Оптимизация хлораторных установок на атомной станции г. Сосновый Бор ЛО

Со слов Дмитрия Анатольевича Подрядчикова , руководитель цеха водоснабжения , водопотребление за сутки составляет 13000 м3. Расчетные часовые расходы воды, м3/ч[21],
qч max = Kч max × Qсут max/24 (4)
qч min = Kч min × Qсут min/24 (5)
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений
Kч max = amax × bmax (6)
Kч min = amin × bmin  (7)      
где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий:
amax = 1,2-1,4; amin = 0,4-0,6 (меньшие значения для amax и большие для amin принимают для более высокой степени благоустройства зданий);
b - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.
Kч max = 1,2×1,1 = 1,32
Kч min = 0,6×0,7 = 0,42
qч max = 1,32×24336/24 = 1338 м3/ч
qч min = 0,42×16224/24 = 284 м3/ч






3.2. Обеззараживание воды хлорированием
На водоочистных станциях производительностью до 3 000 м3/сут для хлорирования воды используют хлорную известь. Для водоочистных станций производительностью от 3 000 до 10 000 м 3 /сут рекомендуется использовать гипохлоритные установки. На станциях производительностью более 10 000 м3/сут наиболее целесообразно применение сжиженного хлора.
Хлораторные установки, предназначенные для обеззараживания воды из поверхностных источников, должны рассчитываться на двойное хлорировние: предварительное (ввод хлора до основных водоочистных сооружений, но после микрофильтров или барабанных сеток) с дозой D1=3-5 мл/л и вторичное (ввод хлора после очистных сооружений) с дозой D2=2-3 мл/л.
Для обеззараживания подземных вод принимается однократное хлорирование с дозой D =0,7-1,0 мл/л.
Принимается обеззараживание воды двойным хлорированием: первичное
ДCl1=5–8 мг/л (хлор вводится в нижнюю часть смесителя) и вторичное
ДCl2 = 2–3 мг/л (хлор вводится в трубопровод перед резервуаром чистой воды). Хлорагенты вводятся в воду за 1–3 мин до ввода коагулянта Для того, чтобы рассчитать расход хлора для первичного и вторичного хлорирования, применяем формулу:
QСl = QСl1 + QСl2, Q Cl 1; (8) – доза хлора для первичного хлорирования;
QСlI = (QРАСЧ + ДСl1) / 1000 ; (9)
QСl2 = (QРАСЧ + ДСl2) / 1000 ; (10)
QСl1 = (308.75+ 8) / 1000 = 0.316 (кг/сут),
QСl2 = (308,75 + 3) / 1000 = 0,312 (кг/сут),
QСl = 0,316 + 0,312 = 0,628 (кг/сут)[24,25].
Вывод: расход хлора для первичного и вторичного хлорирования составляет 0,628 кг/сут;
Рисунок 8
Схема гипохлоритной установки



1 – расходный баллон;
2-контрольные весы;
3-промежуточный баллон;
4-фильтр со стекловатой
5-манометры;
6-редукционный клапан;
7-ротаматр;
8-регулирующий вентиль;
9-смеситель;
10-регулирующий бачок;
11-эжектор.
На водоочистные станции хлор доставляется в баллонах (при расходах хлора до 50 кг/час), либо в контейнерах – бочках (при расходе более 50 кг/час)
Таблица 9
Основные характеристики емкостей с хлором

