Очистка и подготовка воды


Очистка и подготовка воды

  • Главная
  • Контакты
  • Инструкция
  • Новости
  • Пользователи
  • Словарь

Для использования воды из рек, ручьев, озер и других источников в питьевых и промышленных целях ее сначала необходимо подвергнуть очистке и привести в соответствие с требованиями существующих стандартов на питьевую воду. Эта подготовка воды осуществляется с помощью целого ряда физических и химических процессов.

Рис. По этим трубам морская вода перекачивается для перегонки и использования на городской электростанции в Кувейте.

Физические процессы водоочистки и водоподготовки

Решечение. Первая стадия водоочистки заключается в удалении из воды больших плавающих предметов и взвешенного мусора. На последующих стадиях обработки воды используются более тонкие решета, позволяющие удалить из нее мелкий взвешенный материал.

Аэрирование. Аэрирование воды может осуществляться разными способами, например в водопадных каскадах. Этот процесс приводит к удалению из воды диоксида углерода, сероводорода и летучих масел, которые могут придавать воде какой-либо вкус или запах. При аэрировании также происходит окисление растворимых в воде ионов железа и марганца.

Флоккуляция. Этот процесс включает осторожное взбалтывание воды, приводящее к конгломерации мелких частиц с образованием более крупных, быстро оседающих на дно.

Седиментация. В этом процессе происходит удаление взвешенных в воде частиц в результате их оседания на дно.

Фильтрование. В этом процессе происходит удаление из воды мелкого взвешенного материала в результате ее пропускания через слой песка (чистого или смешанного с молотым древесным углем), который находится на подложке из гравия.

Рис. Установка для оббесоливания воды в Саудовской Аравии

Химические процессы водоподготовки

Химическая подготовка воды производится по-разному, в зависимости от качества воды, забираемой из реки или другого резервуара. Ниже указаны наиболее употребительные формы химической подготовки воды.

Коагуляция. Для коагуляции взвешенных в воде мелких и коллоидных частиц в нее добавляют специальные коагулянты, под действием которых в воде образуются легкие взвеси. Они характеризуются достаточными размерами частиц и плотностью, чтобы их можно было удалить седиментацией. Для удаления щелочных веществ, содержащихся в воде, обычно используются такие коагулянты, как алюминат натрия и сульфат алюминия.

Дезинфекция. Для разрушения микроорганизмов, содержащихся в воде, ее дезинфицируют, как правило, хлором. Хлорирование обычно является последней стадией водоподготовки.

Умягчение воды. В этом процессе устраняется жесткость воды, вызываемая растворенными в ней солями кальция и магния. С этой целью на водопроводных станциях в воду обычно добавляют гидроксид кальция либо карбонат натрия. Для умягчения воды могут использоваться также ионообменные смолы.

Адсорбция. Адсорбцией называется поглощение одного вещества поверхностью другого вещества. В процессе водоподготовки для удаления из воды органических соединений их адсорбируют на активированном угле. Некоторые органические соединения не удается удалить обычными процессами водоподготовки.

Окисление. Для удаления из воды некоторых нежелательных веществ их можно окислить, превратив при этом в менее вредные формы. Например, окисление озоном позволяет превратить содержащиеся в воде цианиды в цианаты.

Обессолившие. 

Очистка бытовых и промышленных сточных вод

Очистка бытовых и промышленных сточных вод осуществляется в три стадии.

Первичная очистка. Она включает решечение воды с целью извлечения из нее больших объектов и удаления взвешенного материала.

Вторичная очистка. На этой стадии осуществляется разложение содержащихся в сточных водах органических веществ под действием микроорганизмов. Это биоразложение органических веществ усиливается в результате продувания воздуха через отстойники.

Ил, образующийся при первичной и вторичной очистке, выбрасывают в море, используют для заполнения выработанных каменоломен и при проведении мелиорационных работ либо, поскольку он богат азотом и фосфором, применяют в сельском хозяйстве для удобрения луговых земель. Этот ил можно также использовать в качестве биомассы для получения биогаза. В результате такого процесса объем ила уменьшается вдвое, а то, что он представляет собой дешевое топливо, значительно снижает стоимость проведения очистных работ.

Третичная очистка. Эта стадия включает биологическую, химическую и физическую обработку сточных вод, при которой из них удаляют:

питательные вещества для растений, например фосфаты, чтобы воспрепятствовать излишнему росту водорослей в воде;

промышленные неорганические загрязняющие вещества, например растворенные ионы тяжелых металлов;

бионеразложимые органические соединения, например галогензамещенные углеводороды, используемые в производстве пестицидов.

Третичная очистка позволяет довести сточные воды до такого уровня чистоты, что они удовлетворяют стандартам на питьевую воду. После полной очистки бытовых сточных вод их обычно возвращают в реки или спускают в моря. Согласно существующим в Великобритании стандартам, очищенные бытовые сточные воды должны иметь ВПК меньше 20 мг/дм3 и содержать не более 30 мг/дм3 взвешенных твердых веществ.

Источники: М. Фримантл. Химия в действии. Москва, Мир, 1991. 

