Az egyes technológiai elemek méretezése és technológiai kialakítása kialakítása. GÁZMENTESÍTÉS z
Gázbevitel, gázeltávolítás célja: z z
ivóvíz fizikai és vagy kémiai sajátosságainak közvetett vagy közvetlen javítása. Ez történhet bizonyos y anyagok y g z z
z
z
Leggyakrabb gázbeviteli eljárás víztisztításban a levegőztetés.
Levegőztetéssel eltávolítható anyagok: z z z z
z
eltávolításával (deszorpció) vagy bizonyos anyagok bevitelével (abszorpció).
Ízt és szagot produkáló anyagok (pl. hidrogén szulfid), illékony szerves vegyületek Ammónia eltávolítása (magas pH-n , szennyvíztisztításban) Korróziót okozó anyagok (CO2, H2S) Robbanásveszély okozó anyagok eltávolítása (metán)
Levegőztetéssel a vízbe vihető anyagok: z z
Oxigén bevitel (íz és szaghatás csökkentés, hidrogén-karbonát kötésű vas- és mangán-vegyületek oxidálása oxidálása, H2S vagy szerves vegyületek oxidálása oxidálása, stb stb…)) CO2 vízbe juttatása (H2S eltávolítás elősegítése, lágyított vizek rekarbonálása)
CO2 előfordulási formái z
z z
z
z
A CO2 előfordulási formái vízben: z Disszociálatlan állapotban, szénsavként: H2CO3 z Szabad szén-dioxidként: CO2 z Hidrogén karbonát ionként: HCO3z Karbonát ionként: CO32A különböző CO2-előfordulási formák aránya a pH-tól függ A CO2-előfordulási lőf d lá i fformák ák kö között ött dinamikus egyensúly áll fenn. A karbonát – hidrogén-karbonát egyensúly fenntartásához szükséges szabad széndioxid mennyiséget nevezzük eg ensúl i s egyensúlyi széndioxidnak. éndio idnak Az egyensúlyi széndioxid mennyiség feletti CO2 mennyiséget agresszív CO2-nek nevezzük. Az agresszív CO2 eltávolítást más néven savtalanításnak is szokták nevezni.
GÁZMENTESÍTÉS z
A gázmentesítés a tisztítástechnológia legelső fokozata: z
z
z
addig, g amíg gag 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 CO2 eltávolítás.
Feladataink: z z
a megfelelő típus kiválasztása, a kiválasztott ki ál t tt tí típus b beillesztése ill té a víztisztító-mű í ti tító ű ti tisztítástítá technológiai és hidraulikai rendszerébe.
GÁZMENTESÍTÉS
VLV típusú p gázmentesítő g
GÁZMENTESÍTÉS
GM típusú p gázmentesítő g
GÁZMENTESÍTÉS
GMK típusú gázmentesítő
GÁZMENTESÍTÉS Gázmentesítők típus és méretválasztéka Típus
Vízterhelés l/perc
Gázterhelés max. NL/m3 (+)
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/m3 = 1 m3 vízben lévő gáz normál állapotra ((++)) a maximális vízterhelésnél
GÁZMENTESÍTÉS z
z
Hidraulikai Hid lik i szempontból tból a b bemutatott t t tt gázmentesítőkre a nyomás alatti vízbevezetés, és a gravitációs vízelvezetés jellemző. A gázmentesítők beillesztése a tisztítástechnológiai g folyamatba: y z
z
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 z
Valamennyi típusra vonatkozik: z
z
z
a víztisztító telepen belüli közbenső átemelés elkerülése, továbbá a talajközeli levegő nagyobb szennyezettsége miatt igyekszünk a levegőztetőket a víztisztító víztisztító-mű 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 CO2 -t a szellőztető levegővel, folyamatosan el kell távolítani.
Nyitott (mechanikai) levegőztetők z
A választás ál tá főbb szempontjai: tj i z
z
z
z
A szórórózsás levegőztetők az egyszerű kivitelezhetőség gy helyigényűek, yg y és érzékenyek y a vízből kiváló mellett nagy anyagokra, így nagyobb vastartalmú, kemény víz esetén alkalmazásuk nem célszerű, Ütközőtárcsás levegőztetőnél g fokozott figyelmet gy igényel g y 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 g szórórózsákkal ill. ütközőtányérokkal y
Levegőztetés szórórózsákkal
Levegőztetés g szórórózsákkal ill. ütközőtányérokkal y
Levegőztetés ütközőtárcsákkal
Levegőztetés g 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) (részterhelés), a működtetett egységek számának változtatásával követni kell. z A méretezés és szerkezeti kialakítás: z
z z z z z z z
egy szórórózsához 1 1-1,5 1 5 m2 alapterület tartozik tartozik, a szórórózsák nyílásai 2-3 {nagyobb vastartalomnál 4) mm-re választandók, a furatok egymástól gy mért távolsága g 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 korlátozni.