Вид емкости Объем в литрах Вес сжиженного хлора в емкости, кг. Вес пустой емкости, кг. Съем хлор с 1 емкости ,S 6, кг/час баллоны 20 25 24,5 0,5-0,7 25 32,5 29,5 30 37,5 34 35 45 40 40 50 43,5 50 62 53 80 100 90 контейнеры 400 500 415 12,7 800 1000 815 19,0 1000 1250 1010 21,6
Технические характеристики гипохлоритных установок приводятся в таблице 10. Данные о хлораторах ADVANCE 200 (Венгрия) приведены в приложении 2.
Таблица 10
Технические характеристики гипохлоритных установок
Показатели Марки установок ЭН-1 ЭН-5 ЭН-25 ЭН-100 Производительность по активному хлору, кг/сут 1 5 25 100 Расход соли на 1 кг активного хлора 12-15 12-15 8-9 8-9 Расход электроэнергии на 1 кг ак-тивного хлора, кВт/час 7-9 7-9 8-10 10-12 Напряжение, В 40-42 40-42 55-65 220-230 Сила тока, А 55-65 55-65 130-140 400-450 Объем электролизерной ванны,м3 0,04 0,04 1,0 2,4
3.3..Зоны санитарной охраны водоочистной станции
Водоочистная станция должна располагаться в оне санитарной охраны. Санитарная зона включает два пояса. Пояс строгого режима – 1 пояс и санитарно –защитная полоса.
Граница первого пояса должна совпадать с ограждением площадки сооружений, которое, в свою очередь, должно располагаться на расстоянии не менее 30 м от стен резервуаров чистой воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей. От стен остальных сооружений расстояние до ограждения должно быть не менее 10 м. Ограждение должно быть глухим, высотой 2,5 м. К ограждению могут примыкать только проходные и административно-бытовые здания. На территории первого пояса запрещаются все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения водопроводных сооружений, размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, прокладки трубопроводов кроме тех, которые обслуживают водоочистную станцию. Здания водоочистной станции должны быть канализованы. Должно быть обеспечено отведение поверхностных вод за пределы первого пояса.
Санитарно-защитная полоса вокруг первого пояса зоны санитарной охраны должна иметь ширину не менее 100 м. На территории этой полосы необхдимо:
1. Осуществлять регулирование отведения территорий для населенных пунктов, лечебных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также возможных изменений технологий предприятий, свзанных с повышением степени опасности загрязнений водоисточников сточными водами.
2. Благоустраивать промышленные и другие предприятия, населенные пункты и отдельные здания, предусматривать организованное водоснабжение, канализирование, устройство водонепроницаемых выгребов, организацию отвода загрязненных поверхностных сточных вод и др.
3. Производить только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса;
4. Запрещается загрязнение территории нечистотами, мусором, навозом, промышленными отходами, размещение складов горюче-смазочных материалов, ядохимикатов, минеральных удобрений и др., а также кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, фильтрации, навозохранилищ, силосных траншей и др.
5. Запрещается применение удобрений и ядохимикатов.
Выводы к 2-й главе:
1. Примерный расход воды в сутки будет составляет 20280 м3, что вполне удовлетворяет нужды жителей в хозяйственно-питьевой воде.

















