Расчет станции умягчения воды

Расчет мембранного аппарата. Определение количества мембранных элементов, составление балансовых схем по движению воды и компонента, подбор насосного оборудования для обеспечения требуемого рабочего давления при подаче воды в мембранный аппарат.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 06.05.2014
Размер файла 245,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Расчет мембранного аппарата производится на основании данных паспорта на выбранный нанофильтрационный мембранный элемент и индивидуального здания.

Данные индивидуального задания:

- общая жесткость воды - 7,5 мг-экв/л;

- температура воды - +10С;

- производительность по фильтрату - 100 куб. м/ч;

- допустимый сброс - 100 куб. м/ч;

- гарантированный напор - 50 м в. ст.

Данные из паспорта на мембранный элемент:

- проницаемость мембраны при температуре воды +10С А=2,7 л/ м2 ч атм. (определена расчетом);

- площадь фильтровальной поверхности одного элемента Sэлемент равна 37,2 м2;

- максимальный поток исходной воды - 15 куб. м/ч;

- минимальный выход концентрата - 3,6 куб. м/ч;

- дивалентная ионная селективность (MgSO4) - 99,5% (в долях 0,995).

2. Технологическая часть

2.1 Определение рабочего давления и требуемого количества мембранных элементов

Проницаемость мембраны А рассчитывается по формуле:

,

где Q - расход фильтрата, л;

P - рабочее давление, ат;

Sтр - требуемая площадь мембранных элементов, м2.

Условно приняв рабочее давление ориентировочно равным 15 атм по формуле для расчета проницаемости мембраны определяем требуемую площадь мембранных элементов Sтр.

=2469,1 м2.

Требуемое количество мембранных элементов составит:

.

Зная требуемое количество мембранных элементов, определим рабочее давление:

2.2 Выбор схемы соединения фильтрационных элементов в мембранном аппарате

Мембранный аппарат выбран со следующими характеристиками:

- проведение процесса - проточный;

- схема с частичным рециклом концентрата четвертой стадии;

- исполнение блочное.

Мембранный аппарат выбираем блочного типа состоящий из 4 блоков. Каждый блок состоит из 6 корпусов по 3 мембранных элемента в корпусе. Балансовая схема мембранного аппарата по движению воды с учетом расходов исходной воды, фильтрата и концентрата представлена на рисунке 1. Балансовая схема блока мембранного аппарата по движению воды представлена на рисунке 2.

Рисунок 1. Схема мембранного аппарата

Рисунок 2. Схема водного баланса блока мембранного аппарата

2.3 Расчет концентрации компонента в фильтрате и концентрате после каждого мембранного элемента

Определение концентрации компонента в фильтрате производим по следующей формуле:

,

где Сф - концентрация компонента в фильтрате, мг-экв/л;

Со - концентрация компонента во входящем потоке воды, мг-экв/л;

Qо - расход входящего потока воды, куб. м/ч;

Qk - расход концентрата, куб. м/ч;

R - селективность мембранного элемента в долях.

Определение концентрации компонента в концентрате производим по следующей формуле:

.

Определим итоговую концентрацию компонента в фильтрате:

Определим итоговую концентрацию компонента в концентрате:

.

Жесткость воды, поступающей на мембранный аппарат с учетом объема циркуляционной воды С0 определим, из соотношения.

где Qисх - расход исходной воды, поступающей на умягчение, куб. м/ч;

Сисх - концентрация компонента в исходной воде, поступающей на умягчение, мг-экв/л;

Qцирк - расход циркулирующего концентрата, куб. м/ч;

Сцирк - концентрация компонента в циркулирующем концентрате, мг-экв/л

Q0 - общий расход воды, поступающей на умягчение, куб. м/ч.

По представленным выше формулам определим концентрации компонента в фильтрате и концентрате после каждого элемента.

.

.

.

.

.

.

