Практическая работа №1
«Расчет схемы глубокого умягчения воды с последовательным включением фильтров»»
Цель: Рассчитать схему глубокого умягчения воды с последовательным включением фильтров.
Рисунок 1. Схема глубокого умягчения воды.
Ход работы.
1. Расчет фильтров второй ступени (действия 1-14).
2. Расчет фильтров первой ступени (действия 1-14).
3. Результаты расчета (таблица)..
4. Контрольные вопросы.
Расчет оборудования схемы умягчения воды начинают с хвостовой части,
т. е. с натрий-катионитовых фильтров второй ступени, с тем чтобы учесть дополнительную нагрузку на предшествующие фильтры по обработке воды для собственных нужд qс.н.
Расчет фильтров обеих ступеней ведется в изложенной ниже последовательности.
Расчет фильтров второй ступени
1. Определить расчетную производительность ступени:
для фильтров второй ступени 
2. Определить требуемую площадь фильтрования ступени:
3. Определить число работающих фильтров п, шт. Количество одновременно
работающих фильтров одинакового размера каждой ступени принимается не менее двух. При проектировании следует принимать фильтры наибольших типоразмеров,чтобы количество фильтров было наименьшим.
Марки, площадь и диаметры серийных ионитных фильтров второй ступени в таблице 4.
4.Рассчитать требуемую площадь фильтрования каждого фильтра:
По таблице 4 выбрать площадь/(м2) серийно выпускаемых фильтров, при
этом / ' округляется в сторону большего значения. Привести характеристики выбранных фильтров.
5. Уточнить действительную скорость фильтрования:
6. Определить продолжительность фильтроцикла:
где h сл - высота слоя загрузки ионита в фильтрах, м (таблица 4);
Ер - рабочая емкость ионита, мг-экв/дм3 (таблица 2);
Ж - общая жесткость воды, поступающей на фильтры:
для второй ступени Ж = 0,1 мг-экв/дм3,
для первой ступени Ж = Жо исходной воды.
7. Определить суточное число регенераций всех фильтров ступени:
8. Определить расход 100% NaCl на одну регенерацию:
где b - удельный расход 100% NaCl на регенерацию, кг/м3 (таблица 2).
9. Определить суточный расход технической поваренной соли на регенерацию всех фильтров ступени:
где с - содержание NaCl в технической соли; с - 0,93.
10. Определить расход воды на взрыхляющую промывку фильтра перед регенерацией:
11. Определить расход воды на приготовление регенерационного раствора соли:
12. Определить расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации:
13. Определить суммарный расход воды на регенерацию:
14. Определить часовой расход воды на собственные нужды ступени:
Расчет фильтров первой ступени
1. Определить расчетную производительность ступени:
для фильтров первой ступени 
2. Определить требуемую площадь фильтрования ступени:
3. Определить число работающих фильтров п, шт. Количество одновременно
работающих фильтров одинакового размера каждой ступени принимается не менее
двух. При проектировании следует принимать фильтры наибольших типоразмеров,
чтобы количество фильтров было наименьшим.
Марки, площадь и диаметры серийных ионитных фильтров первой ступени
приведены в таблице 3, второй - в таблице 4.
4.Рассчитать требуемую площадь фильтрования каждого фильтра:
По таблицам 3 и 4 выбрать площадь/(м) серийно выпускаемых фильтров, при
этом / ' округляется в сторону большего значения. Привести характеристики выбранных
фильтров.
5. Уточнить действительную скорость фильтрования:
6. Определить продолжительность фильтроцикла:
где Исл - высота слоя загрузки ионита в фильтрах, м (таблицы 3, 4);
Ер - рабочая емкость ионита, мг-экв/дм3 (таблица 2);
Ж - общая жесткость воды, поступающей на фильтры:
для второй ступени Ж = 0,1 мг-экв/дм3,
для первой ступени Ж = Ж0 исходной воды.
7. Определить суточное число регенераций всех фильтров ступени:
8. Определить расход 100% NaCl на одну регенерацию:
где b - удельный расход 100% NaCl на регенерацию, кг/м3 (таблица 2).
9. Определить суточный расход технической поваренной соли на регенерацию
всех фильтров ступени:
где с - содержание NaCl в технической соли; с - 0,93.
10. Определить расход воды на взрыхляющую промывку фильтра перед регенерацией:
11. Определить расход воды на приготовление регенерационного раствора соли:
12. Определить расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации:
13. Определить суммарный расход воды на регенерацию:
14. Определить часовой расход воды на собственные нужды ступени:
З. Результаты расчета
| Оборудование и показатели | обозначения и размерность | 1ступень | 2 ступень |
| 1.Расчетная производительность ступени | |||
| 2. Тип фильтра | |||
| 3. Число работающих фильтров | |||
| 4. Действительная скорость фильтра | |||
| 5. Продолжительность фильтроцикла | |||
| 6. Концентрация раствора соли | |||
| 7. Суточный расход соли | |||
| 8. Суммарный расход воды на регенерацию | |||
| 9. Часовой расход воды на собственные нужды |
4. Контрольные вопросы.
1. Изобразите схему последовательного двухступенчатого натрий - катионирования.
2. Каково назначение и применение натрий – катионирования?
3. Напишите уравнения реакций ионного обмена, происходящих в натрий – катионитном фильтре.
4. В чем преимущества двухступенчатого натрий – катионирования?
5. Какие материалы применяются в качестве загрузки ионитных фильтров?