О.В.Мосин

          

при поддержке x-lab.ru

www.o8ode.ru

как очистить питьевую воду дома - Пошаговые рецепты с фото

Вся наша жизнь основана на воде. Организм человека состоит на 65-70 процентов из воды. В день требуется около двух 2л воды для поддержания водного баланса. Именно поэтому к теме очистки и подготовки питьевой воды нельзя относиться легкомысленно.

Вода, которую потребляет человек должна быть максимально очищена от различными соединений и веществ загрязняющих ее, тяжелых металлов, ионы неорганических соединений, мельчайшие частицы разных твердых веществ размером в несколько микрон. Все это очень пагубно влияют на иммунитет человека, оказывает отрицательное воздействие на здоровье.

Для очистки воды в бытовых условиях люди прибегают к разнообразным способам. В основном, они делятся на две категории: с использованием фильтра, через который проходит или соприкасается вода, или без него.

Очистка и подготовка питьевой воды без использования фильтрующего элементаЭтот вариант наиболее распространен благодаря тому, что для его использования не требуется специального оборудования, которое в большинстве случаев, стоит недешево. К самым популярным способам относится:· Вымораживание · Кипячение

· Отстаивание

ВымораживаниеЭтот способ используется для эффективной очистки. Он основан на методе «перекристаллизации». Данный метод действенное кипячение, и даже перегонки. Однако большинство под этим методом понимают замораживание воды и ее последующее размораживание. Это совсем не так, к тому же вышеприведенный метод никак не очистит воду. Вымораживание требует специального оборудования и, как правило, не используется в бытовых условиях.

КипячениеВсе знают, что пить сырую воду ни в коем случае нельзя — можно отравиться. А вот если прокипятить - то можно. Данный метод используется для уничтожения органических соединений, бактерий и микробов, которые не переносят высокие температуры. Кипячение действительно делает воду более чистой, однако, также оно понижает процентное содержание кислорода воде, проще говоря, делает воду «обезвоженной».

Данная вода не окажет столько же полезного действия сколько вода с нормальным содержанием кислорода. К тому же в воде из-за испарения повышается уровень процентного содержания солей (накипь на чайнике возникает именно из-за этого), что также негативно сказывается на здоровье человека.

Отстаивание водыДанный способ используют для удаления из воды хлоросодержащих соединений. Для этого воду наливают в емкость и оставляют на несколько часов, изредка помешивая. Отставание не приносит особо большую пользу, к тому же, после подвержения воды отстаиванию воду все равно употреблять нельзя; до употребления ее надо как минимум прокипятить.

Очистка и подготовка питьевой воды с использованием фильтрующего элементаДля подготовки и очистки воды используют разнообразные фильтрующие элементы. Популярным решением являются фильтры-кувшины.

ФильтрованиеФильтрованием называется прохождение или контакт воды с каким-либо фильтрующим элементом, обладающим определенными свойствами. Фильтр - это резервуар, в котором находится дренажное устройство для фильтрования воды. В качестве дренажа могут выступать совершенно разные материалы. Самым распространенным из них является уголь.

yaumnica.ru

Подготовка и очистка питьевой воды

Прозрачная и визуально чистая живительная влага из скважины, не вызывающая отрицательных вкусовых ощущений, может вовсе не оказаться безвредной при ее прямом употреблении. В сложившихся условиях современной экологической обстановки водоподготовка питьевой воды является непременным условием ее безопасного употребления. Это особенно актуально, если обеспечение загородного дома производится из системы скважины или колодца.

В первую очередь, после получения воды из частного водозабора, ее образцы необходимо сдать на химанализ в лабораторию водоканала. Только после получения результатов анализа можно определиться, какого рода водоподготовка и водоочистка необходима для конкретного случая.

Показания для производства очистки

Необходимость применения установки водоподготовки определяется как визуальными, так и органолептическими ее показателями, такими, как:

  • замутненная жидкость с повышенной концентрацией растворенных минералов или органических веществ;
  • вода, с характерным запахом протухших яиц – определяется по запаху, но особенность такого загрязнения сероводородом состоит в том, что организм человека быстро привыкает к такому запаху и перестает его ощущать даже в опасных концентрациях. Сильно загрязняет внутренние поверхности трубопроводной системы жилого дома и бытовой техники;
  • жидкость, загрязненная нитратами или другими химическими удобрениями, в ряде случаев органолептически не определяется;
  • в воде бурого цвета растворены соли марганца – приготовление пищи и использование для других бытовых нужд нежелательно;
  • красная или красно – коричневая жидкость говорить о наличии нерастворимых солей железа, также пагубно сказывается на состоянии трубопроводной системы дома и состоянии бытовой техники;
  • вода повышенной жесткости характерна наличием растворенных солей магния и кальция, частично устраняется кипячением, оставляя на стенках сосуда твердый нерастворимый налет;
  • кисловатая на вкус жидкость свидетельствует о присутствии растворенной двуокиси углерода и серы.

Таким образом, очевидно, что водоподготовка для коттеджа является обязательным мероприятием, имеющим целью поддержание в рабочем состоянии не только системы оборудования дома, но и организма человека.