Заключение
За последние 100 лет хлор стал практически универсальным средством для обработки питьевых и сточных вод [ I ]. Кроме главной функции—дезинфекции благодаря уникальным окислительным свойствам и консервирующему эффекту последействия хлор служит и другим целям—контролю за вкусовыми качествами и запахом, предотвращению роста водорослей, поддержанию в чистоте фильтров, удалению железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию и т. п. В этом смысле ни одно из альтернативных хлору средств не может сравниться с ним по универсальности и простоте применения.
В последнее десятилетие в России активно обсуждается вопрос повышения эффективности очистки и обеззараживания воды с применением для этого новых технологических схем.
Причем эти обсуждения иногда сопровождаются такими «глубокомысленными» высказываниями, как: «хлорирование — это очень плохо», «уже нигде (кроме России) воду не хлорируют» , вплоть до категоричного высказывания: «мне не нравится хлор». А не пора ли остановиться и трезво (научно обоснованно) взглянуть на проблему?
Все технологические схемы очистки и обеззараживания воды (старые и новые) должны опираться на основные критерии, предъявляемые к качеству питьевой воды: питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении, безвредна по химическому составу и обладать благоприятными органолептическими (вкусовыми) свойствами. Эти критерии лежат в основе нормативных актов всех стран, в т. ч. и России (СанПиН 2.14.1074-01).
Причем эти документы учитывают тот факт, что опасность заболеваний человека от микробиологического загрязнения воды во много тысяч раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы.
В существующей практике обеззараживания питьевой воды хлорирование используется наиболее часто как наиболее экономичный и эффективный метод по сравнению с любыми другими известными методами.
В США 98,6% воды (подавляющее количество) подвергается хлорированию. Аналогичное применение хлора в России, да и в других странах. Т.е. в мире в 99 из 100 случаев для дезинфекции используют либо чистый хлор, либо хлорсодержашие продукты. В США для этих целей используют в среднем около 500 тыс. т хлора в год. в России — до 100 тыс. т. Такая популярность хлорирования связана с и тем, что это единственный способ, обеспечивающий микробиологическую безопасность воды в любой точке распределительной сети и в любой момент времени благодаря эффекту последействия. Все остальные методы обеззараживания воды, в т.ч. и промышленно применяемые в настоящее время озонирование и УФ-облучение, не обеспечивают обеззараживающего последействия и поэтому требуют хлорирования на одной из стадий водоподготовки[9].
Имеющиеся в России системы озонирования и УФ-облучения питьевой воды
работают совместно с оборудованием для хлорирования. При этом, если все преимущества и недостатки различных способов хлорирования хорошо изучены ввиду широкого их использования, альтернативные способы требуют осторожного применения вследствие недостаточной изученности влияния последствий их применения на здоровье человека.









СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон от 07.12.2011 N 416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении".
1. Азбель В.Я., Звозников И.А. и др. Применение многолучевых ультразвуковых расходомеров на коротких прямолинейных участках трубопроводов // ВСТ. 2001, № 8.
2. Анализатор хлора в воде АСХВ/М1031С-С-D-0-2).
Анализатор содержания активного хлора (АСХВ/М1031С-С-D-0-2)) // ВСТ. 2014, № 4.
3. Бахир В.В., Леонов Б.И. и др. Химический состав и функциональные свойства хлорсодержащих дезинфицирующих растворов // Вестник новых медицинских технологий. 2003, № 4.
4. Бахир М.В. Дезинфекция питьевой воды: проблемы и решения // Вода и экология. 2003, № 1.
5. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика.
6. Горбачев, Е.А. Проектирование очистных сооружений водопровода из поверхностных источников: учеб.пособие /Е.А.Горбачев. – М.:АСВ, 2004. – 240 с.
7. Ибрагимов И.А., Фарзале Н.Г., Илясов Л.В. Элементы и системы пневмоавтоматики.
8. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям.
Кожевников А.Б., Петросян О.П. Промышленная эпидемиологическая безопасность при обеззараживании питьевой воды// Водоснабжение и санитарная техника, 2005, №5.
9. Кожевников А.Б., Петросян О.П. Основные аспекты развития хлораторов
АХВ-1000 // ВСТ. 2003 № 8.
10. Кожевников А.Б., Петросян О.П., Антонюк Л.П. Современное состояние и тенденции развития хлораторов эжекционного типа в России и СНГ // International water forum AQUA UKRAINE 2003 “Abstract of the Scinnific-practical conferenses” 4 November, 2003.
11.Костюченко С.В. и др. Обеззараживание при подготовке питьевой воды из поверхностных источников.
12. Михеева Н. Под знаком воды [текст] // Вестник ЛАЭС. 2015,№15
13. Николадзе Г.И. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения // Высшая школа. 1984 г.
14. Николадзе, Г. И. Обезжелезивание природных и оборотных вод / Г.И. Николадзе.- М.: Стройиздат, 1980. - 160 с.
15. Николадзе, Г. И. Технология очистки природных вод / Г. И. Нико-ладзе. –М.: Высшая школа, 1987. – 515 с.
16.Пат. 2095524 Российская федерация. Установка для забора и очистки воды из поверхностных водоисточников / С.М. Чудновский, М.Г. Журба; зая-витель и патентообладатель Вологодский гос. тех. ун-т. – Опубл. 10.11.97. – Бюл. № 31. - С. 5.
17. Пат. 2193631 Российская Федерация, Установка для забора и очистки воды из поверхностных источников / С.М. Чудновский, Е.С. Мозалевская, Б.С. Чудновский; заявитель и патентообладатель Вологодский гос. тех. ун-т. – Опубл. 27.11.02.– Бюл. №33. – С. 5.
18. Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора (ПБ-09-594-03).
19. Строительные нормы и правила. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения: СНиП 2.04.02-84: введ.01.01.86. – М.: Стройиздат, 1985. – 132 с.
20. Строительные нормы и правила. Инструкция о составе разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительст-во предприятий, зданий и сооружений: СНиП 1.02.01-85: введ.01.01.85. – М.:Стройиздат,1985. – 85с.
21. Управление информации ЛАЭС // Вестник ЛАЭС. 2015,№15.
22.Чудновский С.М. Улучшение качества природных вод: учеб. пособие / С.М. Чудновский. – Вологда: ВоГУ, 2014. – 182 с.
23. Чудновский, С.М. Проектирование сооружений для улучшения каче-ства природных вод: учеб. пособие / С.М. Чудновский. - Вологда: ВоГТУ, 2001. – 147 с.
24. Чудновский, С.М. Проектирование сооружений для улучшения каче-ства природных вод: учеб. пособие / С.М. Чудновский, О.И. Лихачева. - 2-е изд., перераб. и доп.- Вологда: ВоГТУ, 2006. – 127 с.
25. Чудновский, С.М. Водозаборы для комплексного использования и охраны водных ресурсов:учебное пособие /С.М. Чудновский, А.В. Зенков. – Вологда:ВоГТУ, 2007. – 95 с. 179
28..www.aquabalt.spb.ru e-mail:info@aquabalt.spb.ru




















