Строительные нормы и правила (СНиП) Водоснабжение. Наружные сети и сооружения

 

СНиП 2.04.02-84-Приложение8*

Рекомендуемое

Опреснение и обессоливание воды

Ионный обмен

    1. Обессоливание воды ионным обменом следует производить при общем солесодержании воды до 1500 - 2000 мг/л и суммарном содержании хлоридов и сульфатов не более 5 мг-экв/л.
    Вода, подаваемая на ионитные фильтры, должна содержать, не более: взвешенных веществ - 8 мг/л, цветность - 30o и перманганатную окисляемость - 7 мг О/л.
    Вода, не отвечающая этим требованиям, должна предварительно обрабатываться.

 

    2. Обессоливание воды ионным обменом по одноступенчатой схеме надлежит предусматривать последовательным фильтрованием через водород-катионит и слабоосновный анионит с последующим удалением двуокиси углерода из воды на дегазаторах.
    Солесодержание воды, обработанной по одноступенчатой схеме, должно составлять не более 20 мг/л (удельная электропроводность - 35 - 45 мкОм/см), содержание кремния при этом не снижается.

 

    3. При двухступенчатой схеме обессоливания воды следует предусматривать: водород-катионитные фильтры первой ступени; анионитные фильтры первой ступени, загруженные слабоосновным анионитом; водород-катионитные фильтры второй ступени; дегазаторы для удаления двуокиси углерода; анионитные фильтры второй ступени, загруженные сильноосновным анионитом для удаления кремниевой кислоты.
    Солесодержание воды, обработанной по двухступенчатой схеме, должно быть не более 0,5 мг/л (удельная электропроводность 1,6 - 1,8 мкОм/см) и содержание кремнекислоты - не более 0,1 мг/л.

 

    4. При трехступенчатой схеме обессоливания воды, в дополнение к схеме по п. 3, надлежит предусматривать третью ступень фильтров со смешанной загрузкой, состоящей из высококислотного катионита и высокоосновного анионита (ФСД).
     Солесодержание воды, обработанной по трехступенчатой схеме, не должно превышать 0,1 мг/л (удельная электропроводность 0,3 - 0,4 мкОм/см) и содержание кремнекислоты не более 0,02 мг/л.

 

    5. Водород-катионитные фильтры первой ступени следует рассчитывать согласно указаниям пп. 26, 27 прил. 7, дегазаторы - п. 34 прил. 7.
    При обосновании водород-катионитные фильтры первой ступени следует предусматривать с противоточной регенерацией или по схеме ступенчато-противоточного ионирования.

 

    6. Для водород-катионитных фильтров второй ступени надлежит принимать: скорость фильтрования до 50 м/ч; высоту слоя катионита - 1,5 м; удельный расход 100 %-ной серной кислоты - 100 г на 1 г-экв поглощенных катионов; емкость поглощения сульфоугля - 200 г-экв/м3; катионита КУ-2 - 400 - 500 г-экв/м3; расход воды на отмывку катионита после регенерации - 10 м3 на 1 м3 катионита. Отмывку следует производить водой, прошедшей через анионитные фильтры первой ступени.
    Воду для отмывки катионитных фильтров второй ступени следует использовать для взрыхления водород-катионитных фильтров первой ступени и приготовления для них регенерационного раствора. Продолжительность регенерации и отмывки водород-катионитных фильтров второй ступени следует принимать 2,5 - 3 ч.

 

    7. Площадь фильтрования F1, м2, анионитных фильтров первой ступени следует определять по формуле

(1)

    где Q1 - производительность анионитных фильтров первой ступени, включая расход воды на собственные нужды последующих ступеней установки, м3/сут;
    np - число регенераций анионитных фильтров первой ступени в сутки, принимаемое 1 - 2;
    v1 - расчетная скорость фильтрования, м/ч, принимаемая не менее 4 и не более 30;
    T1 - продолжительность работы каждого фильтра, ч, между регенерациями, определяемая по формуле

(2)

    где t p - общая продолжительность всех операций по регенерации фильтров, принимаемая 5 ч (взрыхление 0,25 ч, регенерация - 1,5 ч, отмывка анионита - 3 - 3,25 ч).
    Объем анионита в анионитных фильтрах первой ступени W1 следует определять по формуле

 

(3)

    где Сo - суммарное содержание сульфатных, хлоридных и нитратных ионов в исходной воде, г-экв/м3;
    Еp - рабочая обменная емкость анионита по анионам указанных сильных кислот, г-экв на 1 м3 анионита, принимаемая по паспортным данным; при отсутствии таких данных для анио-нитов АН-31 и АВ-17 допускается принимать 600 - 700 г-экв/м3.