Жесткость воды

Причиной высокого уровня этого показателя являются не только растворимые соли кальция и магния, но и сульфаты, карбонаты, хлориды, нитраты и фосфаты названных металлов. При этом, если сульфаты устраняются кипячением (временная жесткость), то все остальные требуют других способов воздействия.

Рис.1. Последствия применения жесткой воды

Для умягчения воды для дома в составе установки водоподготовки применяются ионообменники, представляющие собой специальные смолы, при контакте с которыми ионы кальция и магния заменяются элементами натрия и водорода. Такая способность не бесконечна, поэтому периодически производится регенерация системы промывкой насыщенным раствором поваренной соли. В современном исполнении станции водоподготовки производят это в автоматическом режиме.

Рис.2. Схема ионообменника для умягчения воды

Кислотность

В природных водах обычно присутствуют преимущественно ионы диоксида углерода, которые и определяют уровень кислотности. Кроме того, там могут оказаться и гуминовые, и слабые кислоты органического происхождения. Уровень кислотности определяется показателем рН, норма содержания составляет порядка 4,6. Повышенный показатель приводит к ускоренному химическому износу оборудования системы водоснабжения дома. Регулирование показателя производится специальными реагентами.

Обезжелезивание

Красноватый цвет воды для дома, неприятный запах, коричневый осадок на стенках сосудов свидетельствует о присутствии в ней нерастворимых солей железа. Последствия – повреждение водопроводной системы и вред для организма человека.

Основным способом борьбы с высоким содержанием ионов железа в воде является их окисление до образования нерастворимых железистых соединений.

Вода в бак подается через душирующее устройство, увеличивая поверхность соприкосновения жидкости с кислородом воздуха. В качестве дополнительного воздействия применяют барботаж, то есть активное перемешивание воды потоком распыленного воздуха. Этот процесс сходен с аэрацией в аквариуме, часто с применением того же оборудования.

Рис.3. Окислительный бак для очистки от железа и марганца

Для повышения степени очистки часто применяются озонаторы, тогда вода проходит более интенсивный процесс окисления содержащихся в ней веществ. Нерастворимые осадки очищаются фильтрованием в периодически очищающаемом фильтре станции водоподготовки.

Нитраты в воде из скважины

Источником таких загрязнений являются продукты распада погибших животных, фекалий и прочего биологического мусора. Но в последнее время основное количество нитратов в водоносах появляется в результате применения соответствующих химических удобрений.

Употребление жидкости с излишним количеством нитратов чревато серьезными последствиями:

  • вероятность развития онкологии желудочно – кишечного тракта при потреблении воды с содержанием нитратов более 90 мг/литр (норма – до 45 мг/литр);
  • попадание в организм взрослого человека от 1 до 4-х граммов таких веществ приводит к острому отравлению;
  • доза нитратов 10- 15 грамм является смертельной.

Очистка воды от нитратов производится несколькими способами:

  • методом обратного осмоса – он заключается в том, что через специальную осмотическую мембрану способны проникать только молекулы определенного размера, частицы нитратов, имеющие более значительные физические размеры, остаются на мембране, стекают вниз и сбрасываются в канализацию. Недостатком метода является то, что так же задерживаются и молекулы других солей, полезных для организма и выводящихся из раствора вместе с нитратами.
Рис.4. Принцип очистки воды обратным осмосом

Такие очистительные устройства входят в состав установки водоподготовки в обязательном порядке, учитывая исключительную опасность данного вида загрязнений.

  • способ ионного обмена – его сущность заключается в замещении вредных частиц (NO3) на полезные или нейтральные. Чтобы удалить их из жидкости используются ионообменные смолы селективного действия, воздействующие только на нитратную составляющую раствора. Применение ионообменного способа нуждается в тщательном контроле процесса, чтобы избежать попадания в воду ПДК нитратов. Установка нуждается в постоянной очистке или регенерации.

Сероводородные включения

Источником сероводорода в воде для дома может быть находящаяся поблизости ферма или повреждение обсадной колонны скважины. При этом в водозабор могут проникать органические включения, являющиеся источником этого газа при разложении. Возможны несколько вариантов очистки воды от сероводорода:

  • очистка химреактивами – основана на сильной восстановительной способности этого газа, для чего применяются настолько же активные окислители. Ими могут выступать гипохлорит натрия, перманганат калия или озон. Такой способ наиболее эффективен, но в условиях водоснабжения дома из системы скважины не всегда применим, поскольку всегда имеются побочные продукты распада;
  • биохимические методы очистки воды для дома основаны на применении метода аэроокисления через душирующие устройства, озонирующие установки в первичном отстойнике, и аэраторы. Далее воду нужно пропустить через аэротенк – смеситель (вторичный смеситель), реактор ускоренного окисления и быстрый фильтр. Внутрь водяной подушки подают свободный хлор или продувают воздухом для предотвращения повторного соединения серы с водородом.