Приложение 1
Рисунок 9
Существующая и проектируемая схема водоснабжения 3 г.Сосновый Бор .






Приложение 2
Таблица 11

Хлораторы ADVANCE 200 (Венгрия)

Модель Пр-ть по CL,кг/час Модель Пр-ть по CL,кг/час 201/201С1 2 240/204С1 на общ. панели 20 202/202С1 4 240/204С3 с дист. панелью 20 275/203С1 10 240/205С1 на общ. панели 40 281 дист./201С3 2 240/205С3 с дист. панелью 40 283 дист./202С3 4 240/206С1 на общ. панели 75 285 дист./203С3 10 240/206С3 с дис. панелью 75 205 авт./201С5 2 240/207С1 на общ. панели 120 2025 авт./202С5 4 240/207С3 с дист. панелью 120 2755 авт./203С5 10 Коллектор с фильтром для хлора Х-398 не входит в комплект хлоратора
Приложение 3
Таблица 12

Дозаторы - хлораторы
модель Макс. Расход по хлор-газу ,кг/час Кол-во регулирующих вентилей Наличие вакуумного регулятора Продолжение табл.12
АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-16-1Р
16,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-25-1Р
25,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-40-1Р
40,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-63-1Р
63,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-100-1Р
100 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-160-1Р
160,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-250-1Р
250,0 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-400-1Р
400,00 1 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-16-2Р
16,00 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-25-2Р
25,0 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-40-2Р
40,0 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-63-2Р
63,0 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-100-2Р
100,00 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-160-2Р
160,00 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-250-2Р
250,00 2 - АХВ-1000/Р12-КЛ-НС-400-2Р
400,00 2 -


Дмитрий Анатольевич Подрядчиков , руководитель цеха водоснабжения .












45