Levegőztetés g szórórózsákkal ((Méretezés))
Q = 10000 m3/d; felületi terhelés 5 m/h z A szórórózsás levegőztető teljesítménye 0,116 m3/s (részterhelésként vegyünk figyelembe 0 0,04 04 m3/s-t /s t ill. ill 0 0,07 07 m3/s-t) /s t) z
z
A szükséges alapterület meghatározása 5m/h felületi terhelés esetén: m3 (0,116 ⋅ 3600) s A= = 83,33m2 ≈ 84m2 m 5 h
Levegőztetés g szórórózsákkal (Méretezés) ( ) z
A szükséges szórórózsák száma, ha egy db szórórózsához 1 m2 tartozik: 84m2 n= = 84db 2 1m
z
Egy szórórózsára jutó terhelés: m3 0,116 3 m l s q= = 0,00138 = 1,38 s s 84db
Levegőztetés g szórórózsákkal (Méretezés) ( ) z
A furatok száma egy db szórórózsán d = 3 mm ((Af = 7,07 , mm2) z v = 4 m/s sebességet alapulvéve. z
⎡ m3 ⎤ q⎢ ⎥ s ⎦ 0,00138 ⎣ nf = = = 48,79db ≈ 49db −6 ⎡ m⎤ 4 ⋅ 7,07 ⋅ 10 v ⎢ ⎥ ⋅ A f m2 ⎣ s⎦
[ ]
Levegőztetés g szórórózsákkal (Méretezés) ( )
Szerkezeti vázlat
Levegőztetés g szórórózsákkal (Méretezés) ( ) z
Két-két Két két elosztóvezetékre l tó ték ttervezünk ü k tolózárat, ez elegendő részterhelések követéséhez. 0,04 m3/s esetén 2x2 elosztóvezetéken a közel névleges terhelés adódik (1,43 l/s) z 0,07 m3/s esetén 2x3 vagy 2x4 elosztóvezeték üzemel (1,67 l/s (+20%) és 1,25 l/s (-10%)) z Három helyen vezetjük el a vizet a levegőztatőből. z
Levegőztetés g szórórózsákkal (Méretezés) ( )
1 Nyitott levegőztető 1. szórórózsákkal 2.
Vízzár
3.
Szívómedence
4.
Átemelő-szivattyú
9 10 Szellőző 9-10. 11.
Túlfolyó
12.
Leürítő
Levegőztetés g ütközőtárcsás szórófejekkel j z z
A megoldás ldá lé lényegii elemei, l i az ütkö ütközőtárcsás őtá á szórófej ó óf j és az önszabályozó vízelosztás A méretezés és a szerkezeti kialakítás legfontosabb szempontjai: z z z z z
egy szórófejhez tartozó alapterület kb. 1 m2, a szórófej felső síkjára vonatkoztatott nyomómagasság igény a névleges terhelésnél kb. 0,2 - 0,3 m.v.o., részterhelésnél az egyes gy elosztóvezetékekre jjutó terhelés változását célszerű 20% alá korlátozni. vízelosztásra elosztóvezetékes, ill. önszabályozó megoldás a a a ató alkalmazható. Méretezésnél az adott vízzel végzett technológiai kísérleti eredmények hiányában tapasztalati adatokból indulhatunk ki.
Levegőztetés g ütközőtárcsás szórófejekkel j Ütközőtárcsás szórófej
Önszabályzó vízelosztás
Levegőztetés ütközőtárcsás szórófejekkel (Méretezés) z
Egy ütközőtárcsás szórófejhez tartozó alapterület:
A sz = 1,0m2 z
Az ütközőtárcsás levegőztető teljesítménye 0,093 m3/s (Q = 8000 m3/d)
z
Felületi terhelés: 5 m/h
z
A szükséges szórófejek száma, ha egy db szórófejhez 1 m2 tartozik: A=
(0,093
z
A szükséges szórófejek száma:
z
Egy szórórózsára jutó terhelés:
m3 ⋅ 3600) s = 66,96m2 ≈ 67 m2 m 5 h
67 m2 n= = 67db 1m2
m3 0,093 m3 l s q= = 0,00138 = 1,38 67db s s
Levegőztetés g ütközőtárcsás szórófejekkel j
Szerkezeti kialakítás
Levegőztetés g ütközőtárcsás szórófejekkel j
1. Nyitott levegőztető ütközőtányérokkal 2. Vízzár 9. Szellőzők
