Top Banner

of 13

15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

Apr 14, 2018

Download

Documents

jose03
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    1/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 13

    TEHNOLOKI POSTUPCI OBRADE SIROVE VODE

    Kako je ve prethodno naznaeno, u prirodi ne postoje ni priblino kemijski iste vode. Isto tako navedeni su primjeri kojiilustriraju velike potrebe za vodom u industriji, energetici, pa i domainstvu.Svaka od tih specifinih primjena ima odreene zahtjeve na kvalitetu vode, propisane odreenim pravilnicima i normama.Ovisno o kvaliteti sirove vode koja je na raspolaganju i zahtjevanoj kvaliteti obraene vode, primjenjuju se razliititehnoloki postupci.

    Za pojedine svrhe u industriji i termoenergetskim postrojenjima postoje vrlo strogi zahtjevi kvalitete obraene vode, pa jenuna primjena sloenih tehnolokih postupaka.

    Na raspolaganju stoje brojni tehnoloki postupci:- BISTRENJE VODE - sedimentacija, koagulacija, flokulacija i filtracija,- KEMIJSKO UMEKAVANJE - dekarbonizacija vode pomou vapna,- OBRADA VODE POMOU IONSKIH IZMJENJIVAA,- KONDICIONIRANJE RASHLADNE VODE,- TERMIKA PRIPREMA NAPOJNE VODE ZA GENERATORE PARE - otplinjavanje O2, CO2,- DESALINIZACIJA MORSKE VODE - reverzna osmoza, destilacija,- DEZINFEKCIJA, sterilizacija,

    U slijedeoj tablici je dan prikaz izbora tehnolokih postupaka u odnosu na najee neistoe sirovih voda koje su na

    raspolaganju.

    RASPON PRIRODNIH NEISTOAGrube disperzije anorganskog i

    organskog porijeklaKoloidne disperzije Molekulare

    disperzijePlinovi

    1 - 10-4 cm Organske

    Huminske tvari

    10-4-10-6 cm

    Anorganske

    Gline, Fe2O3,SiO2

    10-4-10-6 cm

    Otopljene soli ioni

    10-7 - 10-8 cm

    CO2, O2, N2,H2S, CH4

    TEHNOLOKI POSTUPCI PRIPREME VODE

    SEDIMENTACIJA

    filtracija

    FLOKULACIJA I KOAGULACIJAFILTRACIJA

    MEMBRANSKI POSTUPCIUNAPRIJEENI OKSIDACIJSKI

    POSTUPCI

    IONSKAIZMJENA

    MEMBRANSKI

    POSTUPCI

    RAZNI POSTUPCIOTPLINJAVANJA

    Tablica 1 Raspoloivi tehnoloki postupci pripreme vode ovisno o vrsti neistoa

    BISTRENJE VODE

    Postupci sedimentacije

    Postupci sedimentacije primjenjuju se za odstranjivanje suspendiranih tvari.

    Za najgrublje neistoe koriste se sita (gruba, fina) te pjeskolovi.Brzina taloenja ovisi o vrsti tvari (gustoa, oblik), dimenzijama estica koje treba odstraniti, a kree se u granicama od 10-50 m/h.

    Postupak koagulacije i flokulacije

    Koloidne tvari ine estice promjera 10-4-10-6 cm, ne mogu se vidjeti obinim mikroskopom, jer su im dimenzije manje odvalne duine svjetla (350-700 nm). Koloidne tvari mogu se vidjeti posredno pomou Tyndal-ova efekta i optikogmikroskopa. U prirodnim vodama mogu postojati hidrofilne i hidrofobne estice, ali uglavnom susreemo hidrofobnekoloidne estice.. Koloidne tvari su elektriki nabijene estice iji je el. potencijal u granicama od 5-80 mV.Veina prirodnih sirovih voda imaju hidrofobne koloidne estice koje posjeduju negativne naboje.Potrebno je naglasiti da koloidne estice imaju velik stupanj disperzije (usitnjenja), a time i ogromnu kontaktnu povrinu(rauna se po jedinici teine ili jedinici volumena).

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    2/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 14

    ZP- zeta potencijalA- adsorpcijski slojB- difuzni sloj- Sternov potencijal (ukupni pad

    potencijala)

    Brzina taloenja koloidnih estica vrlo je mala, a moe se raunati prema Stokes-ovom zakonu koji glasi:

    ( )

    = 18,0

    2

    2 gd

    vOHt

    )( s

    cm

    t - gustoa koloidne estice, kg/m3,

    H2O - gustoa vode, kg/m3,

    d - promjerestice u m,g - gravitacijska konstanta, m/s2,- dinamiki viskozitet, Pas.

    PRIMJER:Koloidna estica kvarca ima promjer 10-5 cm, temperaturu 293K. Za takvu esticu brzina taloenja iznosi priblino 10-6cm/sec. To znai da estica moe proi put taloenja od 1 cm za 11,6 dana. Za put taloenja od 100 cm vrijeme taloenjaiznosi oko 1160 dana to priblino iznosi 3,2 godine.

    Koloidne estice mogu se praktiki odstraniti iz vode jedino poveanjem veliine estice, odnosno poveanjem brzinepadanja (taloenja) na oko 2 do 4 m/h. U svrhu poveanja veliine koloidnih estica neophodno je izbijanje naboja do 5mV, jer se u ovom podruju elektriki nabijene estice mogu pribliiti do 10 (10-7 cm), kada zapoinje djelovanjeadsorpcijske sile van der Waals-London.Izbijanje naboja koloidnih estica zove se koagulacija, a rast skoro neutralnih estica u vee nakupine (flokule) zove se

    flokulacija. Bez koagulacije ne moe nastupiti flokulacija, odnosno taloenje estica, a samim procesom koagulacije nemoemo praktiki odstraniti koloidne tvari iz vode.

    Za odvijanje procesa koagulacije se doziraju soli aluminija i eljeza (Al3+, Fe3+ ).Potrebne koliine koagulanasa se kreu u rasponu od 10 do 50 g po m3 sirove vode.

    Nakon koagulacije spontano slijedi proces flokulacije. Meutim, u praksi je esto potrebno ubrzavati proces stvaranjaflokula dodatkom tzv. polielektrolita u koliini 0,05 do0,5 g/m3.

    Polielektroliti su najee organski spojevi, ijemolekule se sastoje od dugakih lanaca koji sadenaboje. Molna masa tih lanaca kree se u intervalu M =1106 do 4106 g/molu tvari.

    MICELA KOLOIDNE ESTICE

    PROCES KOAGULACIJE

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    3/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 15

    Utjecaj koloidnog karatera (kroz zeta potencija) na filtrabilnost vode (mutnoa filtrirane vode).

    0,6

    0,4

    0,22

    0,1

    0,15

    0,22

    -25

    -20

    -15

    -10

    -5

    0

    5

    10

    0 10 20 30 40 50 60 70

    Dozirna koliina (mg/l)

    (mV)

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    Mutnoafiltrata,

    NT

    Zeta potencijal Mutnoa, (NTU)

    Ureaji za koagulaciju i flokulaciju

    AkcelatorKapacitet ovih ureaja kree se u granicama od 1-5000 m3/h. Koagulansi se dodaju u cjevovod tj. komoru za mijeanje, uuvjetima turbulentnog strujanja. Proces koagulacije i flokulacije odvija se u talonicima ili akcelatorima, gdje je vrijeme

    boravka vode (retencija) oko 2 sata. Brzina strujanja vode u smjeru odozdo prema gore kree se u granicama 2-4 m/h, toovisi o sastavu vode, oneienju i temperaturi. U akcelatoru se ulazna sirova voda mjea s muljem kako bi se ubrzao procesflokulacije.Za dobar efekt flokulacije vano je imati uvijek izvjesnu koliinu aktivnog mulja koji slui kao lebdei muljni filter.

