tratarea chimică a apei este unul dintre cei mai importanți factori din viața cazanului. Cu cât calitatea apei, vă mai servesc sistem de alimentare cu apă în ansamblu.
Principalele sarcini de tratare a apei și organizarea rațională a cazanelor chimie apa, generatoare de abur, apa de alimentare pentru tractul digestiv și rețelele de încălzire sunt:
· Prevenirea formării pe suprafețe de încălzire de cazane, schimbătoare de căldură și altele. Piese depozite sisteme de cogenerare de calcarului cu oxizi de fier și altele asemenea,
· Coroziunea metalelor structurale ale echipamentelor sistemelor de cogenerare principale și auxiliare în contact a acestora cu apă și abur, precum și atunci când în regimul de așteptare, de lungă durată sau de conservare.
Cerințe de calitate pentru make-up si apa de livrare sunt stabilite în funcție de tipul de sistem de încălzire:
Pentru sistemul de încălzire la pomparea de apă deschisă de apă tratată trebuie să îndeplinească:
cerințe de utilizare a apei menajere, calitatea care este reglementată de SanPiN 2.1.4.559-96. în special, GOST „Apă potabilă“. Magnitudinea duritate totală nu trebuie să depășească 7 mEq / L, fier - 0,3 mg / l, pH-9,0.
Calitatea apei într-o rețea închisă determinată de tipul utilizat echipament de incalzire (cazane, etc.). Prin calitatea apei într-o rețea închisă din cauza lipsei de pompare a apei direct la nevoile populației de mai puțin pretențioase, sarcina principală este de a asigura beznakipnogo echipament folosit modul de încălzire (cazane) și nivel acceptabil de reglementare a activității de coroziune. Astfel, poate fi permisă pentru a crește pH-ul la 10,5 în timp ce înmuiere profundă determinare a valorii indicelui este carbonatul de index, care la rândul său definește nivelul admisibil de scalare - nu mai mult de 0,1.
Principalul indicator este valoarea modului beznakipnogo indice carbonat - produsul alcalinității totale în duritatea calciului. care are valori diferite pentru o anumită temperatură.
Principalele metode moderne de tratare a apei:
Softening · Na-cationization folosind metode moderne de schimb ionic, cu utilizarea de materiale filtrante și filtre de structuri corespunzătoare;
· Apa decarbonizarea folosind noi tipuri de materiale de filtrare moderne (schimbătoare de cationi acide slabit) si modelele lor de filtre în loc de H - schimb de cationi cu regenerare „foame“;
· Tratarea apei folosind tehnologii de tratare a apei cu membrane;
· Utilizarea unei programe de tratament chimic make-up de apă prin dozare a reactivului mai eficace moderne (inhibitori de coroziune, agenți de dispersie și inhibitori de scară)
· De asemenea, combinația dintre toate metodele de mai sus;
· Metode alternative - practic diferite „săruri de duritate convertoare“ bazate pe metode fizice de tratare a apei;
Luați în considerare în primul rând utilizarea a două metode de schimb de ioni - emoliere Na-cationization și apă decarburare folosind noi tipuri moderne de material filtrant (schimbători de cationi acizi slabit).
Metoda de-o singură etapă paralelă-Na-cationization rafina cele mai des utilizate. Acest proces este implementat în filtrele (diverse modele și dimensiuni, în funcție de cerințele de performanță pentru realizarea procedeului, și altele asemenea). proces de schimb ionic în sine are loc prin filtrarea apei printr-un pat de rășină schimbătoare de ioni (care este o rășină puternic acidă schimbătoare de cationi în forma Na) încărcată în filtru și intermitent depleția, saramură regenerabil. Astfel, există o înlocuire de calciu (Ca2 +), magneziu (Mg2 +) pentru sodiu (Na +), după cum urmează:
Astfel, în loc de calciu (Ca2 +), magneziu (Mg2 +), a introdus o cantitate echivalentă de sodiu (Na +). Rezultatul este o apă moale, dar apa sursa alcalinității practic nu se schimbă în timpul prelucrării, iar în cazul unor valori ridicate ale apei vor avea proprietăți de coroziune datorită descompunerii alcalinitate în timpul încălzirii. Deoarece mediile de filtrare sunt în general puternic acide de tip cation KU2-8 sau acid sulfonic, sare de sodiu regenerabil.
Dezavantajele acestei metode este:
· Creșterea (de obicei, de trei ori) consumul de reactiv (sare NaCl) în raport cu stoichiometrie;
· Creșterea consumului de apă pentru nevoile proprii;
· Pentru apa dedurizata profund necesită o a doua etapă;
Ionirovaniya metode moderne și utilizarea unor noi tipuri de rășini schimbătoare de cationi poate fluidiza în mod semnificativ procesul de Na - kationiovaniya - pentru a reduce consumul de reactivi pentru regenerare, reduce consumul de apă pentru nevoile proprii, reduce cantitatea de echipamente implicate (filtre). Astfel de metode includ contracurent schimbătoare de cationi, în care fluxul de filtrat și un flux regenerant au direcții opuse. În special, se utilizează aproape întregul volum al filtrului pentru încărcarea schimbătorului de cationi. Procentul de utilizare propriu se reduce la 3-4%, consumul de sare este redus cu 15-20%. Devine posibilă primirea filtratului după prima etapă cu calitatea apei a cărei duritate nu mai mare de 10 -15 ug-eq / l, adică a doua etapă cationization eliminată. Cu toate acestea, această tehnologie necesită un grad înalt de organizare și funcționare se dorește automatizarea proceselor tehnologice.
