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