Заключение

Водоподготовка для коттеджа – процесс непростой и требующий определенных затрат и постоянного внимания от ежегодной сдачи воды из системы скважины или колодца на анализ. По результатам его нужно сделать вывод об изменении состава системы водоподготовки или ремонте (чистке) скважины.

Напрашивается вопрос – а не проще подключиться к центральному водопроводу и получать относительно чистую воду, не требующую серьезной очистки? Каждый ответит на этот вопрос для себя в соответствии со своими наклонностями.

Но, если водопроводной системы нет, остается организовать собственный водозабор, а о водоочистке кое что вы уже знаете. Успехов вам и чистой воды!

Советуем почитать: Осмос что это такое?

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru

Подготовка и очистка воды

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

водоподготовка насос дозатор

Хорошее качество воды - необходимое условие долговечности котельного оборудования. Поэтому на пути попадания в систему обычно стоит водоподготовка для котельных, где происходит фильтрация, очистка воды от железа, химводоочистка и ряд других мероприятий. Главная задача обеспечить надлежащее качество воды, которая будет находиться в котле и во всей системе отопления. Это означает, что в ней количество вредных элементов солей и различных минералов должно быть достаточно мало.

Когда перед поступлением жидкости в котел она не проходит систему водоподготовки для котельных, то химводоочистка и прочие мероприятия не проводятся - следовательно, проблеме избежать. Ведь водоподготовка для котельных - это масштабная система, в которой происходит целый ряд мероприятий: фильтрация, умягчение, химводоочистка и прочее. Что может случиться с котельной, если не уделять водоподготовке должного внимания, знают все. Ведь стиральные и посудомоечные машины выходят из строя по той же причине. Жесткая вода, накипь, отложение солей на рабочих элементах все это приводит к поломкам. Защитить наши стиральные машины призваны специальные бытовые средства, а водоподготовка для котельных оберегает от поломок теплообменники, котлы, трубопроводы и прочие элементы системы. Как известно, химводоочистка занимает важное место в водоподготовке. От нее напрямую зависит срок службы котла и других важных элементов системы. Но водоподготовка для котельных включает в себя еще несколько обязательных шагов:

· умягчение воды, если она недопустимо жесткая (т.е. почти всегда);

· обессоливание - одна из основных задач химводоочистки;

· фильтрация от различных примесей, засоряющих систему;

· обработка воды реагентами.

Почти всегда качество имеющейся в распоряжении воды не соответствует нормам и технологическим требованиям. Происходит это по разным объективным причинам. Здесь и природные факторы, если речь идет о скважинах, и изношенность муниципального оборудования, в случае водопровода. Если для старого «советского» оборудования водоподготовка для котельных была не столь актуальна, то современные дорогие высокотехнологичные системы требуют воду высочайшего качества, точно соответствующей заявленным требованиям. Поэтому химводоочистка для таких котельных - обязательное условие эксплуатации.

Водоподготовка (ХВО) на котельной необходима для защиты оборудования от коррозии, накипи и отложений. Отсутствие ХВО или его неэффективная работа приводит к выходу из строя оборудования котельной и теплосети из строя. Остановка котельной представляет социальную опасность, т.к. при этом прекращается отопление и ГВС. К тому же имеет место экономический фактор - капитальные затраты на замену котлов и пр. ХВО не просто должна присутствовать на котельной, но и должна соответствовать своей задаче (проекту, ТЗ, объему подпитки, режиму работы котельной, качеству и количеству исходной воды, качеству подпиточной воды), эффективно и стабильно работать.

1. Описание схемы водоподготовки

Ведение водно-химического режима предусматривает фильтрование исходной воды на механических фильтрах и Na-катионирование по 2-х ступенчатой схеме.

Источником водоснабжения ТЭЦ является река Шортанды. На ХВО подается вода с насосной станции. Вся вода собирается в сборном баке, отстойнике, где происходит осаждение более крупных частиц песка. Для подачи сырой воды в ХВО установлены 3 насоса сырой воды НСВ с подачей 720 м3/ч и давлением 63 мм. в.ст. После подогрева вода подаётся на механические фильтры (1). Фильтры (1) имеют производительность 75-80 м3/ч.

После механических фильтров (1) часть воды уходит на охлаждение балок остальная большая часть подается на 7 Na-катионитных фильтров 1-ой ступени (2). После этой ступени вода по обводной поступает на декарбонизатор, для удаление оксида углерода (IV) CO2, выделяющегося в процессах водород-катионирования (Н-катионирования) воды. Удаление из воды CO2 перед сильноосновными катионитными фильтрами необходимо, так как в присутствии СО2 в воде, часть рабочей обменной емкости катионита будет затрачиваться на поглощение CO2 по реакциям.

НСО3- + Н+-Н2СО3-Н2О + СО2^

После бака декарбонированной воды, насосы (2 шт.) декарбонизационной воды НДВ подают воду на4катионитных фильтра 2-ой ступени (3), откуда химочищенная вода тремя насосами НОВ подаётся на конденсаторы ТГ и в деаэраторы далее питательными насосами (4 шт. с подачей 218-315 м3/ч) подаётся по двум коллекторам для подпитки теплосети.

