Установки для реагентного умягчения воды

Реагентные водоумягчительные установки обычно состоят из следующих основных элементов:

устройств для приготовления растворов, водораспределителей, дозаторов,   реагентов;
смесителей;
камер хлопьеобразования;
аппаратов, в которых завершается умягчение воды и происходит частичное ее осветление (вихревые реакторы, термоумягчители, напорные и безнапорные осветлители);
осветлительных фильтров.

Точное дозирование реагентов при обработке воды с целью ее умягчения имеет важное значение для успешного осуществления технологического процесса. Обычно критерием правильности подбора доз реагентов и завершения процесса умягчения служит показатель стабильности воды.

Известь обычно дозируют в виде известкового раствора или молока. Для приготовления осветленного насыщенного раствора извести на установках малой производительности (до 100 м3/ч) применяют сатураторы. Сатуратор — это непрерывно действующий аппарат (до перезарядки, которая производится обычно раз в сутки), выполняющий также роль дозатора известкового раствора. Применение осветленного насыщенного раствора извести позволяет осуществлять простую и точную его дозировку.

Однако на крупных установках по экономическим соображениям от применения сатураторов отказываются и приготовляют не насыщенный раствор извести, а известковое молоко с концентрацией 5%. Для приготовления молока используют баки со специальными устройствами, предотвращающими расслоение известковой взвеси и раствора. Такими устройствами являются лопастные или гидравлические мешалки и система дырчатых труб для подачи сжатого воздуха. Для подачи известкового молока  к смесителям необходимо выбирать кратчайшее расстояние.

Важным элементом дозировочных устройств на водоумягчительных установках является водораспределитель, на котором обрабатываемая вода делится водосливами с постоянной или регулируемой шириной порога на несколько потоков (в подогреватель, в сатуратор, в дозатор). Соотношение между расходами (потоками) сохраняется при изменении величины общего расхода воды. Отделенные таким образом в распределителе потоки используются для автоматического дозирования (управления дозаторами, например сатуратором). Водораспределители выбирают по каталогу водоподготовительного оборудования на заданную пропускную способность.

Осветлитель является основным аппаратом водоумягчительной реа-гентной установки. Расчет осветлителя производится так же, как и расчет осветлителя, применяемого для обычного осветления воды. В практике реагентного умягчения воды широкое распространение получили осветлители ЦНИИ МПС, разработанные проф. Е. Ф. Кургаевым.

На V.65 показано устройство осветлителя ЦНИИ I-A производительностью 100 м3/ч. Вода в осветлитель вводится через тангенциально расположенное сопло 2, чем обеспечивается вращательное движение ее в нижнем конусе, необходимое для перемешивания реагентов, вводимых по трубе 7. Вращательное движение гасится нижней дренажной решеткой и вертикальными перегородками, расположенными внизу центральной части осветлителя. Для улучшения гидравлических условий сбора осветленной воды имеется верхняя дренажная решетка. Отбор избытка осадка из взвешенного слоя производится через окна 4, расположенные на вертикальной трубе; подвижные кожухи на окнах позволяют изменять как высоту, так и площадь отбора. На установках большей производительности применяются осветлители ЦНИИ-3 (см. V.28).

Взвешенный хлопьевидный осадок в основном состоит из соединений Са и Mg, естественной взвеси и продуктов коагуляции.

Осветлители со взвешенным осадком практически могут быть использованы для известкования, а также для известково-содовой обработки воды любого качества. Однако они хорошо работают только при поступлении в них воды с постоянной температурой. Резкое изменение температуры (на 1—2°) вызывает появление конвективных токов, взмучивание слоя взвешенного осадка и вынос его из осветлителя на фильтры.

Для окончательного осветления умягченной воды применяют обычные скорые фильтры. Расчет и описание конструкций этих фильтров приведены в главе 20.