 

    8. Регенерацию анионитных фильтров первой ступени следует производить 4 %-ным раствором кальцинированной соды; удельный расход соды следует принимать 100 г Na3CO3 на 1 г-экв поглощенных анионов.
    В установках с анионитными фильтрами второй ступени, загруженными сильноосновным анионитом, допускается регенерировать анионитные фильтры первой ступени отработавшим раствором едкого натра после регенерации анионитных фильтров второй ступени.
    Регенерационные растворы соды и едкого натра следует приготовлять на водород-катионированной воде.
    Отмывку анионитных фильтров первой ступени после регенерации следует производить водород-катионированной водой при расходе 10 м3 на 1м3 анионита.

 

    9. Загрузку анионитных фильтров второй ступени следует предусматривать сильноосновным анионитом с высотой слоя 1,5м, скорость фильтрования надлежит принимать 15 - 25 м/ч.
    Кремнеемкость сильноосновного анионита следует принимать по паспортным данным или при их отсутствии по таблице.

Сильноосновный анионит

Кремнеемкость, г-экв/м3, при истощении анионита до "проскока" в фильтрат SiO32-,мг/л

Минимальное остаточное содержание SiO32- в фильтрате,

 

0,1

0,5

1

мг/л

АВ-17

420

530

560

0,05

    Регенерацию высокоосновного анионита в фильтрах второй ступени следует производить 4 %-ным раствором едкого натра. Удельный расход 100 %-ного едкого натра следует принимать 120 - 140 кг на 1 м3 анионита.

 

    10. Для фильтров ФДС надлежит принимать: скорость фильтрования - 40 - 50 м/ч, высоту слоев катионита и анионита - 0,6 м каждый.
    Число фильтров должно быть не менее трех, из них два рабочих, третий - на регенерации или в резерве.
    Регенерацию фильтров ФДС надлежит предусматривать после фильтрования через загрузку 10 - 12 тыс. м3 воды на 1 м3 смеси ионитов.
    Расход 100 %-ной серной кислоты на регенерацию 1 м3 катионита следует принимать 70 кг, 100 %-ного едкого натра на регенерацию 1 м3 анионита - 100 кг.

 

    11. В составе установок ионообменного обессоливания воды должна предусматриваться взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод от регенерации фильтров и при необходимости дополнительная после их смешения нейтрализация известью.
    При этом следует предусматривать не менее двух баков-нейтрализаторов вместимостью каждого, равной суточному количеству сточных вод. Следует предусматривать повторное использование воды от взрыхления и отмывки ионитов.
    Нейтрализованные сточные воды от регенерации ионитных фильтров в зависимости от местных условий следует направлять в бытовую или производственную канализацию или в накопители.

 

Электродиализ

    12. Метод электродиализа (электрохимический) надлежит применять при опреснении подземных и поверхностных вод с содержанием солей от 1500 до 7000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. При необходимости получения воды с меньшим солесодержанием после электродиализной установки следует предусматривать обессоливание воды ионным обменом. В отдельных случаях при обосновании электродиализ допускается применять для опреснения вод с содержанием солей до 10 000 - 15 000 мг/л.

 

    13. Вода, подаваемая на электродиализные опреснительные установки, должна содержать, не более: взвешенных веществ - 1,5 мг/л; цветность - 20o; перманганатную окисляемость - 5 мг О/л; железа - 0,05 мг/л; марганца - 0,05 мг/л; боратов, считая по ВО2 - 3 мг/л; брома - 0,4 мг/л.
    Вода, не отвечающая этим требованиям, должна предварительно обрабатываться.
    Необходимость предварительного умягчения опресненной воды при общей жесткости более 20 мг-экв/л должна обосновываться.
    Опресненная электродиализом вода перед подачей ее в систему хозяйственно-питьевого водоснабжения должна быть дезодорирована на фильтрах, загруженных активным углем, и обеззаражена.

 

    14. Выбор типа аппарата электродиализной установки следует производить по паспортным данным завода-изготовителя. При этом в зависимости от расхода опресненной воды и солесодержания исходной воды определяются число ступеней опреснения, количество параллельных аппаратов в каждой ступени, кратность рециркуляции и расход сбрасываемого рассола, а также напряжение и сила постоянного тока на аппаратах всех ступеней для выбора преобразователя тока.
    Гидравлическим расчетом следует определять потери напора в камерах опреснения, системах распределения и сбора внутри аппаратов, подающих и отводящих трубопроводах диализата и рассола.
    При расходе опресненной воды до 250 - 400 м3/сут надлежит применять комплексные электродиализные опреснительные установки заводского изготовления, включающие электродиализные аппараты, проточно-рециркуляционные контуры диализата и рассола с баками и насосами, блок электропитания и блок контроля и автоматики.

