Расчет первой ступени

Расчет Na-катионитового фильтра начинают с подбора диаметра фильтра по скорости фильтрования.

Нормальная скорость:

= > fNa = QNa/wн = 312/15 = 20,8 м².

= 312/(5,2•4) = 15м/ч Максимальная скорость:

.

где: wн, wм — нормальная и максимальная скорости фильтрования, м/ч (принимаются в зависимости от жесткости исходной воды, по табл.3); - производительность Na-катионитового фильтра, м3/ч, — площадь фильтрования Na-катионитового фильтра, м2, по табл.4, а — количество работающих фильтров (не менее 2, кроме того, 1 — резервный), (а-1) — число работающих фильтров при регенерации одного из них.

Принимаю 4 рабочих + 1 резервный фильтр +1 для пересыпной загрузки диаметром 2600 мм с площадью фильтрования 5,2 м².

wм = 312 / (5,2 * (4 — 1)) = 20 м/ч.

Количество солей жесткости А, г-экв/сут, удаляемое на Na-катиониовых фильтрах, определяется по формуле:

А = 24· Жо·QNa,.

где: Жо—общая жесткость воды, поступающей на Na-катионитный фильтр.

А = 24 * 6,7 *312 = 50 170 г-экв/сут.

Число регенераций каждого фильтра в сутки n определяется по формуле:

.

где: n — число регенераций каждого фильтра первой ступени в сутки, — высота слоя катионита, м, (по табл. 3), а — число работающих фильтров, — рабочая обменная способность катионита, г-экв/м3, определяется из уравнения:

EрNa = бэ· вNa·Eп — 0,5q· Жо, т где: бэ — коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию (по табл.5), бэ = 0,74; - удельный расход соли на регенерацию г/г-экв обменной способности катионита, (по табл.3), = 150 г/г-экв, вNa — коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита по ионам Са2+и Mg2+ за счет частичного задержания катионов Na (по табл.6);

мг-экв/л вNa = 0,92; Eп — полная обменная способность катионита, г-экв/м3,(табл.3); q — удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3 (табл.3), q=6.; 0,5 — доля умягчения отмывочной воды.

EрNa = 0,74 * 0,92 * 1700 — 0,5 * 6 * 6,7 = 1137,26 г-экв/м3;

n = 50 170 / (5,2 * 2* 1137,26 * 40) = 1,06? 2.

Расход 100% поваренной соли на одну регенерацию фильтра определяется из уравнения:

.

где: — расход поваренной соли на одну регенерацию, кг; - площадь фильтрования Nа-катионитного фильтра, м2; - удельный расход соли на регенерацию г/г-экв обменной способности катионита, (табл.).

QcNa = 1137,26 * 5,2 * 2 * 150 / 1000 = 1774,13 кг.

Суточный расход технической соли определяется по формуле:

.

где: — расход технической соли на регенерацию фильтров, кг/сут, 93 — содержание NaCl в технической соли, %.

Qт.с. = 1774,13 * 2 * 4* 100 / 93 = 15 261,3 кг/сут.