Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2015 в 16:23, реферат
Важность проектирования систем химреагентов в сооружениях обработки воды не может быть недооценена. Хотя системы реагентов составляют относительно малую часть от капитальных затрат на строительство очистных сооружений, однако они обычно составляют большую часть ежегодных затрат на обслуживание и содержание. Правильное проектирование данных систем может сократить эксплуатационные затраты и улучшить эффективность очистки.
Материалы, выбранные для транспортирования, хранения и дозирования реагента, должны быть совместимы со свойствами этого реагента. Коррозионные реагенты должны быть обработаны таким методом, чтобы минимизировать потенциал для коррозии. Транспортирование реагентов от места разгрузки до точки использования должно быть отдельными трубопроводами для каждого реагента. Реагенты шламового типа, особенно известь, должны подаваться, где удобно, под действием силы тяжести. Если это возможно, размещать пневмотические трубопроводы транспортирования реагентов вертикально, так как горизонтальные трубопроводы часто закупориваются.
Жидкие, твердые и газообразные формы реагентов.
Когда подобраны реагенты, необходимо решить в какой форме они будут подаваться (жидкой, твердой или газообразной). Некоторые реагенты доступны только в одной форме; однако, многие из реагентов, как показано в таблице 24-1, доступны в различных формах.
Существуют определенные преимущества при применении реагентов в жидкой форме. Они легче дозируются, не создают пыли как при твердой форме. Поскольку жидкие реагенты могут непосредственно подаваться в прцесс, подающее оборудование упрощенное, не требуются мешалки и растворители, используемые для твердых форм.. Некоторые минусы жидкой формы- дополнительная стоимость при перевозке и дополнительная площадь для хранения.
Твердая форма реагентов
Подача в газообразной форме не так широко распространена как в жидкой или твердой форме. Самые распространенные газообразные реагенты: хлор, диоксид серы, углекислый газ, кислород и безводный аммиак. Озон и диоксид хлора подаются в газообразной форме, но должны производиться на месте. Когда реагенты используются в газообразной форме, это может упростить подачу и контроль реагента, а также его хранение и обработку. С увеличением вопросов безопастности, результирующих инструкций, требований кодекса, способов содержания и обработки, выпуск газообразных реагентов должен быть обеспечен.
Даже с этими средствами обслуживания, некоторые системы водоснабжения выбирают жидкие реагенты.
Выбор формы реагента зависит от стоимости, местной применимости, метода подачи, совместимости с существующим оборудованием и требуемого количества реагентов. При большой потребности в реагентах, предпочтительнее твердая форма, так как хранение жидких реагентов дорогостоящее. Также дороже транспортирование жидких реагентов. Несмотря на то, что жидкие реагенты могут требовать большого объема хранения и иметь более высокие затраты на перевозку, чем твердые, их применение может быть более экономично, когда используется небольшое количество, из-за простоты оборудования.
Снабжение реагентами. При последующем выборе формы реагента, необходимо определить, как эти реагенты будут транспортироваться на очистную станцию. Обычно, оптовые поставки реагентов осуществляются грузовиками или поездами. Но для очистных станций, расположенных около водных путей сообщения, практичнее перевозить реагенты на баржах.
При доставке реагентов грузовыми автомобилями следует предусмотреть: достаточно широкие подъездные пути к очистной станции, обеспечивающие соответствующее движение транспорта, радиус поворота отдельных видов грузовиков, используемых для поставки и разгрузки реагентов; высокая очистка монорельс, тоннелей и т.д.; уровень подъездных путей; тип дорожного покрытия для подъездных путей; ограничение веса на дорогах и мостах. Смотри ссылку 3 для получения полезной информации при проектировании.
На больших очистных станциях доставка реагентов может осуществляться по железной дороге, если очистная станция расположена рядом с железнодорожной линией, продление которой на очистную станцию экономически целесообразно. Капитальная стоимость может компенсироваться эксплуатационными затратами, включая стоимость реагентов.
Конструкция оборудования для разгрузки реагентов зависит от применяемых формы. Реагенты в жидком виде разгружаются с помощью насосов или гравитационным способом. Резервуары для хранения, линии разгрузки и вентиляция должны проектироваться таким образом, чтобы обеспечить нормальную разгрузку. Для получения информации необходимо связаться с перевозчиком
Реагенты в твердой форме поставляют насыпью или в мешках грузовиками или железнодорожным транспортом. Упакованные в мешки реагенты, обычно поставляются на поддонах.
Проектное решение при разгрузке мешков включает в себя: местоположение хранения мешков с учетом возможности разгрузки, местоположение дневных резервуаров, способ, которым мешки будут перемещаться и тип оборудования для разгрузки грузовиков. Самый распрастраненный способ разгрузки доставляемых мешков состоит в использовании погрузочных платформ так, чтобы полный грузовик или железнодорожный вагон могли быть разгружены автокарами, конвейерами или лебедками. На небольших очистных станциях иногда используются ручные тележки для индивидуальной разгрузки мешков.