 

    15. Схему опреснения воды рекомендуется принимать прямоточную многоступенчатую с рециркуляцией рассола. В зависимости от солесодержания опресненной воды в схеме прямоточной многоступенчатой установки допускается предусматривать рециркуляцию диализата и емкость-смеситель диализата с исходной водой.

 

    16. Число ступеней опреснения z прямоточных установок надлежит определять расчетом

    При этом

(4)

    где Сисх - солесодержание исходной воды, мг-экв/л;
    Соп - солесодержание опресненной воды, мг-экв/л;
    a с - коэффициент предельного снижения солесодержания диализата в каждой ступени опреснения, принимаемый

(5)

    где Sс - солесъем за один проход опресняемой воды через аппарат, принимаемый по паспортным данным, %.

 

    17. Количество параллельно работающих аппаратов Nап в каждой ступени надлежит определять по формуле

(6)

    где q - производительность установки, м3/ч;
    Свх - концентрация диализата, входящего в аппарат каждой ступени (для первой ступени равная солесодержанию исходной воды), мг-экв/л;
    Свых - концентрация диализата, выходящего из аппарата той же ступени (для последней ступени равная солесодержанию опресненной воды), мг-экв/л;
    ip - рабочая плотность тока, А/см2;
    Fм - рабочая (нетто) площадь каждой мембраны, см2;
    h - коэффициент выхода по току, принимаемый для аппаратов с мембранами МА-40 и МК-40 равным 0,85;
    nя - количество ячеек в аппарате, принимаемое не более 200 - 250 шт.

 

    18. Рабочая плотность тока в аппаратах каждой ступени должна приниматься равной оптимальной плотности тока, определяемой технико-экономическим расчетом. При этом необходимо принимать величину рабочей плотности тока в аппаратах каждой ступени не более величины предельной плотности тока, определяемой по формуле

(7)

    где Сд - расчетное значение концентрации диализата в камере опреснения, определяемое из выражения

(8)

    где v' - скорость в камере опреснения (средняя по свободному сечению), см/с;
    К', p' - коэффициенты, характеризующие деполяризационные свойства сепаратора-турбулизатора, используемого в аппарате рассматриваемого типа. Рабочие плотности тока по ступеням прямоточной многоступенчатой установки определяются по формуле

(9)

    где ip1 - рабочая плотность тока на аппарате первой ступени;
    ip2, ip3, ip4 и т.д. - рабочие плотности тока на аппаратах 2, 3, 4 и других ступеней.

 

    19. При определении напряжения на электродах аппаратов всех ступеней (для выбора типа преобразователя тока) надлежит учитывать: падение напряжения на электродной системе, падение напряжения в мембранном пакете за счет омического сопротивления (обратной величины электропроводности) растворов и мембран, суммарный мембранный потенциал с учетом концентрационной поляризации. Расчет должен производиться для заданной температуры растворов.
    Величину удельной электропроводности ае, диализата и рассола надлежит определять по номограмме в зависимости от отношения содержания сульфатов SO42- к общему количеству анионов S A, температуры tc и концентрации солей Сс (рисунок).

Пример. Дано: С = 40 мг-экв/л; []/S A = 0,2;     t = 10 o C.
Ответ: c 1103 = 30 м-1? см-1;
c 1 = 3* 10-3 Ом-1 см-1 [SO4]/А
(мг-экв/л)/(мг-экв/л)

 

    20. Концентрация рассола на выходе из последней ступени не должна быть выше предельной концентрации, определяемой из условий невыпадения соединений сульфата кальция (произведение активных концентраций сульфатов и кальция в рассоле не должно превышать произведения растворимости сульфата кальция при температуре рассола в аппарате).
    Расчетные концентрации рассола в каждой ступени определяются так же, как и концентрации диализата. Концентрации рассола на входе в аппарат и выходе из него, а также кратность рециркуляции рассола определяются на основе балансовых расчетов.

 

    21. Борьба с отложениями солей на поверхности мембран со стороны рассольного тракта и в катодной камере должна предусматриваться переполюсовкой электродов с одновременным переключением трактов диализата рассола, а также подкислением рассола и католита.
    Дозу кислоты необходимо принимать равной щелочности исходной воды.
    Допускается при обосновании периодическая отмывка трактов с повышенными дозами кислоты.

 

    22. Трубопроводы опреснительных установок должны приниматься из полиэтиленовых труб, арматура - футерованная полиэтиленом или эмалированная.

 

    23. В каждом из трактов прямоточной установки должен предусматриваться контроль за расходами, температурой, солесодержанием и рН.

 

    24. Для установок производительностью более 400 м3/сут электросиловое оборудование и КИП надлежит монтировать в отдельном помещении, изолированном от помещения электродиализных аппаратов.

 

Содержание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

 
 

РЕКЛАМА

 

 

ПОКУПАЙ ШУБУ ЛЕТОМ, БИОФЛУИД ЗИМОЙ!