Химочищенная вода: Водоподготовка для котельной и котельная вода

Химочищенная вода: Водоподготовка для котельной и котельная вода

Содержание

10. Оплата химочищенной воды ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО ФСТ РФ от 12.08.2005 N ДС-4928/14 «РАЗЪЯСНЕНИЯ К МЕТОДИЧЕСКИМ УКАЗАНИЯМ»

не действует
Редакция от 12.08.2005
Подробная информация

Наименование документ ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО ФСТ РФ от 12.08.2005 N ДС-4928/14 «РАЗЪЯСНЕНИЯ К МЕТОДИЧЕСКИМ УКАЗАНИЯМ»
Вид документа письмо
Принявший орган фст рф
Номер документа ДС-4928/14
Дата принятия 01.01.1970
Дата редакции 12.08.2005
Дата регистрации в Минюсте 01.01.1970
Статус не действует
Публикация
  • «Информационный бюллетень ФСТ РФ», N 22, 15.08.2005
Навигатор Примечания

10. Оплата химочищенной воды

Химочищенная вода относится к затратам по статье «Сырье, основные и вспомогательные материалы, используемые при производстве тепловой энергии».

В соответствии с п. 60 Методических указаний расчет тарифов на отпускаемую тепловую энергию основывается на полном возврате потребителями теплоносителей в тепловую сеть и (или) на источник тепла. Поэтому затраты на подготовку подпиточной воды (обессоленной, горячей химочищенной воды) в связи с невозвратом конденсата или химочищенной воды из систем ГВС в тарифе на тепловую энергию не должны учитываться. Потребитель должен оплачивать расходы теплоснабжающей организации на приобретение и химическую очистку воды. Цена на химочищенную воду должна учитывать стоимость покупки питьевой (или свежей технической) воды по утвержденным в установленном порядке ценам и оплату химводоочистки по договорным ценам.

Если стороны не согласны на договорные цены, орган исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов может выступить в качестве эксперта в определении цены, но не может ее устанавливать своим решением.

Траверс: АМИНАТ ПК-5

ТУ 20.59.59-166-17965829-2017


Область применения


Реагент АМИНАТТМ ПК-5 предназначен для коррекции рН котловой воды, пара, конденсата и защиты от коррозии трубопроводов и теплообменного оборудования пароконденсатного тракта паровых котлов и котлов-утилизаторов на тепловых электрических станциях и промышленных котельных. Реагент нейтрализует агрессивное действие углекислоты и повышает рН конденсата пара до 8,5-9,5.



Характеристика продукта


Представляет собой водный раствор органических нейтрализующих аминов.


– Жидкости от бесцветного до желтого цвета.


– Плотность 0,98-1,02 г/см3.


– Значение рН – в пределах 11,5-13,0.


– По степени воздействия на организм реагент относится к веществам умеренно опасным (3 класс опасности по ГОСТ 12.1.007).


– Замерзшие реагенты после оттаивания и перемешивания восстанавливают свои свойства.


Рекомендуемая доза и контроль дозирования


Доза реагентов зависит от качества питательной воды и рабочих параметров парового котла. Доза может колебаться в пределах от 3 до 30 мг/дм3.


Контроль дозирования осуществляется по значению рН котловой воды и конденсата, а также по содержанию аминов в теплоносителе.


Рекомендации по применению


Реагент может вводиться в трубопровод химочищенной и питательной воды (после деаэратора), непосредственно в котел, а также в конденсатный тракт. Реагент рекомендуется дозировать в разбавленном или концентрированном виде.


Особенности


Нижняя температурная граница применения (температура котловой воды) составляет 170°С.


Условия хранения и гарантийный срок


АМИНАТТМ ПК-5 хранят в крытых вентилируемых складских помещениях при температуре не выше 50°С, вдали от открытого огня, источников тепла и горючих материалов, не допуская попадания прямых солнечных лучей.


Гарантийный срок хранения реагентов — 12 месяцев с даты изготовления.

Технологический регламент цеха № 2 блока производства серы ООО «РН-Комсомольский НПЗ», страница 38

Продувочная вода от ПГ-323(FA-323) и ХР-321(BF-321)подается в
сепаратор непрерывной продувки поз.Е-333.