    Brzine: c1 = 2 m/s; c2 = 3 m/h; c3 = 300 m/h; c4 = 800 m/h; c5 = 10 m/h;G1 = G2 + G3

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    4/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 16

    Ureaji za doziranje sredstva za koagulaciju

    Ukoliko se sredstvo za koagulaciju nabavlja u kristalnom obliku kao aluminijev sulfat, potrebno je imati ureaj za pripremuodgovarajue otopine. Ovisno o veliini ureaj e biti u jednoj od izvedbi:a) Manja postrojenja

    PRIPREMA I DOZIRANJE KOAGULANTA U MANJIM POSTROJENJIMA

    Cijelo postrojenje mora biti zatieno od korozijskog djelovanja otopine koagulanta (pH vrijednost 3).

    b) Velika postrojenja (Q = 50 - 2000 m3/h)

    DOZIRANJE KOAGULANTA U VEIM POSTROJENJIMA1,2 - bazeni za pripremanje 10%-tne otopine Al-sulfata

    U bazenima 1 i 2 priprema se 10%-tna otopina Al-sulfata. Uglavnom su od betona ije povrine se prevlae kiselootpornimpremazom tipa REZOFEN (Chromos) ili poliesterom.

    SREDSTVA ZA KOAGULACIJUDanas se u principu nabavljaju gotove otopine - formulacije za koagulaciju koje se dostavljaju u velikoj specifinoj gustoi,npr eljezni klorid se dostavlja s masenim udjelom FeCl3 od preko 40 %. Uglavnom se koriste anorganski koagulanti na bazieljeza (FeCl3, Fe2(SO4)3) i aluminija (Al2(SO4)3). Poznati su i aluminijevi polimeri tzv. polialuminij kloridi (PAC), ija jestrukturna formula Aln(OH)p(Cl)q(SO4)r.

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    5/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 17

    UREAJI ZA FILTRACIJU VODE FILTRI

    Primarna namjena filtracije je uklanjanje suspendiranih tvari iz vode, koje se temelji na dva osnovna efekta: efekt prosijavanja

    efekt adsorpcije.

    Isto tako, u postupku filtracije mogui su i esto se koriste katalitiki i bioloki procesi, kojim je mogue uklanjanjeotopljenih tvari kao eljezo, mangan, biorazgradive organske tvari itd.

    Teorijska osnova filtracije1)Hagen-Poiseuilleov zakon:

    hmL128

    pd=G

    4

    f /3

    Kako ovaj zakon vrijedi samo za laminarno strujanje i okrugle pore imamalu primjenu u praktinoj filtraciji.

    2) Darcy-Vostriakova formula

    f

    p

    f

    3

    G =

    K F p

    L m / h

    gdje je:-Kp koeficijent permeabilnosti (propusnosti)-Lfvisina filtracijskog sloja

    3) Spillner [pilner] je izuavao efekt filtracije kod filtracijskog materijala koji ima formu kuglice

    Kroz meukapilarni prostor moe proi strano tijelo izvode koje ima 6,5 puta manji radijus od radijusafiltracijskog materijala.

    Procesi adsorpcije ne odgovaraju ovoj pravilnosti.

    r1/r2 6,5

    a/ TLANI FILTRI

    VERTIKALNI TLANI FILTER HORIZONTALNI TLANI FILTERcp = 10 m/h cp = 10 m/hCf= 1-100 m

    3/h Cf= 20-250 m3/h

    EFEKT FILTRACIJE

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    6/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 18

    cp1= 12 m/hcp2= 8 m/hGu-ukupna koliina filtrirane vode , m

    3/hG1-gornja struja vode, m

    3/hG2-donja struja vode, m

    3/h

    G1 >G2

    DVOSTRUJNI TLANI FILTER

    b/ GRAVITACIJSKI FILTRI

    cp = 5-7 m/hGf= 100-400 m3/h

    Visine slojeva pijeska se kreu ugranicama: Hf 900 - 1400 mm,Hn 300 mm.Volumen vode meu zrncima

    pijeska promjera 1 mm iznosi oko20% volumena pijeska.

    GRAVITACIJSKI BETONSKI FILTER

    1 m3 filtracijskog pijeska 1mm ima oko 1,5108 zrnaca. Povrina zrnaca iznosi oko 4400 m2. U jednom kubinom metrufiltracijskog pijeska 1mm ima u porama 0,2 m3 vode, pa je srednja debljina sloja vode s=0,2/4400=410-5 m.

    c/ VIESLOJNI FILTRI (multy media filters)

    cp = 6-12 m/hGf= 100-400 m

    3/h

    Temeljni slojkvarcni pijesak 2,0-3,15 mmFiltracijski slojevi1. kvarcni pijesak 0,71-1,25 mm2. hidroantracit 1,4-2,5 mm

    Hn = 200 300 mmHf= 600 1000 mmHa = 300 800 mm

    Vieslojni gravitacijski filter

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    7/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 19

    FILTRACIJSKI MATERIJALI

    a/ Kvarcni pijesakNajraireniji filtracijski materijal kvarcni pijesak.

    Zahtjevi na kvalitetu materijala:

    1. Vanjska konzistencija - Granulacijaestice, zrnca kvarcnog pijeska trebaju biti to slinije formikugle.Ovisno o namjeni filtera (kvaliteti oneienja) odabire sefiltracijska ispuna, koja odgovara jednoj og granulacijskihispuna (tablica 1)Za svaku granulacijsku skupinu standard propisuje dozvoljenisadraj estica iznad i ispod granulacijksog intervala.Pregled granulacijskih skupina i dozvoljenih masenihodstupanja dan je tablicom:

    Granulacijskaskupina, mm

    dozvoljenoispod gran.intervala,

    % mas.

    dozvoljenoiznad gran.intervala,

    % mas. 0,4 0,63 0,4 0,8 0,63 0,8 0,63 1,0 0,71 1,25

    5 5

    1,0 1,25 1,0 1,6 1,0 2,0 1,25 1,8 1,6 2,0 1,6 2,5

    10 10

    Tablica 1 Granulacijske skupine kvarcnog pijeska

    kao filtracijske ispune

    Osim udjela finijih i krupnijih estica, propisana je iraspodjela granulacijskih faza filtracijske mase, te seuvodi koeficijent uniformnosti U.

    5,110

    60 =d

    dU

    d60 promjerestice filtracijske ispune u mm: 60 %masenog udjela filtarcijske ispune ine estice manje ili

    jednake d60d10 promjerestice filtracijske ispune u mm: 10 %

    masenog udjela filtarcijske ispuneine

    estice manje ilijednake d10

    Granulometrijske ispravnost filtra je vrlo bitna zakvalitetu filtracijskog procesa. Postiu se vei uinciseparacije suspendiranih tvari, dui radni periodizmeu dva pranja, vei kapacitet filtra te manji padtlaka preko filterske ispune.

    2. Sadraj neistoa

    Sadraj, odnosno maseni udio kvarca (SiO2) mora bitiminimalno 96 %.Filtracijski materijal za pripremu pitke vode ne smije

    biti oneien tvarima, ije bi otapanje pogoravalokvalitetu filtrirane vode.

    Gustoa kvarcnog pijeska mora biti u rasponu od 2500do 2670 kg/m3.

    Nasipna gustoa suhog kvarcnog pijeska je oko 1600kg/m3.

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    maseniudio,%

    0

    100

    90

    80

    70

    d60

    d10

    m m

    Slika Granulometrijski dijagram, odreivanje d10id60

    b/ Ostali materijali

    Osim kvarcnog pijeska, u upotrebi su materijali kao:- hidroantracit;- aktivni ugljen;- specijalni minerali kao zeoliti, zatieni

    produkti Birm, Greensand, ,...

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    8/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 20

    Primjena vieslojnih filterskih ispuna

    Primjena vieslojnih filterskih ispuna donosi znatna poboljanja u procesu filtracije. Ovdje se primjenjuju razliitimaterijali kao to su kvarcni pijesak, hidroantracit, koks i drugi.Jedna od najeih kombinacija je hidroantracit/kvarcni pijesak.Hidroantracit je vrsti, sjajno-crni, otrokuti mineral manje specifine teine, pa se u filter stavlja kao gornji sloj ispune. Po svom sastavu jegotovo isti ugljik, a po porijeklu najstariji ugljen, odnosno posljednji u nizu transformacije biljnih ostataka.

    Vana karakteristika ovih filtera je da je granulacija hidroantracita uvijek vea od granulacije pijeska, pa su tako iprema DIN normi 19643 predviene kombinacije granulacija kao:

    Hidroantracit 0,8 1,6 mm + kvarcni pijesak 0,4 0,8 mm;Hidroantracit 1,4 2,5 mm + kvarcni pijesak 0,63 1,0 mm;Hidroantracit 1,4 2,5 mm + kvarcni pijesak 0,71 1,25 mm.

    Kao donji, nosivi sloj koristi se kvarcni pijesak granulacije 2,0 - 3,15 mm.Gravitacijskii, odnosno otvoreni filteri se projektiraju s minimalnim visinama sloja od 600 mm za kvarcni pijesak, te400 mm za hidroantracit. Uz to se preporua i nosivi sloj kvarcnog pijeska vei od 200 mm.Prilikom pranja filtera specifino laki antracit hidraulikom separacijom ostaje kao gornji sloj filterske mase. Kako jehidroantrcit konstituiran od estica vee granulacije (u odnosu na pijesak) zadravaju se samo krupnije neistoe, afinije prolaze kroz antracit do finije granuliranog kvarcnog pijeska odnosno do drugog filtracijskog sloja. Time se

    omoguuje dubinska filtracija, koja ima za posljedicu odreene prednosti:Bolji uinak filtracije;

    Poveanje brzine filtracije, odnosno poveanje kapaciteta filtera;

    Poveanje sigurnosti protiv proboja neistoa;

    Smanjenje specifinog utroka vode za pranje;

    Produenje trajanja radnog perioda filtera.

    Postoje, meutim izvjesni zahtjevi na sustav za pranje filtera, a time posredno i na konstrukciju same filtrirnice. Dok seza jednoslojne pjeane filtere postupak pranja sastoji od protupranja vodom od cca 20 3/m2h i rahljenja zrakom s cca 50m3/m2h, kod vieslojnih filtera koriste se vei protoci (od 40 do 70 m3vode/m

    2h) uz krae trajanje samog pranja.

    Osnovni proraun tlanog pjeanog filtera

    Koliina vode koju je potrebno filtrirati iznosi Qf=50 m3/h, brzina strujanja cp u tlanom pjeanom filtru iznosi 10 m/h.

    Povrina filtra iznosi F=Qf/cp= 5 m2. Za izraunatu povrinu promjer tlanog filtra iznosi 2500 mm.

    Visina cilindrinog dijela filtra (Hc) jednaka je zbrojuvisina (Hn) nosivog sloja, (Hf) filtracijskog sloja i (Hs)visini slobodnog prostora. Orijentacijske vrijednostiiznose:Hs 600-700 mm, slobodan prostor za pranje

    Hn 300 mm, pijesak granulacije 1,5-3 mmHf 1200-2000 mm, pijesak granulacije 0,5-1,5 mm

    [ m/h ]

    Hf[m]

    1

    2

    1,8

    0 5 10

    VISINA FILTRACIJSKOG SLOJA U OVISNOSTI O BRZINIFILTRACIJE

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    9/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 21

    Debljina stjenke filtra rauna se na slijedei nain:

    [ ]s =D p

    200K

    S+ p

    v

    mm

    sirova voda

    PRESJEK PJEANOG FILTERA

    SHEMA OPERACIJA PRI POGONU PJEANOG FILTRA

    OPERACIJA OTVORENI ZASUNI /VENTILI

    trajanje ()

    FILTRACIJA 1,2 12-24 satiPRANJE VODOM 3,4 10 minPRANJE ZRAKOM 7,4,6 5-10 minPRANJE VODOM 3,4 10-15 minPRVI FILTRAT U KANAL 1,5 3-5 min

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    10/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 22

    DEKARBONIZACIJA VODE POMOU VAPNA

    Dekarbonizacija vode vapnom - Ca(OH)2 - predstavlja jedan od najstarijih tehnolokih postupaka umekavanja vode, a upraksu ga je prvi put uveo Clark 1852. godine.

    Postupak je kemijski i taloni (jer tijekom njegova odvijanja nastaju talozi), a kemijske jednadbe glase:

    Hidartizirano vapno reagira samo sa solima karbonatne tvrdoe - bikarbonatima i sa slobodnim CO2. Kod ovog postupkajako topivi bikarbonati pretvaraju se u slabo topive karbonate. Dakle, dolazi samo do redukcije karbonatne tvrdoe, dokostatna tvrdoa ostaje nepromijenjena (Uo=Ko+Oo).

    Za ove svrhe slui hidratizirano vapno koje sadri oko 60% aktivnog CaO odnosno oko 90% Ca(OH)2.Potrebna koliina vapna rauna se po formuli:

    CaO = 10 (Ko + CO2o) [ g/m3 sirove vode ]

    CO2o = (mg CO2 / l) / 7,85 [

    onj ]

    Bitno je napomenuti da se dodaje tono teoretska koliina vapna !

    Sastav dekarbonizirane vode

    Uodeka. vode = Oo + topivost CaCO3 + (K

    o-Cao) (onj)topivost CaCO3 1,5-2 [

    onj]topivost MgCO3 5-7 [

    onj ] (dobivamo ga iz razlike (Ko-Cao) )pH =10,2 (alkalina voda)p = m / 2

    Ukupna tvrdoa dekarbonizirane vode ovisna je o sastavu sirove vode. Npr.:a) Oo = 0 onj, Cao > Ko, Uo 2 onj

    b) Oo > 0 onj, Cao < Ko, Uo = Oo + 2 + (Ko-Cao) [onj]

    Postupak je ekonomian jer je vapno jeftina kemikalija, a primjenjuje se uglavnom kod sirovih voda povoljnog sastava i to:

    a) Ko > 7 onjb) (Ko-Cao) < 3-5 onjc) U> K

    Kod povrinskih voda moe se sirova voda dekarbonizirati i kod nepovoljnijeg sastava sirove vode, jer se mutna povrinskavoda bez obzira na sastav treba bistriti dodatkom Al2(SO4)3 ili FeCl3 uz dodatak polielektrolita. Proces bistrenja idekarbonizacije moe se provesti u istom reaktoru - akcelatoru.

    Primjena dekarbonizirane vode

    Dekarboniziranu vodu primjenjujemo direktno u industriji piva, sokova, celuloze, papira, kao dodatnu rashladnu vodu kodrecirkulirajuih rashladnih sistema.

    U sluaju da primjenjujemo ionske izmjenjivae tada je proces dekarbonizacije vode vapnom prvi stupanj obrade vode.

    Ca(HCO3)2

    + Ca(OH)2

    2 CaCO3

    + 2 H2O

    Mg(HCO3)2

    + Ca(OH)2

    CaCO3+ MgCO

    3+ 2 H

    2O

    H2CO

    3+ Ca(OH)

    2CaCO

    3+ 2 H

    2O

    2 NaHCO3

    + Ca(OH)2

    CaCO3

    + Na2CO

    3+ 2 H

    2O

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    11/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 23

    Izbor tehnolokog postupka

    Izbor ovisi o sastavu sirove vode, temperaturi sirove vode, namjeni dekarbonizirane vode, mutnoi i koliini vode.

    Postrojenje za dekarbonizaciju

    Sastoji se od slijedeih sklopova:- REAKTOR - posuda u kojoj se odvija proces dekarbonizacije;- Ureaj za pripremu i doziranje vapnenog mlijeka, vapno se dozira kao vodena suspenzija Ca(OH)2 - vapneno mlijeko;

    - Ureaj za filtraciju dekarbonizirane vode - pjeani filtri;- Ureaj za obradu otpadne vode i mulja.

