Дозування гіпохлориту натрію. Концентрація робочого розчину. Визначення швидкості подачі розчину натрію гіпохлориту.
Як вибрати правильний типорозмір дозуючого насоса? Яку встановити швидкість подачі реагенту? Який обсяг у день реагенту потрібно подати до системи? Відповіді на всі ці питання вимагають попереднього розуміння деяких ключових аспектів:
- Продуктивність свердловинного насоса, л/хв.
Визначаємо продуктивність насоса методом «мірної ємності та секундоміра» у наступному порядку:
– відкриваємо кран і очікуємо включення насоса при досягненні нижньої межі тиску, заданої налаштуваннями реле тиску;
– після включення насоса повністю закриваємо кран, заповнюємо гідроакумулятор і очікуємо відключення насоса при досягненні верхньої межі тиску, заданої налаштуваннями реле тиску;
– відкриваємо кран і, використовуючи мірну ємність, визначаємо об’єм акумульований у гідроакумуляторі води до досягнення нижньої межі тиску (момент включення насоса);
– безпосередньо після ввімкнення насоса закриваємо кран і вмикаємо секундомір для визначення часу роботи насоса до досягнення верхньої межі тиску (моменту відключення насоса);
– ділимо об’єм акумульованої в гідроакумуляторі води (літри) на час роботи насоса (секунди) і отримуємо об’ємну швидкість потоку води в літрах за секунду (л/сек);
– множимо отриманий результат на 60 і отримуємо середню об’ємну швидкість потоку в літрах за хвилину (л/хв), у який дозуватимемо реагент.
Приклад:
Час наповнення гідроакумулятора – 2 хвилини. Виміряний об’єм акумульованої води перед повторним пуском насоса – 80 літрів. Продуктивність Вашого насоса становить 80/2 = 40 літрів за хвилину.
- Необхідна доза гіпохлориту натрію, мг/л.
Вихідна вода містить залізо у кількості 2 мг/л і сірководень у кількості 2 мг/л. Для окислення 1 мг/л заліза потрібно дозувати 1 мг/л хлору, для 1 мг/л сірководню – 3 мг/л хлору, для марганцю – 1.5 мг/л, для дезінфекції води – 5 мг/л, для зниження перманганатної окислюваності 4 мг/л при ПМВ 4…8 мг О2/л. Крім окислення заліза та сірководню доза гіпохлориту натрію повинна бути збільшена на 1 мг/л для підтримки залишкового рівня хлору. Відповідно, об’єм необхідної для обробки води дози становить 2 мг/л+6 мг/л+1 мг/л = 9 мг/л гіпохлориту натрію.
- Концентрація гіпохлориту натрію у водному розчині, мг/л.
Для визначення концентрації розчину необхідно враховувати вміст гіпохлориту натрію в мг/л. Наприклад, ми використовуємо побутовий водний розчин натрію гіпохлориту (побутовий відбілювач, «білизна») з концентрацією гіпохлориту натрію 5,25%. Це означає, що розчин містить 52500 мг/л гіпохлориту натрію. За бажання, розбавивши розчин 5,25% рівним об’ємом дистильованої води, отримаємо розчин 2,625% із вмістом гіпохлориту натрію 26250 мг/л.
Для вирішення нашого завдання ми використовуватимемо розчин з концентрацією гіпохлориту натрію 5,25%.
За бажання, розбавивши розчин 5,25% рівним обсягом дистильованої води, отримаємо розчин 2,625% із вмістом гіпохлориту натрію 26250 мг/л. Зі збільшенням концентрації гіпохлориту натрію у розчині збільшується швидкість розкладання. Тому простіше використовувати менш концентрований розчин і дозуючий насос з більшою продуктивністю.
Для вибору насоса ми повинні визначити необхідний обсяг дозування розчину на день і забезпечити його подачу насосом на середніх налаштуваннях швидкості подачі так, щоб була можливість збільшити або зменшити подачу розчину.
За формулою нижче визначаємо обсяг дозування розчину гіпохлориту натрію на добу:
Об’єм дозування розчину 5,25% NaOCl (на добу)= V( л/хв ) x До (мг/л) x t( хв) / 52500,
де
V -об’ємна швидкість потоку води, що обробляється, л/хв;
K – необхідна концентрація гіпохлориту натрію, мг/л;
t – кількість хвилин дозування (на добу);
52500 – концентрація гіпохлориту натрію в 5,25% водному розчині, мг/л.
Приклад:
Середня об’ємна швидкість потоку води (V) – 40 л/хв.
Загальна доза гіпохлориту натрію (К) – 9 мг/л.
Загальний час роботи на добу (t) – 1440 хв.
Приймаємо:
Об’єм дозованого розчину 5,25% NaOCl на добу = 40 л/хв x 9 мг/л NaOCl x 1440/52500=9,9 літрів на добу або 0,42 літра на годину.
- Робочий розчин гіпохлориту натрію 1%.
У побутовій водопідготовці застосовується стандартний 19% гіпохлорит натрію марки А з концентрацією гіпохлориту натрію 190 гр/л, розбавлений водою до робочого розчину з концентрацією 1% (10 гр/л). Для цього до однієї частини гіпохлориту натрію марки А додають 19 частин води. Розбавивши 1 літр розчину гіпохлориту натрію марки А 19 л дистильованої води отримуємо 20 літрів робочого розчину з концентрацією 1% або 10000 мг/л.
За формулою нижче визначаємо обсяг дозування розчину гіпохлориту натрію на добу:
Об’єм дозування розчину 1% NaOCl (на добу) = V(л/хв) x До (мг/л) x t(хв) / 10000,
де
V -об’ємна швидкість потоку води, що обробляється, л/хв;
K – необхідна концентрація гіпохлориту натрію, мг/л;
t – кількість хвилин дозування (на добу);
10000 – концентрація гіпохлориту натрію в 1% водному розчині, мг/л.
Приклад:
Середня об’ємна швидкість потоку води (V) – 40 л/хв.
Загальна доза гіпохлориту натрію (К) – 9 мг/л.
Загальний час роботи на добу (t) – 1440 хв.
Приймаємо:
Об’єм дозованого розчину 1% NaOCl на добу = 40 л/хв x 9 мг/л NaOCl x 1440/10000=52 літри на добу або 2,15 літрів на годину з розрахунку отримання 57 кубічних метрів очищеної води (40 л/хв Х 60 хв Х 24 години).
Якщо добове споживання очищеної води становить 1000 літрів, добова витрата 1% розчину гіпохлориту натрію становитиме 0,92 літра робочого розчину, місячна витрата становитиме 29 літрів та річна витрата – 350 літрів.
Це практично означає, що робочого 1% розчину (10 гр/л), при розведенні однієї каністри гіпохлориту натрію марки А (190 гр/л активного хлору) об’ємом 25 літрів до 500 літрів, буде достатньо для підтримки працездатності системи водопідготовки терміном до 1.5 року .
Станом на 2021 рік роздрібна вартість каністри гіпохлориту натрію 25 кг (25 літрів) в Україні становить від 700 до 1000 грн.
Передбачувані річні витрати на реагент при споживанні 1м3 очищеної та дезінфікованої води оцінюємо в 400 -500 грн.