2. Устройство основного оборудования

2.1 Механический фильтр

водоподготовка насос дозатор

Практически ни одна система водоподготовки не исключает применения в своем составе блока механической фильтрации. Качество механической обработки потока воды, в конечном счете, позволяет снизить нагрузку на последующие элементы системы фильтрации.

Основными характеристиками фильтров механической очистки (ФМО) воды являются степень задержания механических примесей по фракционному составу и пропускная способность при минимальном гидравлическом сопротивлении (производительность). Кроме того, имеют место такие характеристики, как рабочая температура воды и рабочее давление воды. Производительность фильтров ограничивается, как правило, линейными зависимостями подачи воды от потерь давления на элементе фильтрации при определенном давлении входной воды. Рекомендованные производителями фильтров механической очистки воды рабочие характеристики применения фильтров основаны на опытных данных, полученных при испытаниях оборудования, исключающих возможность срыва потока воды от ламинарного к турбулентному и обеспечения регламентированной скорости потока через определенный тип фильтрующей загрузки технологический процесс осветления воды фильтрованием реализуется главным образом методом адгезионного объемного фильтрования в насыпных вертикальных осветительных фильтрах.

Фильтр состоит из цилиндрического корпуса с приваренными к нему сферическими днищами. Внутри фильтра расположены слой фильтрующего материала и дренажно-распределительные устройства, предназначенные для равномерного распределения и сбора воды по площади поперечного сечения фильтра. Верхнее дренажное устройство выполнено в виде отбойного щита, гасящего энергию потока поступающей воды, а нижнее состоит из коллектора с боковыми отводами, снабженными для отвода воды и в качестве препятствия для выноса фильтрующего материала специальными колпачками или щелевыми отверстиями шириной 0,4 мм.

Рис. 1 Устройство и принцип действия механических фильтров

1. Корпус;

2. Распределительное устройство;

3. Смотровое окно;

4. Люк;

5. Слой песка;

6. Люк для выгрузки песка;

7. Дренажное устройство;

8. Бетонная подушка (применяется при плоском дренаже);

9. Трубопровод подачи осветленной воды на промывку;

10. Линия подачи воздуха;

11. Воздушник.

Фильтрующий материал насыпных фильтров должен обладать надлежащим гранулометрическим составом, достаточной механической прочностью и химической стойкостью зерен. Таким требованиям удовлетворяет катионит сульфоуголь. Размеры зерен угля должны составлять 0,6 - 1,4 мм для однослойного фильтрования. В соответствии с требованиями механической прочности годовой износ фильтрующего материала не должен превышать 2,5%.Высота фильтрующего материала в осветительных фильтрах составляет около 1 м.

Работа осветительных фильтров подразделяется на три периода:

· полезная работа фильтра по осветлению воды;

· взрыхляющая промывка фильтрующего материала;

· спуск первого фильтрата.

Полезная работа насыпного фильтра реализуется при скоростях фильтрования воды до 10 м/ч при предварительной ее обработке в осветлителях и 4 - 5 м/ч без предварительной обработки.

Во время работы осветительных фильтров необходимо поддерживать постоянной скорость фильтрования, контролировать перепад давления на слое фильтрующего материала и расход воды, отбирать пробы исходной воды и фильтрата для определения прозрачности…

2.2 Устройство Na-катионитного фильтра 1 ступени

Фильтры натрий-катионитные используют на производствах, где есть необходимость обрабатывать воды в установках, типа водоподготовительных, а также на котельных промышленного либо отопительного назначения.

Фильтр натрий-катионитный может быть первой либо второй ступени. Фильтры натрий-катионитные параллельно-точные первой ступени ФИПа I, предназначены для обработки воды с целью удаления из нее ионов-накипеобразователей (Са2+ и М2+) в процессе катионирования. Фильтры используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных. Пример условного обозначения фильтра производительностью 20 м3/ч для умеренного климата и категории размещения при эксплуатации по ГОСТ 15150-69: Диаметр - 1000 мм., рабочее давление - 0,6 МПа.

Натрий-катионитные параллельно-точные фильтры первой ступени представляют собой вертикальный однокамерный цилиндрический аппарат и состоят из следующих основных элементов: корпуса, верхнего и нижнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, проба отборного устройства и фильтрующей загрузки.

Рис. 2 Устройство Na-катионитового фильтра 1-ой ступени

Весь цикл работы такого натрий-катионитного фильтра делится на несколько стадий, которые проходят в следующей последовательности:

· умягчение;

· взрыхление;

· регенерация;

· отмывка.

Стальной цилиндрический корпус с эллиптическим верхним и нижним днищами, днища приварены к цилиндрической обечайке фильтра. Корпус фильтра снабжен верхним люком, предназначенным для загрузки фильтрующего материала и периодического осмотра его поверхности и лазом Ду 400 мм для проведения внутренних монтажных работ.