Вторичный пар вскипания из Е-333 направляется в сети пара 3,5кгс/см2 (0,35 МПа), продувка поступает затем в
холодильник Т-339, где захолаживается оборотной водой и с температурой 40°С сбрасывается в канализацию.

В сепаратор Е-334 сбрасываются
продувки от парогенерирующего оборудования -производителей пара Р=3,5кгс/см2 (0,35 МПа), где охлаждается за счет
разбавления оборотной водой и сбрасывается в канализацию с температурой н/б 40°С    

Для проведения лабораторного
контроля продувочной воды схемой предусмотрены охладители отбора проб
поз.Т-336/1-5.

Снабжение теплофикационной
водой.

Теплофикационная вода Т=110-70°С поступает на блок от бойлерной в составе деаэрационно-питательной
установки.

Приготовление теплофикационной
воды осуществляется в двух пластинчатых теплообменниках поз.Т-340/1,2 тепловой
мощностью 3,6 МВт каждый.

Нагрев воды осуществляется паром
Р=3,5кгс/см2 (0,35 МПа). Конденсат от бойлеров
отводится в деаэрационный бак Е-330.

Теплофикационная вода
используется в калориферах системы вентиляции производственных помещений, в
обогревающих змеевиках емкостной аппаратуры, в водяных спутниках технологических
трубопроводов.

Трубопроводы жидкой серы
обогревается паровыми рубашками.

3.2.12 Описание
технологической схемы деаэрационно-питательной установки

Химочищенная вода из сетей
предприятия (от существующей химводоподготовки котельной) поступает в узлы
химводообессоливания.

Он состоит из двух блочных
водоподготовительных установок БВПУ-10 производительностью по 10м3/час. При исходной
общей жесткости химочищенной воды 20 мкг-экв/кг химочищенная вода, пройдя
последовательно Nа-катионитные фильтры I и II ступени, будет иметь
остаточную жесткость не более 10 мкг-экв/кг, что требуется для работы
энерготехнологических котлов на рабочее давление до 50 ата.

После блока химводообессоливания
вода подогревается в двух кожухотрубчатых теплообменниках Т-337, Т-338:

— 
в теплообменнике Т-337 горячим конденсатом из расширителя конденсата
Е-332;

— 
в теплообменнике Т-338 выпаром из расширителя Е-332.

Нагретая до температуры 60-65°С химобессоленая вода регулирующим клапаном
поз.LV 4255, после дополнительного подогрева в охладителе
выпара Т-335, подается на деаэрацию в колонку К-330. Нагрев воды в деаэраторе
до необходимой температуры Т=104°С
осуществляется паром Р=3,5 кг/см2 (0,35 МПа),
после редуцирования клапаном поз. РСV-4232N. Подача пара регулируется контуром регулирования давления РIC-4200N, который
поддерживает в деаэраторном баке избыточное давление 0,2 кг/см2 (0,02 МПа), что соответствует температуре насыщения
Т=104°С. В деаэраторном баке предусмотрен
также штуцер для подачи пара на барботаж, помимо основного расхода. Выделившиеся
из воды газы СО2,
О2 с парами
воды отводятся в охладитель выпара Т-335 или в атмосферу.

Деаэраторный бак оборудован комбинированным
предохранительным устройством (гидрозатвором) поз.Е-331, который защищает бак
от превышения давления и уровня в баке.

Деаэрированная вода из бака Е-330 поступает на всас насосов
Н-340/1,2; Н-341/1,2 от которых направляется:

— 
от насосов Н-341/1,2 на питание конденсаторов серы и холодильника
отходящего потока реактора гидрирования низкого давления блока серы и
теплообменника Т-1-216 блока гидроичистки;

— 
от насосов Н-340/1,2 на питание энерготехнологического котла высокого
давления поз. ПГ-323 (FA-323) для выработки пара с
параметрами Р=42,9 кгс/см2 (4,29 МПа), Т=255°С.

На трубопроводах рециркуляции
питательных насосов установлены регулирующие клапаны поз.РV-4230N, РV-4231N
для возврата питательной воды в деаэраторный бак Е-330.Коденсат водяного пара
давлением Р=42,9 кгс/см2 (4,29 МПа),Р=10,0 кгс/см2 (1,0 МПа) и Р=3,5 кгс/см2 (0,35
МПа), отдельными трубопроводами направляется в расширительную емкость
конденсата Е-332. Выпар из Е-332 направляется на подогрев химочищенной воды в
теплообменник Т-338, а конденсат охлаждается химочищенной водой в теплообменнике
Т-337.