    Tipovi reaktora- Taloni reaktor,- Brzi i polubrzi reaktori,- Talonik ili akcelator.

    a) Taloni reaktor

    Primjenjuje se za bistre sirove vode, normalne ili poviene temperature uz slijedee uvjete:Q 50 m3/h ( koliina vode )

    = 10-70 oCc1 = 3-4 m/h ( brzina strujanja) 2 sata - vrijeme boravka vode u reaktoru

    1- posuda reaktora, 2 - sredinja cijev za mijeanje, 3 - komora za mulj,4 - skretni lim, 5 - meuposuda

    Proraun osnovnih dimenzija talonog reaktora

    Q = F C1 [m3/h]

    F = Q/C1 [m2] => D [m]

    Volumen reaktora iznosi:H1 = (2 Q) / F [m]V = 2 Q = F H1 [m

    3]

    Centralna cijev za mijeanje vode i vapna uz pretpostavku brzine strujanja cp = 300-500 m/hF = Q/cp [m

    2] => d [m]

    TALONI REAKTOR

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    12/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda, gorivo i mazivo 2004/2005 24

    b) Brzi reaktor

    Kod ovih reaktora CaCO3 ispada u formikuglica promjera 0,5 - 2 mm (kalcit).Uvjeti za primjenu brzog reaktora:- bistra sirova voda, tempreratura manjaod 30o C,- ( Ko-Cao ) < 3 onj,- vrijeme zadravanja vode 10 -15 min,- c1 = 500-800 m/h,- c2 = 15-20 m/h,- uin vei od 30% nominalnogkapaciteta,- moe biti izveden kao tlani, pa nije

    potrebna meuposuda.

    Proraun osnovnih dimenzija brzog reaktora:V = Q/4 [m3] - uz pretpostavku vremena zadravanja od 15 minutaF1 = Q/C1 [m

    2] => d [m]

    F2 = Q/C2 [m2

    ] => D [m]H : (D-d) = 1 : (0,15-0,3)

    Visina reaktora H Iz izraza: [ ]322 m)(12

    ddDDH

    Vr ++

    = slijedi [ ]m

    )(

    1222 ddDD

    VH r

    ++

    =

    c) Polubrzi reaktor

    Prednosti u odnosu na brzi reaktor:

    - minimalni kapacitet moe biti i do 15% odnominalnog kapaciteta,- podnosi nagle promjene optereenja,- dobiva se bistrija dekarbonizirana voda,- zahtijeva manje prostora za ugradnju.

    BRZI REAKTOR

  • 7/30/2019 15_11_2005_4509_pr04_06_VGM.pdf

    13/13

    Podloge za sluanje Kolegija Voda gorivo i mazivo 2004/2005 25

    Primjena akcelatora (pogledati pod Ureaji za koagulaciju i flokulaciju)U principu se primjenjuju kod veih kapaciteta i povrinskih voda (mutna voda). Zajedno s Al-sulfatom dodaje se iCa(OH)2, pa se ujedno odvija proces bistrenja i dekarbonizacije. Vrijeme retencije vode je priblino 2 sata, a brzina strujanjaiznosi oko 3 m/h.

    Doziranje vapna i aluminijevog sulfata

    Doziranje vapna moe biti runo regulirano, poluautomatski, odnosno proporcionalno s dotokom vode u reaktor.Neophodna je stalna kontrola dodatka vapna, jer se ono treba dozirati u teoretskoj koliini. Obino se odreuje sastavdekarbonizirane vode i to:"p" - alkalitet, cm3 0,1 N HCl/100 cm3 vode uz phenolphtalein"m" - alkalitet, cm3 0,1 N HCl/100 cm3 vode uz methylorange

    Odnos "p" i "m" Dodano vapna pH

    p = m/2 teoretski dodatak vapna 10,2

    p > m/2 previe vapna >10,2

    p < m/2 premalo vapna Uo ne mogu dekarbonizirati vapnom jer u procesu nastaje

    ekvivalentna koliina Na2CO3.

    Ureaji za doziranje vapna

    Vapno se dozira u sirovu vodu kao suspenzija Ca(OH)2 u vodi, tj. u formi vapnenog mlijeka. Koncentracija vapna izraavase u , g CaO/l, oB ( Beaum [ Bom] ).

    oB 1 2 3 4 5

    (g/cm3) 1,008 1,017 1,025 1,03 1,05

    g CaO/l 8 18 26 36 45