В нижней части обечайки фильтра имеется отверстие для выгрузки фильтрующего материала закрытое заглушкой. В центре верхнего днища фильтра проварен фланец, к которому снаружи присоединен трубопровод, подающий воду на обработку. В центре нижнего днища снаружи приварен патрубок, отводящий отработанную воду. Верхнее распределительное устройство предназначено для отвода обрабатываемой воды и регенерационного раствора и отвода взрыхляющей воды. Нижнее распределительное устройство предназначено для обеспечения равномерного сбора обработанной воды, равномерного распределения взрыхляющей воды. Нижнее распределительное устройство представляет собой горизонтальную трубчатую систему с равномерно расположенными по всей поверхности щелевыми колпачками. Верхнее и нижнее распределительные устройства устанавливаются строго горизонтально.

Фронтовые трубопроводы с запорной арматурой позволяют осуществлять подвод к фильтру и отвод из него всех потоков воды и регенерационного раствора в процессе эксплуатации фильтра.

Пробоотборное устройство размещено по фронту фильтра и состоит из трубок, соединенных с трубопроводами подаваемой на обработку и обработанной воды, вентилей и манометров, показывающих давление до и после фильтра. Устройство для отвода воздуха служит для периодического отвода воздуха, скапливающегося в верхней части фильтра и представляет собой трубку с вентилем.

Принцип работы

Исходная вода поступает в фильтр под напором и проходит через слой катионита в направлении сверху вниз. При этом происходит умягчение воды путем обмена ионов кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия-катионитовой загрузки. Рабочий цикл фильтра заканчивается, когда жесткость фильтра начнет превышать 0,1 мг-экв/л. Продолжительность взрыхления 15-30 минут при интенсивности 3-4 л/м2. Взрыхление предназначено для устранения уплотнения катионита. Регенерация катионита проводится с целью обогащения его ионами натрия и производится 5-8%-ным раствором NaCl. После регенерации в направлении сверху вниз ионообменный материал отмывается от регенерационного раствора и продуктов регенерации.

2.3 Устройство Na-катионитного фильтра 2 ступени

Используются на водоподготовительных установках электростанций, промышленных и отопительных котельных.

Ионитные параллельно-точные фильтры второй ступени представляют собой вертикальные однокамерные аппараты. Каждый фильтр состоит из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

Рис. 3 Устройство Na-катионитового фильтра 2-ой ступени.

Цикл работы ионитных параллельно-точных фильтров второй ступени состоит из следующих операций:

· катионирование (анионирование);

· взрыхление;

· регенерация;

· отмывка.

Ионирование происходит следующим образом: вода, прошедшая обработку на ионитных параллельно-точных фильтрах первой ступени, поступает в фильтр и проходит через слой зернистого ионообменного материала в направлении сверху вниз. При этом катионит поглощает из воды ионы Ca2+, Mg2+ и заменяет их эквивалентным количеством ионов H+ или Na+. Анионы кислот, образовавшиеся при водород-катионировании (SO42-, Cl-, SiO32-) задерживаются анионитом.

Взрыхление предназначено для устранения уплотнения ионообменного материала, препятствующего свободному доступу регенерационного раствора к его зернам. Регенерация катионита для обогащения его ионами Na+ и H+ производится растворами соответственно NaCl (5-8%-ным) и h3SO4 (1-2%-ным), регенерация анионита для обогащения его ионами ОН- - раствором NaOH. Отмывка ионообменного материала от регенерационного раствора и продуктов регенерации обессоленной воды происходит в направлении сверху вниз.

2.4 Деаэратор

Деаэрационная установка состоит из двух основных частей: деаэрационная колонка и бак деаэратора. Деаэрационная колонка выполнена из нержавеющей стали, в которой встроен каскадный теплообменник. Штуцер для подвода конденсата, штуцер для подвода добавочной воды и штуцер для отвода выпора. Деаэрационные колонки изготавливаются диаметрами 600, 700, 900 и 1100 мм. Длина и диаметр деаэратора являются результатом термического расчета и будут сообщены заказчику после получения количества возвратного конденсата, кол-ва добавочной воды, требуемой мощности, параметров отопительного пара и габаритов питательной емкости, в которую деаэратор должен быть встроен.

Рис. 4 Устройство деаэратора

В струйно-капельном деаэраторе вода, подлежащая деаэрации, подается через смесительную камеру на верхнюю распределительную тарелку. Через отверстия в днище этой тарелки вода падает в виде дождя на следующую, расположенную под ней тарелку (сито). Греющий пар подается в нижнюю часть колонки через горизонтальный коллектор с отверстиями. Поднимаясь поток пара проходит последовательно через тарелки и стеки, пересекая струи воды, нагревая ее до температуры насыщения. Выделяемые из воды газы вместе с небольшой несконденсированной частью пара поднимается из колонки через центральный штуцер в верхней части.

Деаэрированная вода собирается под деаэрационной колонкой в деаэраторном (аккумулирующем) баке горизонтальной цилиндрической формы. В баке создается запас воды для надежного питания котлов в течении некоторого определенного времени. Для надежной работы питательных насосов уровень воды в баке поддерживается постоянным посредством регулирующего устройства. Давление в деаэраторе поддерживается постоянным (в соответствии с температурой насыщения), требуемой для деаэрации воды регулированием подвода пара к деаэрационной колонке. Для удаления остатков кислорода, а также углекислоты из воды с повышенным содержанием бикарбонатов применяют в нижней части бака дополнительное барботажное устройство.