Реагенты, доставленные насыпью грузовиком или железнодорожными вагонами могут разгружаться различными способами. Наиболее распрастраненный метод разгрузки контейнеров – пневмотическая транспортировка. Бункеры хранения должны быть разработаны таким образом, чтобы учесть пневмотическую транспортировку, когда ожидается этот вид поставки. Для контроля запыления выходное отверстие бункера должно быть такого размера, чтобы разгрузить норму. На рис. 24-1 приведена типовая пневмотическая система транспортировки. Некоторые контейнеры могут разгружаться под действием силы тяжести, типа скатов. Другие методы используют механические средства, типа ковшовых элеваторов, винтовых или приводно-ременных транспортеров. Механический способ не самый лучший из-за большого запыления. Каждый тип перевозки требует детального проектного рассмотрения.
Реагенты в газообразном виде перевозятся в баллонах на 1 тонну, 68,1 - кг баллонах, либо в грузовых или железнодорожных танкерах. Для разгрузки баллонов с поездов используются лебедки. Специальное оборудование должно быть предусмотрено при доставке грузовыми или железнодорожными танкерами для транспортировки газа от танкера. На рисунке 24-2 изображено оборудование для хранения хлора.
Размещение. Оборудование для хранения реагентов должно быть сконструировано таким образом, чтобы эксплуатация его была, насколько это возможно, удобной и эффективной. Важно размещение хранилищ относительно точки разгрузки, дозирующего оборудования, точки введения. Например, необходимо максимально использовать ручные и механизированные подъемники, ручной труд должен исключаться. Должен быть обеспечен достаточный доступ вокруг всех складских площадей. Хранимые реагенты в мешках и поддонах должны располагаться таким образом, чтобы подъемники могли маневрировать легко и рационально.
При хранении реагентов необходимо учитывать изменения температуры и влажности. Реагенты в жидком виде надо хранить при соответствующей температуре, чтобы предотвратить кристаллизацию. Температура хранения для реагентов в сухом виде также важна, чтобы предотвратить конденсацию и предусмотреть надлежащие рабочие условия в обработке материала. Реагенты в сухом виде должны быть защищены от влажности. Должен существовать контроль за пылеобразованием, по нескольким причинам: предотвратить загрязнение атмосферы, предотвратить загрязнение рабочей области, держать уровень запыленности ниже взрывоопастного уровня.
Реагенты в газообразной форме должны быть расположены в местах, где обеспечена тепловая защита, т.к. выпуск газа происходит под определенной температурой, нагревание помещения требуется для соответствующей дозировки и подачи газообразного реагента. Максимальная доза изъятия газа хлора, при температуре 65оF, 40 фунтов в день из 150-фунтовой емкости и 400 фунтов в день из емкости в 1 тонну.
Растворы гипохлорита натрия чувствительны к температуре. Чем выше температура, тем быстрее они портятся. Такие растворы сверхчувствительны.
Все помещения для хранения реагентов должны хорошо вентилироваться не только для безопасности работников, но и для поддержания уровней температуры и влажности. Должена учитываться плотность газообразных и летучих реагентов. Должно проводиться сравнение плотности реагентов и воздуха, для выбора месторасположения вентиляции. Например, хлор газ тяжелее воздуха, поэтому вентиляционные проемы необходимо устраивать ближе к полу.
Размеры. Размеры оборудования для хранения реагентов должны основываться на экономической эффективности, дневной норме и простоте операций. Обычно, хранилище реагентов должно вмещать минимум 30 -дневный запас, учитывающий поставку реагентов, заказ и любые непредвиденные обстоятельства, или должны быть в 1,5 раза больше емкости оптового транспорта, но не более. Экономия при оптовых поставках реагентов может также диктовать размер хранилища, несмотря на то, что количество, котрое используется ежедневно может быть небольшим. Рассмотрение задания размеров включает: трудозатраты на приемку поставленных реагентов, фактическую стоимость складских помещений для реагентов, стоимость поставки насыпью в сравнении со стоимостью поставки в мешках для сухих реагентов, а также надежность поставки. На больших очистных станциях желательно иметь большое количество хранилищ для основных реагентов, с возможностью транспортировать реагенты в дневные резервуары.
Различные рассмотрения. Определение размеров хранилищ должно основываться на сроке годности реагентов, как обсуждено ранее. Дополнительное оборудование включает принадлежности для смешивания, вибрирования или аэрации, индикаторы высокого и низкого уровней, люки доступа, контрольные устройства вакуума или давления. Для реагентов в растворах перемешивание может производиться насосами или обычными мешалками. Индикаторы уровня могут быть в виде электронных сенсоров, шаблонов уровня в резервуаре или зрительным методом.
Условия безопасности. При проектировании размещения оборудования необходимо учитывать безопасность обслуживающего персонала. Оно должно размещаться таким образом, чтобы предотвратить взаимодействие различных реагентов при утечке или рызгивании. Та часть помещения, где хранятся кислоты, должна быть отделена от той, где хранятся основания. Жидкие реагенты должны храниться отдельно от сухих. На случай аварии или разбрызгивания должны предусматриваться перегородки или отгораживающие стены. Скопление пыли и газов должно контролироваться.безопастность при применении хлора получила большое внимание, из-за его класса опастности и широкого использования.
