Как локальная недостаточность водных ресурсов, так и необходимость резкого уменьшения стоков обусловливают широкое применение в производстве оборотного водоснабжения и повторного использования воды. Сокращение расходов «свежей» воды приобретает не только экономическое, но и гигиеническое значение. Рационализация использования природной воды в производстве может в ряде случаев привести к созданию полностью замкнутых циклов водооборота, при которых практически требуются минимальные отборы свежей воды из источника. В реальных условиях при наличии различных требований к качеству используемой воды и различного качества стоков, зависящих от состава цехов промышленного предприятия, системы оборотного водоснабжения модифицируются и усложняются.
При эксплуатации систем оборотного водоснабжения нередко возникают большие затруднения, обусловленные образованием карбонатных и сульфатных отложений, осаждением взвешенных веществ, биологическим обрастанием, коррозионным разрушением материалов сооружений и оборудования.
Отложения, образующиеся на поверхностях теплообмена, приводят к резкому ухудшению теплопередачи, вследствие чего снижается эффективность и производительность системы. Рассмотрим наиболее распространенные причины нарушения режима работы водооборотных систем, связанные с качеством воды, а также используемые технологии улучшения свойств воды.
Отложения карбоната кальция (карбонатные отложения)
образуются наиболее интенсивно вследствие нарушения углекислотного равновесия. Эти отложения типичны для систем, использующих в качестве добавочной воду, обладающую значительной жесткостью и щелочностью. Ситуация усугубляется в системах, использующих для охлаждения воды градирни, вызывающие интенсивное испарение воды и многократное концентрирование солей жесткости.
Методы предотвращения карбонатных отложений:
подкисление (дозирование кислоты);
стабилизационная обработка воды полифосфатами (фосфатирование);
умягчение воды.
Подкисление применяется для достижения углекислотного равновесия в системе. При обработке воды кислотой часть солей карбонатной жесткости переходит в эквивалентное количество солей некарбонатной жесткости, достаточно хорошо растворимых в воде. Обычно кислоты вводят в систему непосредственно перед градирней, при этом на градирне удаляется образовавшаяся в результате подкисления углекислота.
Стабилизационная обработка воды полифосфатами состоит в воздействии полифосфатов на процесс кристаллизации карбоната кальция. Стабилизирующее действие сводится к нарушению процесса кристаллизации в результате комплексного связывания солей жесткости и блокированию крупными молекулярными полифосфатными структурами поверхности возникших при этом центров кристаллизации. Полифосфаты способствуют также заметному замедлению коррозии. Однако фосфатирование может вызвать интенсификацию биообрастаний в системе, поскольку фосфор является необходимым элементов для жизнедеятельности микроорганизмов.
Умягчение воды является наиболее надежным и предпочтительным методом предотвращения карбонатных отложений. Этот метод позволяет снизить жесткость добавочной воды практически до нуля. В системах эксплуатирующих градирни мы рекомендуем устанавливать две установки умягчения: - одну для подпитки системы (чтобы предотвратить поступление жесткой воды извне), другую - в отдельном цикле с производительностью около 5% от производительности оборотной системы. Такой подход позволяет надежно удерживать стабильно низкую концентрацию солей жесткости в оборотной воде и при ее использовании больше не образуются карбонатные отложения.
Сульфатные отложения образуются при максимальных значениях коэффициентов концентрирования и достижении сульфатом кальция предела растворимости.
Различают дегидрат кальция (гипс), полугидрат и ангидрит кальция. Сульфат кальция в отличие от карбоната не поддается растворению кислотами и представляет большую опасность. Для предотвращения сульфатных отложений требуется большой сброс из системы для поддержания стабильно низкого коэффициента концентрирования. При этом, если по технико-экономическим соображениям такой режим работы невозможен, применяют стабилизационную обработку гексаметафосфатом или карбоксиметилцелюллозой.
Для предупреждения отложений взвешенных веществ в системах оборотного водоснабжения применяется осадочная фильтрация до 5% часового циркуляционного расхода воды на напорных самопромывных фильтрационных установках с зернистой загрузкой. Таким образом, внесение новых загрязнений не будет приводить к их накоплению в оборотном контуре.
Для предотвращения биообрастания используют хлорирование диоксидом хлора. Следует признать, что традиционное хлорирование растворами гипохлоритов менее эффективно при высоких температурах и значениях рН (какие обычно характерны для систем оборотного водоснабжения). Альтернативным методом борьбы с биологическим обрастанием является озонирование воды.
Методы предотвращения коррозии материалов сооружений и оборудования:
дозирование ингибиторов коррозии. Действие основано на торможении анодного и катодного электрохимических процессов. Все ингибиторы образуют на поверхности металла нерастворимую защитную пленку. В качестве ингибиторов коррозии используется большое количество соединений: фосфаты, жидкое стекло, нитрит натрия, многокомпонентные ингибиторы, органические ингибиторы и т.д.
химическое удаление кислорода основано на дозировании веществ способных вступать в химическое взаимодействие с растворенным кислородом. К таким веществам относятся сульфит натрия и гидразин, которые являются восстановителями, способными окисляться под действием кислорода. При этом кислород, содержащийся в исходной (необработанной) воде расходуется в химическом процессе и его количество резко снижается.
Таким образом, подготовка воды для оборотного контура является сложной и многофункциональной задачей. Выбор конкретной технологии зависит от многих факторов.
Вы можете прямо сейчас заказать звонок специалиста и получить полный ответ на интересующий Вас вопрос.
Также Вы можете отправить нам запрос на подбор оборудования и получить предварительное технико-коммерческое предложение для решения Вашей задачи.
