Az egyes technológiai elemek méretezése és technológiai kialakítása. GÁZMENTESÍTÉS Gázbevitel, gázeltávolítás célja: ivóvíz fizikai és vagy kémiai sajátosságainak közvetett vagy közvetlen javítása. Ez történhet bizonyos anyagok eltávolításával (deszorpció) vagy bizonyos anyagok bevitelével (abszorpció). Leggyakrabb gázbeviteli eljárás víztisztításban a levegőztetés. Levegőztetéssel eltávolítható anyagok: Ízt és szagot produkáló anyagok (pl. hidrogén szulfid), illékony szerves vegyületek Ammónia eltávolítása (magas ph-n, szennyvíztisztításban) Korróziót okozó anyagok (CO 2, H 2 S) 2 2 Robbanásveszély okozó anyagok eltávolítása (metán) Levegőztetéssel a vízbe vihető anyagok: Oxigén bevitel (íz és szaghatás csökkentés, hidrogén-karbonát kötésű vas- és mangán-vegyületek oxidálása, H 2 S vagy szerves vegyületek oxidálása, stb ) CO 2 vízbe juttatása (H 2 S eltávolítás elősegítése, lágyított vizek rekarbonálása)
CO 2 előfordulási formái A CO 2 előfordulási formái vízben: Disszociálatlan állapotban, szénsavként: H 2 CO 3 Szabad szén-dioxidként: CO 2 Hidrogén karbonát ionként: HCO 3 - Karbonát ionként: CO 2-3 A különböző CO 2 -előfordulási formák aránya a ph-tól függ ACO 2 -előfordulási lá formák között ött dinamikus egyensúly áll fenn. A karbonát hidrogén-karbonát egyensúly fenntartásához szükséges szabad széndioxid mennyiséget nevezzük egyensúlyi ensúl széndioxidnak. idnak Az egyensúlyi széndioxid mennyiség feletti CO 2 mennyiséget agresszív CO 2 -nek nevezzük. Az agresszív CO 2 eltávolítást más néven savtalanításnak is szokták nevezni.
GÁZMENTESÍTÉS A gázmentesítés a tisztítástechnológia legelső fokozata: addig, amíg a gáz határérték feletti koncentrációban tartalmaz éghető gázt, minden, a vízzel érintkező légtér fokozottan robbanásveszélyesnek tekintendő, és ennek megfelelően (költségesen) alakítandó ki, a tisztítástechnológiák zöménél (vastalanítás, stb.) előnyös a kezdeti oxigénbevitel és járulékos CO 2 eltávolítás. Feladataink: a megfelelő típus kiválasztása, a kiválasztott tt típus beillesztése a víztisztító-mű tító ű tisztítás-títtechnológiai és hidraulikai rendszerébe.
GÁZMENTESÍTÉS VLV típusú gázmentesítő
GÁZMENTESÍTÉS GM típusú gázmentesítő
GÁZMENTESÍTÉS GMK típusú gázmentesítő
GÁZMENTESÍTÉS Gázmentesítők típus és méretválasztéka Típus Vízterhelés l/perc Gázterhelés max. NL/m 3 (+) Szükséges nyomómagasság (++) m.v.o. VLV-600 300-700 80 kb 30 GM 600 300-420 200 16 GM 600 420-600 200 16 GM 1200 300-420 200 16 GM 1200 420-600 200 16 GM 1200 600-840 200 16 GM 1200 840-1200 200 16 GM 2400 600-840 200 16 GM 2400 840-1200 200 16 GM 2400 1200-1680 200 16 GM 2400 1640-2400 200 16 GMK 100 1670 300 kb. 9 (+) NL/m 3 = 1 m 3 vízben lévő gáz normál állapotra (++) a maximális vízterhelésnél
GÁZMENTESÍTÉS Hidraulikai i szempontból a bemutatott t tt gázmentesítőkre a nyomás alatti vízbeveze- tés, és a gravitációs vízelvezetés jellemző. A gázmentesítők beillesztése a tisztítástechnológiai folyamatba: a gázmentesítőt a további technológiai elemek által igényelt maximális nyomómagasságnál magasabbra helyezzük és gravitációs vízvezetést alkalmazunk, a terepszint közelében elhelyezett gázmentesítő után közbenső átemelővel továbbítjuk a vizet a szűrőkre.
Nyitott (mechanikai) levegőztetők Valamennyi típusra vonatkozik: a víztisztító telepen belüli közbenső átemelés elkerülése, továbbá a talajközeli levegő nagyobb szennyezettsége miatt igyekszünk a levegőztetőket a víztisztító-mű valamelyik épületének felső szintjén elhelyezni, a levegőztetők alaprajzi elrendezését a befogadó épület szerkezeti megoldásával és egyéb funkcióival gondosan össze kell hangolni, a vízből kivált CO 2 -t a szellőztető levegővel, folyamatosan el kell távolítani.
