для осветления воды. После задержания взвешенных веществ и хлопьев Fe(OH)₃ вода под напором подается в адсорбер с загрузкой из активированного угля АГ-3. Далее часть уже осветленной воды направляется в производство на пополнение потерь в количестве 53 м³ и 390 м³ на промывку аппаратов.

Вторая часть осветленной воды в количестве 80 м³, расходуемая на хоз- питьевые нужды, подвергается озонированию. Озоно- воздушная смесь с помощью воздуходувки поступает непосредственно в трубу.

Остальная часть осветленной воды в количестве 18,8 м³ насосами подается  на Na-катионитовые фильтры и далее идет в производство ( на окончательное полоскание шелковых тканией).

 

10. Описание технологической схемы оборотного водоснабжения комбинатов по производству шелковых тканей

Для производства шелковых тканей вода расходуется на технологические нужды производства и хоз- питьевые нужды. Для технологических нужд требуется вода следующего качества:

1. осветленная вода- Ж=7 мг-экв/л, рН=6,5÷8,5, ВВ-80 мг/л.
2. умягченная вода – Ж=1,5 мг-экв/л (на полоскания).

Производство шелковых тканей состоит  из отдельных цехов. В цеху первичной обработки шелкового волокна происходит его полоскание, а затем замачивание. Полоскание осуществляется на ленточных конвейерах. Далее сточная вода имеет большое содержание микропримесей, которые улавливаются в микрофильтрах. Для задержания волокна применяют волокноуловители вибрационного типа. Вода после микрофильтра идет обратно на полоскание. Так как на полоскание 1т ткани расходуется 62,5м³ осветленной воды, то на 10т надо 625 м³. Потери при полоскании составляют 1,5%, т.е. 9,9 м³, которые пополняются из источника.

После полоскания волокна  замачивают в течение двух часов  и направляют на нутч- фильтр, где  происходит отделение волокна от воды. Отделившаяся вода направляется в оборот, а волокно в чесальный, а затем в прядильный цех, где используется сухая пряжка. В этих цехах устанавливают пылеуловители. На замачивание 1т волокна необходимо 57 м³ осветленной воды, а на 10т- 570 м³. Потери составляют 3%, т.е. на их пополнение необходимо 11,4 м³.

Готовую шелковую ткань после прядильного цеха направляют на отбеливание, где она замачивается в емкостях с добавлением 10% перекиси водорода и 0,5% ПАВ. Вода после отбеливания направляется на двухпоточный фильтр, где задерживаются мех. примеси после пряжки. Вода после фильтров идет в оборот на отбеливание. На 1т ткани расходуется 47м³, а на 10т-470м³. Потери при отбеливании составляют 2%, т.е. 12,9м³. Потери пополняются из источника.

Далее ткань направляется на окончательное полоскание умягченной водой. На 1т ткани необходимо 62,5 м³ умягченной, а на 10т- 625м³. Потери при полоскании составят 3%, т.е. 18,8м³. Для того, чтобы воду после полоскания пустить в оборот, необходимо очистить ее от ПАВ, для этого применяем адсорберы с загрузкой из активированного угля АГ-3.

Для промывки сооружений используется вода из резервуаров чистой воды.

 

11.  Подбор микрофильтров

Для удаления мех. примесей из вод после предварительного полоскания шелкового волокна применяем  микрофильтры, установленные после  волокноуловителей.

Волокноуловители вибрационного типа представляют собой наклонную сетку с отверстиями 1-5 мм. Для удаления задержанных волокон в сетке создается вибрация.

При микрофильтровании  качество взвешенных веществ уменьшается  на 60%, а по БПК_полн- 30%.

Площадь фильтрующей  поверхности микрофильтров определяем по формуле:

где	k1-	коэффициент, учитывающий  увеличение пропускной способности  микрофильтров за счет очистки промывной  воды, k1=1,03;
	k2-	коэффициент, учитывающий  площадь фильтрующей поверхности, расположенной над водой (при погружении барабана на 0,6 диаметра), k2=0,55;
	Т-	продолжительность работы сооружений в течение суток, Т=24 часа;
	Vф-	скорость фильтрования, Vф=25 м/ч;
	Qсут-	Суточный расход очищаемой  воды, м3/ч, т.к. на полоскание требуется 62,5 м3 осветленной воды на изготовление 1т шелковой ткани, то на 10т ткани Qсут=625 м3.

.

По [4] принимаем микрофильтр  МФ1,5х1,9 с характеристиками:

- размер ячеек сетки  0,35 х 0,035 мм;

- условный диаметр  барабана- 1,5м;

- условная длина барабана- 2,8 м;

- пропускная способность  0,35 тыс. м³/ч;

- частота вращения  – 5мин^-1.

Расход промывной воды определяем по формуле:

, м³/сут

 м³/сут.

Потери напора на микрофильтре составляют до 0,5м.

Принимаем 1 рабочий и 1 резервный микрофильтр.

 

 

12.  Расчет нутч- фильтра

Принимаем нутч- фильтр с диаметром D=1м, высотой слоя -0,6м³, объемом V=0,5м³, площадью фильтрования f=0,79 м².

После замачивания шелковое волокно  поступает на нутч- фильтр, сооружение в виде круглого резервуара с выпуклым дном, над которым на расстоянии находится ложное дно для поддержания горизонтальной фильтрования перегородки.

Под ложным дном создается вакуум, в результате чего вода, отделившаяся от волокон, проходит в виде фильтрата  сквозь фильтровальную перегородку и удаляется из нутча, а волокна в виде осадка накапливаются на этой перегородке.

При условии, что в  цикле работы фильтра операции промывки и продувки осадка отсутствуют, а  процесс разделения проводится при  постоянной разности давлений, находим оптимальную продолжительность операции фильтрования, :

,

где	V-	объем фильтрата, м3, V=10 м3;
	S-	поверхность фильтрования, S=0,79 м2;
	-	разность давлений, =0,78∙105 н/м2;
	-	вязкость жидкой фазы, =10-3 н∙с/м2;
	-	удельное объемное сопротивление  слоя осадка, =1010 м-2;
	-	отношение объема осадка к объему фильтрата, при влажности осадка 90%, =0,11.

=1132с =18,7 мин.

Общее число циклов работы фильтра n_общ находим по уравнению:

,

где	Vф-	объем фильтрата, Vф=0,5м3;
	Qобщ-	производительность установки, м3/сут.

.

Число циклов работы одного фильтра n₁ в сутки вычисляем по формуле:

,

где
	-	время выгрузки волокна, =5 мин;
	-	время загрузки волокна, =5 мин;
	-	Время промывки фильтра, =10 мин.