3. Оборудование установки дозирования реагента

Установка дозирования предназначена для непрерывного дозирования рабочего раствора реагента в подпиточную воду системы ГВС в количестве, пропорциональном подпитке системы.

Схема установки приведена на рисунке 1.

Рис. 1.

3.1 Устройство и элементы управления насоса-дозатора Prominent Beta Bt4a

Основные компоненты насоcа-дозатора.

1 Блок управления

а Регулятор длины хода

b Красный светодиод, индикатор неисправности

с Желтый светодиод, предупреждающий индикатор

d Зеленый светодиод, индикатор режима эксплуатации

е Многофункциональный включатель

f Гнездо для подключения сетевого кабеля

g Гнездо для подключения внешних режимов эксплуатации

h Гнездо для подключения поплавкового переключателя

2 Электропривод

3 Дозирующая головка

а Диск дозирующей головки

b Дозирующая головка

с Штуцер всасывающего трубопровода

d Штуцер нагнетающего трубопровода

f Клапан грубой продувки /тонкой продувки

g Наконечник для байпасного шланга

3.2 Принцип работы насоса-дозатора

Подача химиката происходит в результате импульсных отклонений дозирующей мембраны в дозирующей головке, которые вызывают разницу в давлении между сторонами всаса и нагнетания и полостью дозирующей головки. Разница в давлении заставляет открываться всасывающие и нагнетающие клапаны, что в результате приводит к подаче химиката. Дозирующая мембрана приводится в движение электромагнитом, который стимулируется и управляется микропроцессором.

Режим обработки воды

Ввод раствора реагента СК-110 в обрабатываемую воду необходимо осуществлять непрерывно!

Любые заполнения системы, не связанные с её промывкой, производить только при дозировании реагента!

1. Раствор реагента СК-110 непрерывно дозируется с расходом, пропорциональным величине расхода подпиточной воды системы теплоснабжения. Насос-дозатор работает в автоматическом режиме «External». Длина хода 50%.

Длину хода поршня устанавливать при работающем насосе в следующей последовательности:

· Переключить частоту импульсов на 100%;

· Установить рассчитанную длину хода поршня (%);

· Переключить насос в режим работы «External».

2. Импульс на насос дозатор подается от электронного измерительного блока (ЭБ) ультразвукового счётчика жидкости (US800). Расход воды между импульсами от ЭБ на насос-дозатор задаётся из расчета:

(1)

где: v - Вес импульса (Расход воды между импульсами от ЭБ на насос-дозатор), дм3.

a. При необходимости в процессе работы увеличения концентрации реагента CК-110 в воде системы теплоснабжения до 1,0 г/м3, осуществляется дополнительная обработка всего объема сетевой воды.

Дополнительную обработку необходимо производить, в случае уменьшения концентрации реагента CК-110 (меньше 0,9 мг/дм3) в сетевой воде (по анализу).

Дополнительная обработка производится запасным насосом-дозатором, подающим реагент непосредственно в обратный трубопровод системы теплоснабжения.

Необходимое количество раствора реагента определяется по формуле:

(2)

Схема установки приведена на рис. 2.

Рис. 2.

Включить второй насос-дозатор в ручном режиме на максимальной производительности: частота хода 100%, длина хода 100%. Время пополнения системы теплоснабжения реагентом СК-110 определяется по формуле:

(3)

По истечении рассчитанного времени насос-дозатор отключить.

b. В дальнейшем раствор реагента СК-110 непрерывно дозируется основным насосом-дозатором с расходом, пропорциональном величине подпитки. Насос-дозатор работает в автоматическом режиме «External». Длину хода поршня для нового режима работы пересчитать по формуле:

(4)

c. При необходимости в процессе работы уменьшить концентрацию реагента CК-110, полученной аналитическим путём, в воде системы теплоснабжения до нормируемого значения (0,9 мг/дм3 >C>1,2 мг/дм3), пересчитать длину хода поршня для нового режима работы по формуле (5):

При получении длины хода поршня меньше 30% или больше 100%, пересчитать вес импульса по формуле (1), принимая коэффициент, учитывающий потерю реагента по трассе системы теплоснабжения рассчитанный по формуле:

(5)

Установить новый Вес импульса в ЭБ. Длину хода поршня 60%.

d. Согласно технологическому регламенту технологию стабилизационной обработки воды системы теплоснабжения реагентом СК-110 можно применять при температуре воды на выходе из водогрейных котлов до 1200С и карбонатном индексе сетевой воды до 10 (мг-экв/ дм3)2. Снижение величины карбонатного индекса сетевой воды (январь-март) до 10 (мг-экв/ дм3)2 производить путем частичного умягчения подпиточной воды на Na-катионитных фильтрах первой ступени ВПУ для паровых котлов.

e. Баланс исходной и умягченной воды в подпиточной воде устанавливается по результатам анализа кальциевой жесткости и общей щёлочности в подпиточной воде.

Работы выполнять строго соблюдая правила техники безопасности.