Nyitott (mechanikai) levegőztetők A választás főbb szempontjai: A szórórózsás levegőztetők az egyszerű kivitelezhetőség mellett nagy helyigényűek, y és érzékenyek a vízből kiváló anyagokra, így nagyobb vastartalmú, kemény víz esetén alkalmazásuk nem célszerű, Ütközőtárcsás levegőztetőnél fokozott figyelmet igényel a vízelosztás jó megoldása. Előny a szabad nyílások nagyobb mérete, és ebből eredően a mérsékeltebb eltömődési hajlam. Forgókefés berendezésnél előny a kisebb helyigény, és a kifejezetten jó szabályozhatóság; hátrány a gépészeti berendezés karbantartási igénye. A függőleges tengelyű levegőztetők csak kivételes esetekben lehetnek célszerűek elektromos energia igényük miatt.
Levegőztetés szórórózsákkal ill. ütközőtányérokkal Levegőztetés szórórózsákkal
Levegőztetés szórórózsákkal ill. ütközőtányérokkal Levegőztetés ütközőtárcsákkal
Levegőztetés szórórózsákkal Felületi terhelésre méretezzük. Az adott vízre vonatkozó kísérleti eredmények hiányában 4-6, intenzív gépi szellőzés esetén max. 10 m/h terhelés vehető alapul. A hatásfok függvénye az egy szóróelemre jutó terhelésnek, ezért a vízhozam változásokat (részterhelés), a működtetett egységek számának változtatásával követni kell. A méretezés és szerkezeti kialakítás: egy szórórózsához 1-1,5 15m 2 alapterület tartozik, a szórórózsák nyílásai 2-3 {nagyobb vastartalomnál 4) mm-re választandók, a furatok egymástól mért távolsága 6-12 mm, a sebesség az egyes furatokban 3,5-4,5 m/s. és így az egyes szórórózsákon fellépő nyomómagasság veszteség kb. 0,25-0,35 m.v.o., az egyes szórórózsák egyenletes, kb. 10%-on belüli terhelése az elosztóvezeték méretezésének alapja, részterhelésnél az egyes elosztóvezetékekre jutó terhelés változását célszerű 20% alá korlátozni.
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) Q = 10000 m 3 /d; felületi terhelés 5 m/h A szórórózsás levegőztető teljesítménye 0,116 m 3 /s (részterhelésként vegyünk figyelembe 0,0404 m 3 /s-t ill. 0,0707 m 3 /s-t) A szükséges alapterület meghatározása 5m/h felületi terhelés esetén: A 3 m ( 0, 116 3600 ) = s = 83, 33m m 5 h 2 84m 2
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) A szükséges szórórózsák száma, ha egy db szórórózsához 1 m 2 tartozik: 84m 2 n = = 84 db 1m 2 Egy szórórózsára jutó terhelés: 3 m 0, 116 3 s m q = = 0, 00138 = 1, 38 84db s l s
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) A furatok száma egy db szórórózsán d = 3 mm (A f = 7,07 mm 2 ) v = 4 m/s sebességet alapulvéve. 3 m q s n 0, 00138 f = = = 48, 79db 49db m v A [ m ] 6 2 4 7, 07 10 f s
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) Szerkezeti vázlat
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) Két két l tó ték t ü k Két-két elosztóvezetékre tervezünk tolózárat, ez elegendő részterhelések követéséhez. 0,04 m 3 /s esetén 2x2 elosztóvezetéken a közel névleges terhelés adódik (1,43 l/s) 0,07 m 3 /s esetén 2x3 vagy 2x4 elosztóvezeték üzemel (1,67 l/s (+20%) és 1,25 l/s (-10%)) Három helyen vezetjük el a vizet a levegőztatőből.
Levegőztetés szórórózsákkal (Méretezés) 1. Nyitott levegőztető szórórózsákkal 2. Vízzár 3. Szívómedence 4. Átemelő-szivattyú 9-10. Szellőző 11. Túlfolyó 12. Leürítő
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel A megoldás lényegi elemei, az ütközőtárcsás á szórófej óf és az önszabályozó vízelosztás A méretezés és a szerkezeti kialakítás legfontosabb szempontjai: egy szórófejhez tartozó alapterület kb. 1 m 2, a szórófej felső síkjára vonatkoztatott nyomómagasság igény a névleges terhelésnél kb. 0,2-0,3 m.v.o., részterhelésnél az egyes elosztóvezetékekre jutó terhelés változását célszerű 20% alá korlátozni. vízelosztásra elosztóvezetékes, ill. önszabályozó megoldás alkalmazható. a a ató Méretezésnél az adott vízzel végzett technológiai kísérleti eredmények hiányában tapasztalati adatokból indulhatunk ki.
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel Ütközőtárcsás szórófej Önszabályzó vízelosztás
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel (Méretezés) Egy ütközőtárcsás szórófejhez tartozó alapterület: A sz = 1, 0m Az ütközőtárcsás levegőztető teljesítménye 0,093 m 3 /s (Q = 8000 m 3 /d) Felületi terhelés: 5 m/h A szükséges szórófejek száma, ha egy db szórófejhez 1 m 2 tartozik: A szükséges szórófejek száma: 3 m ( 0, 093 3600) A = s = 66, 96m m 5 h 2 67m n = = 67db 2 1m 2 2 67m 2 Egy szórórózsára jutó terhelés: 3 m 0, 093 3 s m l q = = 0, 00138 = 1, 38 67 db s s
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel Szerkezeti kialakítás
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel 1. Nyitott levegőztető ütközőtányérokkal 2. Vízzár 9. Szellőzők