Обработка реагентов
также требует соблюдения
Хранение в бункерах и баках. Стандартный бункер для хранения порошкообразных или гранулированных реагентов приведен на рис 24-3. Коллекторы пыли должны быть предусмотрены при ручном и пневмотическом заполнении бункера. Материал сооружения и требуемый уклон на выходе зависят от типа хранящихся реагентов. К тому же некоторые реагенты, такие как известь, необходимо хранить в воздухонепроницаемых бункерах, для предотвращения попадания влажности. Сухой воздух может быть введен в бункер для поддержания нормального давления и избежания влажности. В бункерах требуется предусматривать разгрузочные отверстия, чтобы дозирующее оборудование можно было обслуживать. Такие отверстия должны крепиться гибко. Размеры баков -хранилищ должны быть установлены согласно максимального расхода, требуемого времени отгрузки и количества отгрузки. Общая емкость хранения должна быть в 1,5 раза больше ожидаемой отгрузки и должна обеспечивать по крайней мере 30 - дневную среднюю дозу поставки реагентов. Баки- хранилища для большинства жидких реагентов могут располагаться внутри или снаружи. Несмотря на это, наружные резервуары должны быть изолированы и/или нагреты для предотвращения кристаллизации. Резервуары для хранения небольшого количества жидкостей, типа жидкого едкого натра, должны быть обеспечены сапуном для гравитационного вытекания. Рецеркуляционные насосы часто используются для предотвращения кристализации. Баки - хранилища могут быть наземными или заглубленными, в зависимости от подачи: гравитационно или под давлением. На рис 24-4 изображены 2 схемы подающих систем жидких реагентов одна с наземным баком; и одна с заглубленным. Наземные баки могут использоваться при гравитационной подаче к вращающемуся колесу подающего механизма (как показано на схеме “а”). Также может использоваться центробежный насос подачи, но требуется дополнительная рециркуляционная линия от бака-хранилища (как показано на схеме “б”). Вращающееся колесо подающего механизма или ротаметр часто используются для измерения давления в подающей системе при гравитационной подаче и подаче насосом.
Хранение в мешках и в барабанах. Мешки или барабаны должны храниться в сухом, холодном, с низкой влажностью месте и использоваться в определенной последовательности (т.е., первым поступил, первым использован). Бункера, наполняемые из мешков или барабанов, должны иметь емкость хранения равную 8-часовой максимальной норме подачи, так что персонал обязан заполнять бункер не более 1 раза в смену. Оптовые мешки (до 2 тонн) доступны для некоторых сухих реагентов. Емкости (приблизительно до 500 галлонов) доступны для некоторых жидких реагентов и могут транспортироваться при помощи автокар.
Хранение в цилиндрах и контейнерах. Неважно при хранении или при использовании, цилиндры не должны находиться без поддержки. Они должны быть прислонены к стене или к специальной стойке, обеспечивая подход или перемещение. Контейнеры необходимо хранить горизонтально, слегка приподняв над уровнем земли или пола и заблокировать для предотвращения качения. Удобно, когда контейнеры располагаются на рельсах двутавровой балки, заблокировав оба края. Контейнеры не должны быть уложены более чем в один ряд без соблюдения специальных условий для свободного прохода и перемещения.
Цилиндры и контейнеры с хлором должны быть защищены от ударов и их перемещение должно быть сведено к минимуму. Пустые и полные контейнеры должны храниться раздельно. На рис 24-5 изображено хранение контейнеров и баков с хлором.
Помещения для хранения должны быть чистыми, сухими, хорошо проветриваемыми и защищенными от коррозионных испарений и сырости. Цилиндры и контейнеры должны храниться в закрытом огнестойком помещении, далеко от источников тепла (таких как радиаторы, паропроводы и пр.), легко воспламеняющихся веществ и других сжатых газов. Нельзя хранить диоксид серы и хлора в заглубленных помещениях. Если естественной вентиляции недостаточно, требуется предусматривать приспособления для искусственной вентиляции. Цилиндры и контейнеры, хранящиеся на открытом воздухе, должны быть защищены от прямых солнечных лучей и скопления дождя, льда и снега.
Все помещения должны быть запроектированы таким образом, чтобы персонал мог быстро эвакуироваться при аварии. Желательно обеспечить по крайней мере два выхода. Двери должны открываться и вести к внешним галереям или платформам, пожарным лестницам или другим свободным площадкам.хранилища цилиндров должны оборудоваться средствами перемещения, а также загрузки и разгрузки поставляющего их для использования в прцессе транспортного средства. Обычно используются монорельсовые системы с лебедками. Для большого оборудования могут использоваться мостовые краны.
Снабжающие (подающие) системы.
Подающие системы включают транспортировку реагентов от складов до точки использования и включают: насосы, конвейеры, подающие механизмы сухих и жидких реагентов, газовые и вакуумные системы. Этот раздел рассматривает подачу жидких реагентов, подающие устройства сухих или твердых реагентов, а также системы подачи газа.