1. ТЕМА 9. ДОЗУВАННЯ РЕАГЕНТІВ
1. Дозування реагентів.
2. Дозатор постійної витрати.
3. Дозатори пропорційної витрати.
4. Дозатори для підтримки технологічних параметрів якості води.
5. Дозатор сухих реагентів.
1. Дозування реагентів
Ефективність очищення води із застосуванням коагулянтів і
флокулянтів залежить насамперед від встановлення оптимальної дози
коагулянту. Останню визначають у контрольно-аналітичній лабораторії.
Дослідження проводять на очищуваній воді в умовах, наближених до
технологічного процесу, на лабораторній установці пробної коагуляції.
Суть пробної коагуляції полягає у тому, що очищувану природну або
стічну воду наливають у кілька циліндрів або стаканів (не менше чотирьох).
Об’ємом 4 - 2 л і поміщають їх у водяний термостат. Температура води у
термостаті має відповідати температурі очищуваної води. Циліндри
витримують у термостаті до досягнення встановленої температури. Після
цього у три циліндри додають різні дози (наприклад 20, 30 і 50 мг/дм3
у
перерахунку на Al2O3) розчину коагулянту сульфату алюмінію або інших
реагентів, ретельно перемішують мішалкою впродовж 1 – 2 хв і відстоюють
30 – 90 хв. В одному з циліндрів відстоюють воду без додавання коагулянту
(«холостий» дослід). Після цього визначають вміст завислих речовин у
відстояній (проясненій) воді у кожному із циліндрів фотометричним або
гравіметричним методами, а також кольоровість і залишковий вміст
алюмінію за відповідними методиками. Отримані дані заносять до таблиці та
будують графік у координатах: вміст завислих речовин, залшкового
алюмінію (мг/дм3
), кольоровості (град ПКШ) на осі ординат і доза
коагулянту (мг/дм3
) на осі абсцис. З отриманих результатів досліду
визначають оптимальну дозу коагулянту, за якої досягають нормативного
вмісту завислих речовин, залишкового вмісту алюмінію та кольоровості
2. очищуваної води. Цю оптимальну дозу приймають для здійснення
технологічного процесу очищення води.
З метою забезпечення безперервного подавання оптимальної дози
коагулянту в очищувану воду його дозують за допомогою дозаторів.
На водоочисних станціях водопровідних господарств застосовують
дозатори сухих реагентів, суспензій, розчинів і газів.
У дозаторах сухих реагентів реагенти подають у відкритий потік або у
спеціальний змішувач, в якому сухий реагент швидко розчиняється.
За принципом дії дозатори розподіляють на:
– дозатори постійної витрати, які встановлюють на очисних спорудах з
рівномірною подачею води;
– дозатори пропорційної витрати, які автоматично підтримують дозу
реагенту відповідно до зміни витрат води або її якості.
2. Дозатори постійної витрати.
Найпростішим дозуючим пристроєм постійної витрати є дозатор
системи В.В. Хованського, схема якого зображена на рис 9.1.
Рис. 9.1. Схема дозатора розчинів постійної витрати системи
В.В.Хованського: 1 – поплавок; 2 – дозуюча діафрагма; 3 – повітряна
трубка; 4 – гумовий шланг; 5 – бак; 6 – приймальна лійка.
Він складається з поплавка і підвішеного до нього гнучкого шланга. В
отворі трубки під поплавком знаходиться дозувальна діафрагма. Оскільки
цей отвір знаходиться на сталому рівні від поверхні розчину (тобто
3. зберігається сталий напір), то кількість розчину, що витікає через діафрагму,
буде також сталою. Змінюючи внутрішній діаметр діафрагми, регулюють
кількість розчину, що витікає через гнучкий шланг. Для запобігання
захопленню діафрагмою повітря, до трійника під поплавком приєднують
повітряну трубку, кінець якої виходить вище за рівень розчину.
3. Дозатори пропорційної витрати
Схему дозатора пропорційної витрати зображено на рис. 9.2. Принцип
роботи даного дозатора полягає в наступному. Більша частина потоку води
надходить у змішувач, а менша – у водомірну ємність, яка оснащена
перфорованою перегородкою для заспокоєння потоку. Із ємності вода
виходить через патрубок з діафрагмою і надходить через лійку в змішувач.
Водомірна ємність має поплавок, який за допомогою тросика, перекинутого
через блоки, підтримує на певній висоті дозувальну трубку з діафрагмою.
Крізь останню із реагентного баку витікає певний об’єм реагенту, рівень
якого підтримують сталим за допомогою зворотнього клапана. Уразі
збільшення кількості води, яка надходить на очищення, рівень води у
водомірній ємності збільшується і поплавок піднімається. Дозувальна трубка
при цьому опускається і витрата розчину реагенту збільшується пропорційно
кількості очищуваної води.