Смена рабочей ёмкости раствора реагента производится, когда в емкости остаётся ~ 50 мм раствора. Для этого:

f. Подвезти к установке дозирования новую полную ёмкость с реагентом и установить её рядом с рабочей ёмкостью;

g. Открыть одну горловину новой ёмкости с реагентом;

h. Остановить насос, переключив на «STOP»;

i. Аккуратно вынуть резиновую пробку со шлангами из пустой ёмкости и сразу же переложить в открытую горловину новой ёмкости. Шланги опустить в ёмкость на половину высоты;

j. Слить остатки реагента из опорожнённой ёмкости в пластиковое ведро, а из ведра медленно, через воронку, в новую ёмкость. При необходимости операцию повторить несколько раз. Если оставшийся реагент весь не войдёт в новую ёмкость, остатки реагента перелить через два дня.

k. Закрыть заполненную ёмкость;

l. Многофункциональный включатель включить в положение 100%, чтобы запустить насос;

m. Длину хода, установить на 100%;

n. Открыть продувочный вентиль, повернув его против часовой стрелки на пол оборота.

o. Дождаться, пока дозирующая головка не заполнится полностью, без пузырьков воздуха (пока во всасывающем шланге не исчезнут пузырьки воздуха).

p. Закрыть продувочный вентиль.

q. Установить длину хода в первоначальное состояние;

r. Переключить многофункциональный включатель в положение «EXSTERN»;

s. Насос дозатор готов к работе;

t. Закрыть крышкой пустую емкость, и убрать её на склад.

Заключение

Вода, одновременно являясь дешёвым теплоносителем и универсальным растворителем, может представлять угрозу для водогрейного или парового котла. Риски, в первую очередь, связаны с наличием в воде определенных примесей. Решение и предотвращение проблем в работе котельного оборудования невозможно без чёткого понимания их причин, а также знания современных технологий подготовки воды. Для котловых систем характерны три группы проблем, связанных с присутствием в воде следующих примесей:

· нерастворимых механических;

· растворённых осадкообразующих;

· коррозионноактивных.

Растворённые примеси могут вызывать более серьёзные неполадки в работе энергетического оборудования, которые чаще всего связанны с:

· образованием накипных отложений;

· коррозией котловой системы;

· вспениванием котловой воды и уносом солей с паром.

Эта группа примесей требует особого внимания, поскольку их присутствие в воде зачастую не так очевидно, как наличие механических примесей, а последствия воздействия на котельное оборудование могут быть самыми плачевными - от снижения энергоэффективности системы до полного её разрушения.

Карбонатные отложения, вызываемые повышенной жёсткостью воды - хорошо известный результат процессов накипеобразования, протекающих даже в низкотемпературном теплообменном оборудовании, однако, далеко не единственный. Так, при нагреве воды свыше 130°С сильно снижается растворимость сульфата кальция и происходит образование особо плотной накипи гипса. Образующиеся накипные отложения во-первых, ухудшают теплоотдачу теплообменных поверхностей, что приводит к перегреву стенок котла и снижению срока его службы, а во-вторых, увеличивают потери тепла. Ухудшение теплообмена приводит к перерасходу энергоносителей, что отражается на эксплуатационных затратах Образование на поверхностях нагрева даже незначительного по толщине (0,1-0,2 мм) слоя отложений приводит к перегреву металла и, как следствие, к появлению отдулин, свищей и даже разрыву труб.

Образование накипи является однозначным признаком использования в котловой системе воды низкого качества. В этом случае неизбежно развитие коррозии металлических поверхностей и накопление, вместе с накипными отложениями, продуктов окисления металлов.

В инструкции одного из немецких производителей котельного оборудования я прочла лаконичное и не многозначное предупреждение:

Расходы на водоподготовку в любом случае ниже стоимости устранения повреждений отопительной установки. Это ещё раз подтверждает, что качество воды напрямую определяет состояние и срок службы тепловых систем, а значит, требует особого внимания при проектировании и обслуживании котельных. Правильный выбор системы химводоочистки - гарантия отсутствия технических проблем с котлами экономии средств.

Литература

1. Правила технической эксплуатации коммунальных отопительных котельных (Издательство Деан, 2001 г.).

2. РД 10-179-98 «Методические указания по разработке инструкций и режимных карт по эксплуатации установок докотловой обработки воды и по ведению водно-химического режима паровых и водогрейных котлов».

3. РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля, С-Пб.: АО НПО ЦКТИ, 1993 г.

4. ТУ-245830-33912561-97 на реагент СК-110

5. Перечень материалов, реагентов и малогабаритных очистных устройств, разрешенных для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения от 23.10.92. №01-19/32-11» Госкомитет санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации, ГН 2.1.5963а-00 от 23.03.2000 г.

6. 1. А.С. Копылов, В.М. Лавыгин, В.Ф. Очков, «Водоподготовка».

7. 2. С.Г. Белан «ХВО».

8. 3. Методическое издание для аппаратчиков ХВО.

Размещено на Allbest.ru

...

revolution.allbest.ru


Смотрите также