Расчет режима пропорционального дозирования производится на основании результатов химического анализа обрабатываемой воды, производительности насоса, концентрации реагента.
2.1. Расчет доз гипохлорита натрия и перманганата калия.
В процессах водоподготовки чаще всего используют пропорциональное дозирование окислителей – гипохлорита натрия или перманганата калия. Ниже приведены расчеты доз в зависимости от химического состава воды.
D NaOCl [г/м3] = 0.64 [Fe2+] + 1.3 [Mn2+] + 2,1 [H2S] + DОБЕЗ. (1)
D KMnO4 [г/м3] = [Fe2+] + 2 [Mn2+] (2)
D NaOCl - необходимая доза гипохлорита натрия, г/м3
DKMnO4 - необходимая доза гипохлорита натрия, г/м3
[Fe2+] – концентрация железа в исходной воде, мг/л
[Mn2+] – концентрация марганца исходной воде, мг/л
[H2S] – содержание сероводорода в исходной воде,мг/л
DОБЕЗ. – доза гипохлорита натрия необходимая для обеззараживания воды, принимается равной 0,5-1мг/л.
2.2. Концентрация исходных реагентов.
Гипохлорит натрия марки А, имеет исходную концентрацию СNaOCl = 150-170 г/л, для работы рекомендуется разбавление 1:10 (1 часть гипохлорита и 9 частей воды) концентрация дозируемого раствора 15-17 г/л.
Гипохлорит натрия типа «Белизна», имеет исходную концентрацию около 80 г/л, для работы рекомендуется разбавление от 1:5 до 1:10, концентрация дозируемого раствора в пределах 8-15 г/л.
При использовании насыщенного раствора перманганата калия его концентрацию следует принять равной С KMnO4=54,5 г/л.
2.3. Расчет порогового значения расхода воды-QП. Для выбора режима дозирования следует рассчитать величину QП по формуле:
(3)
QП – пороговое значение расхода воды при превышении которого пропорциональность дозирования не обеспечивается
D – необходимое количество реагента на один кубометр обрабатываемой воды
(рассчитывается на основании данных анализа воды)
q – производительность дозирующего насоса
(взять из технических характеристик насоса)
C – концентрация реагента в дозируемом растворе
2.4. Проверка расчета. Следует убедиться в том, что QП больше максимального расхода обрабатываемой воды. В противном случае необходимо произвести повторный расчет по пункту 2.3. задавшись другими значениями q и C. При выборе значений q и C следует стремится к тому, чтобы QП в 1,2-1,6 раза превышал максимальный расход обрабатываемой воды. При этом достигается наиболее равномерная подача реагента и имеется запас по производительности дозирующего насоса.
2.5. Определение номера режима. Найти в Таблице 1 значение QП, наиболее близкое к рассчитанному значению, и номер соответствующего режима.
Таблица 1. Значения QП и номера режима для датчика расхода QНОМ=2,5 м3/ч.
| QП® № | QП® № | QП® № | QП® № | QП® № | QП® № | QП® № | QП® № |
| 0,35 - 1 | 0,74 - 9 | 1,14 - 17 | 1,59 - 25 | 2,38 - 33 | 3,42 - 41 | 4,85 - 49 | 6,88 - 57 |
| 0,40 - 2 | 0,79 - 10 | 1,19 - 18 | 1,68 - 26 | 2,48 - 34 | 3,56 - 42 | 5,05 - 50 | 7,18 - 58 |
| 0,45 - 3 | 0,84 - 11 | 1,24 - 19 | 1,78 - 27 | 2,57 - 35 | 3,71 - 43 | 5,30 - 51 | 7,47 - 59 |
| 0,50 - 4 | 0,89 - 12 | 1,29 - 20 | 1,88 - 28 | 2,67 - 36 | 3,86 - 44 | 5,54 - 52 | 7,80 - 60 |
| 0,55 - 5 | 0,94 - 13 | 1,34 - 21 | 1,98 - 29 | 2,82 - 37 | 4,06 - 45 | 5,79 - 53 | 8,17 - 61 |
| 0,59 - 6 | 0,99 - 14 | 1,37 - 22 | 2,08 - 30 | 2,97 - 38 | 4,26 - 46 | 6,04 - 54 | 8,51 - 62 |
| 0,64 - 7 | 1,04 - 15 | 1,45 - 23 | 2,18 - 31 | 3,12 - 39 | 4,46 - 47 | 6,29 - 55 | 8,91 - 63 |
| 0,69 - 8 | 1,09 - 16 | 1,49 - 24 | 2,28 - 32 | 3,27 - 40 | 4,65 - 48 | 6,58 - 56 | 0,05 - 64 |
Выделенная область соответствует предпочтительным режимам при расходе обрабатываемой воды от 1 до 2,5 м3/ч.
Режиму с меньшим номером соответствует большая доза (за исключением №64).
Рис.5
Рис. 6.
2.5. Пример расчета параметров дозирования для фильтра обезжелезивания.
Исходные данные:
Содержание железа в исходной воде – 3 мг/л
Содержание марганца в исходной воде – 0,2 мг/л
Содержание сероводорода в исходной воде – 0,006 мг/л
Максимальный расход воды – 2,5 м3/ч
В схеме используется насос-дозатор Stennor серии 45MPHP10
Исходный реагент – гипохлорит натрия типа «Белизна», 80 г/л
1. Рассчитываем дозу гипохлорита натрия D NaOCl по формуле (1)
D NaOCl = 0,64 . 3 + 1,3 . 0,2 + 2,1 . 0,006 +0,5= 2,69 г/м3
2. Выбираем концентрацию реагента в дозируемом растворе.
Принимаем разбавление исходного расвора 1:10, СNaOCl = 8 г/л.
3. Производительность насоса Stennor серии 45MPHP10 - 30,3 л/сутки = 1,26 л/ч. (паспортные данные).
4. Рассчитываем величину QП по формуле (3).
QП= 
ч/ м3
5. Проверка – QП больше максимального расхода водыв 1,5 раза (QП/QMAX=1,51). Производительность насоса и концентрация реагента выбраны верно.
6. Определение номера режима. Рассчитанное значение QП =3,75 наиболее близко к значению QП =3,71 из Таблицы 1, что соответствует режиму номер 43.