Рис. 9.2. Схема дозатора розчину пропорційної витрати:
1 – приймальні лійки; 2 – патрубок з діафрагмою; 3 – подавання вхідної
4. води; 4, 8 – відповідно водомірний і реагентний баки; 5 – поплаваок; 6 –
блоки; 7 – дозувальна діафрагма; 9 – кульовий кран; 10 – дозувальна трубка.
До дозаторів пропорційної витрати відноситься і дозатор з «плаваючою
трубкою» (рис 9.3.)
Рис. 9.3. Схема дозатора з «плаваючою трубкою»
2 – витратомірна діафрагма; 3 – подавання вхідної води; 8 – витратний бак
реагенту; 11 – подавання і розподіл повітря; 12 – барабан лебідки; 13 –
водомір з контактним пристроєм; 14 – реле; 15 – магнітний пускач; 16 –
плаваюча трубка; 17 – відведення віддозованого реагенту
Завдяки тросику, що з’єднує плаваючу трубку з лебідкою, регулюється
висота рівня розчину коагулянту над кінцем трубки. В результаті чого,
збільшується або зменшується кількість реагенту, що витікає за одиницю
часу з витратного баку. Кількість реагенту, що припадає на одиницю об’єму
очищуваної води, встановлюється пропорційно витраті води, яка надходить
на очищення і вимірюється витратомірною діафрагмою, що встановлена на
трубопроводі подачі води на станцію.
4. Дозатори для підтримки технологічних параметрів якості води.
У технології водоочищення існують дозатори, які розраховані на
підтримку заданих параметрів якості води. Одним з таких дозаторів є дозатор
вапняного молока для підтримання заданого рН води (рис. 9.4). Його
5. роботою керує контактний рН-метр 7, що записує значення рН на картограмі.
Частина води, обробленої вапняним молоком у вертикальному змішувачі 9,
надходить у вимірювальну комірку 8, що являє собою датчик зі скляними
каломельними електродами. Якщо рН води відхиляється від заданого
значення на величину, більшу ніж 0,1, контакти рН-метра, обладнаного
трансформатором 6, замикаються і на проміжне реле реверсивного
магнітного пускача 3 надходить сигнал на включення електродвигуна
дозуючого органа і відкриття конусного клапана дозатора 4. Якщо рН більше
заданої величини, замикаються контакти рН-метру, що подають імпульс на
закриття клапана дозатора.
Суспензія вапняного молока з гідравлічної мішалки 1 насосом 10
подається в дозатор 2 з деяким надлишком. Це забезпечує підтримку в
дозаторі підвище-ної швидкості висхідного потоку, що перешкоджає
осадженню часточок су-спензії. Її надлишок повертається в мішалку.
Рис. 9.4. Схема дозування вапняного молока для підтримки заданого
значення рН води. 1 – бак з мішалкою для вапняного молока; 2 – дозатор; 3 –
магнітний пускач; 4 – виконавчий механізм; 5 – переривач; 6 –
6. трансформатор; 7 – рН-метр; 8 – датчик рН-метра; 9 – змішувач; 10 –
насос.
1. Дозатор сухих реагентів.
Сухі порошкоподібні реагенти можуть дозуватися тарілчастими,
шнековми вібраційними, стрічковими об’ємними і ваговими дозаторами.
Схема вагового дозатору порошкоподібних реагентів (рис 9.5.)
складається з бункера 1 із вивантажуючим механізмом 2, який обертається
через редуктор двигуном 3. З бункера реагент надходить на віброживильник
5 з вібраторм 4, від частоти вібрацій якого залежить витрата порошку, що
подається віброживильником на транспортер 6. Один з роликів транспортеру
опирається на коромисло терезів 10, які знаходяться у рівновазі з масою
транспортеру 6 і важилем 9, який переміщується по коромислу терезів
електродвигуном 8. Якщо маса реагенту на транспортері більша ніж
розрахункова, то вільний кінець коромисла терезів рухається вниз, якщо
менша розрахункової – вверх. При цьому відбувається регулювання частоти
вібрацій вібратора 4 (через тягу 12, реле 11 і регулятор 13).
Цей дозатор можна налаштувати як на постійну вирату реагенту, так і
на пропорційну витраті води.
Рис. 9.5. Схема вагового дозатору сухих реагентів.
1– бункер; 2 – вивантажуючий механізм; 3 – двигун; 4 – вібратор;5 –
віброживильник; 6 – конвеєр; 7 – змішувач; 8 – електродвигун; 9 – важіль; 10
– терези; 11 – реле; 12 – тяга; 13 – регулятор.