Рисунок 3. Балансовая схема блока мембранного аппарата по компоненту

2.4 Подбор насосного оборудования и определение удельного потребления электроэнергии

Для подачи исходной воды в размере 200 куб. м/ч и циркулирующего концентрата в размере 16 куб. м/ч на мембранный аппарат с требуемым давлением предусмотрены насосы типа СR 120-6-1 (Grundfos) производительностью 130 куб. м/ч и напором 99 м в количестве 2 шт.

Мощность насоса при его выходе на рабочий режим составляет 55 кВт. С учетом производительности мембранного аппарата равной 100 куб. м/ч и количестве насосов 2 шт. удельное потребление электроэнергии составит 1,1 кВт на один куб. м умягченной воды.

Заключение

мембранный аппарат насосный умягчение

В данном проекте был рассчитан мембранный аппарат, состоящий из 4 блоков по 18 мембранных элементов в каждом. Мембранный аппарат комплектуется двумя насосами типа СR 120-6-1 (Grundfos) мощностью 55 кВт. Удельное потребление электроэнергии составит 1,1 кВт/м3. Жесткость фильтрата от установки составит 0,13 мг-экв/л, жесткость концентрата - 15,1 мг-экв/л.

Библиографический список

1. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. - М.: Химия, 1978. - 552 с.

2. Мулдер М. Введение в мембранную технологию. «Мир». 1999. - 495 с.

3. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования - М.: ДеЛи принт, 2004. - 328 с.

4. Свитцов А.А. Введение в мембранную технологию. Учебное пособие. 2006. - 183 с.

5. Мембраны и мембранные процессы: учеб. пособие в 2 частях / Под общ. Ред. Ю.Т. Панова, Н.С. Попова. - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2011. - 148 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Анализ качества исходной воды. Определение расчетной производительности очистной станции. Описание и расчет оборудования и его элементов для обеззараживания воды. Реагентное хозяйство, расчетные дозы и приготовление реагентов. Зоны санитарной охраны.

    контрольная работа [25,4 K], добавлен 10.03.2013

  • Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010

  • Мембранная технология очистки воды. Классификация мембранных процессов. Преимущества использования мембранной фильтрации. Универсальные мембранные системы очистки питьевой воды. Сменные компоненты системы очистки питьевой воды. Процесс изготовления ПКП.

    реферат [23,1 K], добавлен 10.02.2011

  • Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.

    курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012

  • Стабилизационная обработка воды. Определение полной производительности станции. Расчет емкостей расходных и растворных баков. Расчет хлораторной установки, горизонтальных отстойников, вихревого смесителя, песколовки, сгустителей и резервуара чистой воды.

    курсовая работа [603,6 K], добавлен 01.02.2012

  • Определение расчётного расхода воды отдельными категориями потребителей. Расходы воды на коммунальные нужды города, предприятий и хозяйственно-питьевые нужды населения. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчётных схем.

    контрольная работа [137,5 K], добавлен 20.12.2010

  • Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса, технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки и сепаратора непрерывной продувки. Тепловой расчет котла, гидравлический расчет водовода технической воды, системы умягчения воды.

    дипломная работа [585,1 K], добавлен 22.09.2011

  • Назначение регенеративных подогревателей питательной воды. Использование в качестве греющей среды пара промежуточных отборов турбин. Определение и расчет площади поверхности теплообмена подогревателя, количества и длины труб, диаметра корпуса аппарата.

    курсовая работа [299,1 K], добавлен 28.03.2010

  • Выбор и обоснование принятой схемы и состава сооружений станции водоподготовки. Расчет изменения качества обработки воды. Проектирование системы оборотного охлаждающего водоснабжения. Расчет реагентного хозяйства для известкования и коагуляции воды.

    курсовая работа [317,2 K], добавлен 03.12.2014

  • Разработка автоматической установки пожаротушения для взрывоопасного объекта - цеха подготовки и измельчения крахмалистого сырья для получения синтетического этилового спирта. Подбор огнетушащего вещества, гидравлический расчет системы и запаса воды.

    дипломная работа [328,5 K], добавлен 13.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.