De notat special, este faptul că transferul de transfer de cationi de la o formă la alta în mod direct de către consumator duce nu numai la creșterea costurilor forței de muncă și consumul suplimentar de apă și substanțe chimice, dar, de asemenea, de multe ori duce la o scădere a performanței operaționale, în primul rând, capacitatea de schimb dinamic. Explicația este procedură transferurile de la forma H la forma Na, în care prima necesară „scurgerea“ rășină schimbătoare de cationi prin drenarea apei acide în canalizare (care nu numai că duce la contaminarea apelor reziduale, ci și la coroziunea conductelor) și numai apoi dublu soluție de sare otregenerirovat transformată în forma Na. De asemenea, trebuie remarcat faptul că schimbător de cationi puternic acid în forma H prin care trece prin sursa de apa la „epuizare“, cu excepția durității sărurilor din captează și alți ioni, inclusiv ionii metalici (fier, aluminiu, etc.), care, ulterior regenerare soluție de sare nu sunt eliminate. Prin urmare, o parte din grupările funcționale este blocat, rezultând în capacitatea de schimb a schimbătorului de cationi după astfel de proceduri este redusă. Aceste procese negative nu se produce în cazul proceselor de dedurizare a apei în mod specific, fabrica fabricat de cationi în forma Na.
O alte procese de îmbunătățire contracurent a servit dezvoltarea schimbători de ioni sub formă de mono-bile, adică, rășini având o îngustă granule de compoziție eficiente fracționată (cantitate de mărime a particulei aproximativ eficientă 0,5-0,6 mm este de 95%, în timp ce schimbătorii de ioni convenționale, este de aproximativ 40 - 45%).
Cu toate acestea, rezultate bune pot fi obținute dacă aplicăm cationi și convențională gradate (0.3-1.2 mm), dar este produs și livrat consumatorilor în forma Na. De exemplu, puternic rășină de cationi de acid Tulsion T-42 forma Na, cu compoziția fracționată a 0.3-1.2 mm.
La prepararea apa de adaos pentru sisteme de alimentare cu apă caldă, apa este folosită ca tehnică de preparare H - cationization cu regenerare „foame“.
Tehnologia N-cationization cu regenerare „foame“ poate reduce semnificativ duritatea carbonatului cu descreșterea uncarbonate parțială. Toți ionii de hidrogen introduși în rășina schimbătoare de cationi cu o soluție de regenerare este complet reținută, și în consecință în acidul efluent deșeuri este practic absentă. Regenerating consumul de reactiv - acid sulfuric este stoichiometrice, adică calcul.
Dezavantajele acestei metode atunci când se utilizează cărbune sulfonată în H-formă este scăzută caracteristici de performanță, inclusiv:
· Rata de filtrare scăzută (până la 10 m 3 / h);
· Capacitatea de schimb scăzută (200-250 g-eq / m 3), ca rezultat
- costul ridicat de reactivi și apă pentru nevoile proprii
-un număr crescut de filtre
- dificultăți în controlul procesului și ca o consecință, calitatea inegală a apei
Sunt schimbători de cationi slab acizi, numite adesea schimbători de cationi carboxilici care sunt proiectate special pentru îndepărtarea duritatea carbonaților, care este decarbonizarea. Acestea includ în special rășină schimbătoare de cationi slab acid Tulsion SCE-12.
Când procesul de decarbonatare de ioni de apă de schimb într-o rășină schimbătoare de cationi slab acid la forma de hidrogen carboxil (ca cel mai economic) calciu este înlocuit (Ca2 +), magneziu (Mg2 +) în hidrogen (H +), după cum urmează:
Astfel, în loc de calciu (Ca2 +), magneziu (Mg2 +), o cantitate echivalentă de hidrogen introdus (H +). Anionii HCO3- suplimentare reacționează cu cationi H + formate.
Rezultatul este o scădere a concentrației de bicarbonați prin „eșec“ și rezultat în formarea dioxidului de carbon. Astfel, o reducere a pH-ului. Mai mult, pentru a stabiliza pH-ul apei necesare pentru degazor sale de aerisire.
De exemplu, să considerăm un proces de diagramă cu aplicație decarbonatare pentru schimbul de cationi slab acidă cu H-cationization „regenerare foame“ și înmuierea la o rășină schimbătoare de cationi puternic acide, livrate direct în Na - formular. Dat fiind faptul că sursa de apă brută este clorurat cu apă potabilă de la alimentarea cu apă municipale, pentru a îmbunătăți durata de viață a schimbători de cationi este furnizat pretratament sub forma unui filtru umplut cu cărbune activat. După aceea, apa este furnizată trei decarbonatare filtru umplut cu schimbător de cationi slab acid, una / două în funcțiune, una în rezervă. Format a dioxidului de carbon, după schimbătorul de ioni în rap degazare (precalcinator) și alimentat printr-un dezaerator pentru încălzire. Partea de apă decarbonatat este furnizat la instalarea balsamul în două etape - pentru a primi cazane de apă machiaj. Diagrama schematică este prezentată în Figura 10, un filtru cu strat superior și inert organizație statoreactor raspredsistemy pentru a spori eficiența de filtrare și spălare a schimbătorului de cationi.
Figura 10 - Schema de flux diagramă a cazanului HVO
Figura 11 - Fotografie atelier HVO
Cantitatea totală de apă adăugată din demineralizare următoarele pierderi:
1) Pierderea condensului de la consumatori de proces: