Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 142 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

142
V = k
пр
Q τ,
где k
пр
— коэффициент увеличения объема воды вследствие продувки озоновоздушной
смеси, k
пр
= 1,1; τ — время пребывания воды в камере, ч.
Необходимое количество озона, кг/ч, находят из соотношения
D
оз
= d
оз
Q/1000.
Число озонаторов равно
n = k D
оз
/q
оз
,
где k — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,05…1,1; q
оз
— производитель-
ность одного озонатора, кг/ч.
Обработка сточной воды состоит из двух процессов: растворения озона в воде и
химического взаимодействия с окисляемыми веществами. Таким образом, озонирова-
ние представляет собой процесс абсорбции, сопровождаемой необратимой химической
реакцией в жидкой фазе.
Пример 4.3. Рассчитать основные размеры трубчатого озонатора для очистки Q
в
= 48500 м
3
/сут сточных вод при максимальной расходной дозе озона q
оз.max
= 5 г/м
3
и
среднегодовой q
ср
= 2,6 г/м
3
при продолжительности контакта озона с водой 6 мин.
Решение:
1. Максимальный часовой расход озона
1,10
100024
548500
100024
.
.
.
max.
===
озв
оз
qQ
M кг/ч.
2. Расход озона через один озонатор.
В схеме необходимо с точки зрения надежности, иметь не менее двух озонаторов.
Тогда максимальный часовой расход озона через один озонатор составит:
M
оз.1
= M
оз
/2 = 10,1/2 = 5,05 кг/ч.
При выборе серийных озонаторов по табл. 4.3 в нашем примере расчетным усло-
виям отвечает озонатор типа ОПТ-510 с производительностью по озону 6 кг/ч. В уста-
новке должно быть три озонатора: два работающих и один резервный.
Таблица 4.3
Характеристика озонаторов трубчатого типа
Тип озона-
тора
Производи-
тельность по
озону, кг/ч
Концентра-
ция озоно-
воздушной
смеси, %
Расход воз-
духа, м
3
/ч
Расход охла-
ждающей во-
ды, м
3
/ч
Напряжение
на электро-
дах, кВт
ОП-4
ОП-6
ОП-121
ОП-315
ОПТ-510
Шуази
1
2
1,6
3,8
6
8,3
16—17
14—16
14—16
12—14
12—14
18—20
40
80
120
300
450
450
1
3
10
30
50
45
10
10
16
18
18
20
3. Активная мощность разряда озонатора, Вт, рассчитывается по формуле
])([
2
рпраэр
uCuuCuU −−=
ω
π
,
где и
р
— напряжение в разрядном промежутке, В; ω — круговая частота тока, Гц; С
э
и
С
п
— электрическая емкость соответственно электродов и разрядного промежутка, Ф;
u
а
— рабочее напряжение, подводимое к озонатору, В. 
                                         V = kпр Q τ,
где kпр — коэффициент увеличения объема воды вследствие продувки озоновоздушной
смеси, kпр = 1,1; τ — время пребывания воды в камере, ч.
     Необходимое количество озона, кг/ч, находят из соотношения
                                        Dоз = dоз Q/1000.
     Число озонаторов равно
                                         n = k Dоз/qоз ,
где k — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,05…1,1; qоз — производитель-
ность одного озонатора, кг/ч.
     Обработка сточной воды состоит из двух процессов: растворения озона в воде и
химического взаимодействия с окисляемыми веществами. Таким образом, озонирова-
ние представляет собой процесс абсорбции, сопровождаемой необратимой химической
реакцией в жидкой фазе.
     Пример 4.3. Рассчитать основные размеры трубчатого озонатора для очистки Qв
= 48500 м3/сут сточных вод при максимальной расходной дозе озона qоз.max = 5 г/м3 и
среднегодовой qср = 2,6 г/м3 при продолжительности контакта озона с водой 6 мин.
     Решение:
     1. Максимальный часовой расход озона
                                    Qq           48500.5
                             M оз = в . оз. max = .      = 10,1 кг/ч.
                                     24 1000 24 1000
     2. Расход озона через один озонатор.
     В схеме необходимо с точки зрения надежности, иметь не менее двух озонаторов.
Тогда максимальный часовой расход озона через один озонатор составит:
                               Mоз.1 = Mоз/2 = 10,1/2 = 5,05 кг/ч.
     При выборе серийных озонаторов по табл. 4.3 в нашем примере расчетным усло-
виям отвечает озонатор типа ОПТ-510 с производительностью по озону 6 кг/ч. В уста-
новке должно быть три озонатора: два работающих и один резервный.
                                                                         Таблица 4.3
                      Характеристика озонаторов трубчатого типа
  Тип озона- Производи- Концентра- Расход воз- Расход охла- Напряжение
    тора     тельность по ция озоно- духа, м3/ч ждающей во- на электро-
              озону, кг/ч воздушной               ды, м3/ч   дах, кВт
                           смеси, %
 ОП-4              1        16—17        40          1           10
 ОП-6              2        14—16        80          3           10
 ОП-121           1,6       14—16       120         10           16
 ОП-315           3,8       12—14       300         30           18
 ОПТ-510           6        12—14       450         50           18
 Шуази            8,3       18—20       450         45           20

         3. Активная мощность разряда озонатора, Вт, рассчитывается по формуле
                                 2
                            U = u рω [C э (u а − u р ) − C п u р ] ,
                                 π
где ир — напряжение в разрядном промежутке, В; ω — круговая частота тока, Гц; Сэ и
Сп — электрическая емкость соответственно электродов и разрядного промежутка, Ф;
uа — рабочее напряжение, подводимое к озонатору, В.


                                        142

Страницы