Вопрос начисления платы за химочищенную воду на контроле экспертов ФАС

В мероприятии приняли  участие Председатель Комитета Государственного собрания по жилищной политике и инфораструктурному развитию Елена Родина, Сопредседатель Ассоциации, депутат Госсобрания Николай Самойленко,  заместители глав УЖХ Уфы и других городов Башкирии и представители ресурсоснабжающих организаций.

Актуальность вопроса была продиктована тем, что ресурсоснабжающие организации взыскивают с управляющих организаций платы за химическую очистку воды. Соответствующие счета выставляются управляющим компаниям и ТСЖ ссылаясь на тот факт, что траты на сверхнормативную химическую очистку воды не заложены в соответствующем тарифе.

По словам участников встречи, в настоящее время складывается судебная практика по данному вопросу не только в Уфе, но и в других муниципальных образованиях.

В ходе них управляющие организации заявляют, что их ответственность перед ресурсниками не может быть большей, чем обязательства собственников и пользователей помещений многоквартирного дома перед управляющей организацией по расчетам за поставленный ресурс.

— Становится привычным, что при получении счетов управляющие организации берут эту плату с простых жителей, а это многомиллионные суммы. Собственники вынуждены переплачивать за коммунальные услуги, которые весьма спорны — отметил Рустем Мусабиров, Председатель совета Ассоциации.

 Глава ФАС по РБ Зульфира Акбашева сообщила, что практика вынесения судебных решений по данному вопросу на уровне России складывается в пользу управляющих компаний, однако в нашей республике ситуация иная.

«Управляющие компании могут защитить свои интересы, обратившись в управление антимонопольной службы. В ведомстве, на примере компаний других регионов, выигравших в судах, готовы помочь разобраться в спорных ситуациях», — пояснила Зульфира Хабибуловна.

— Судебные акты УЖХ Кировского, Калининского района и микрорайона Сипайлово г.Уфы показывают, что в данном вопросе первые инстанции управляющие компании выиграли, но их решения были отменены судом выше, — добавил Рустем Дамирович. – Мы должны придерживаться позиции, что подобные взаимоотношения не должны отражаться на счетах жителей.

Управляющим компаниям могут помочь и рядовые жители, обратившись в контрольно-надзорные органы. «Если собственник или председатель Совета многоквартирного дома обратится к нам, то мы можем донести проблему до соответствующих органов и довести до логического конца», — пообещал Рустем Мусабиров.

Читать полностью: http://upravdomrb.ru/

Полная база контрактов МУНИЦИПАЛЬНОГО БЮДЖЕТНОЕ ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА НОВОСИБИРСКА «ЦЕНТР РАЗВИТИЯ РЕБЁНКА — ДЕТСКИЙ САД № «КАЛИНКА»

Поставщик

Общество с ограниченной ответственностью «Регион-Сибирь»

Предмет

выполнение работ по капитальному ремонту здания

Дата заключения

20 июля 2015 года

Дата окончания
исполнения

31 декабря 2016 года

Сумма контракта

4 661 405,87 ₽

Поставщик

ООО ‘ОреолСтрой’

Предмет

ремонт кровли

Дата заключения

8 апреля 2013 года

Дата окончания
исполнения

Сумма контракта

1 886 486,72 ₽

Поставщик

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ИНВЕСТ»

Предмет

Выполнение работ по монтажу автоматической системы пожарной сигнализации и системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре

Дата заключения

29 июня 2021 года

Дата окончания
исполнения

31 декабря 2021 года

Сумма контракта

1 551 728,42 ₽

Поставщик

Акционерное общество «Сибирская энергетическая компания»

Предмет

Объем тепловой энергии с 01.01.2021 по 30.06.2021

Дата заключения

8 февраля 2021 года

Дата окончания
исполнения

31 декабря 2021 года

Сумма контракта

1 319 079,50 ₽

Поставщик

«РегионСтрой»

Предмет

Ясли — сад детские ремонт кровли (согласно сметы: разборка покрытий кровли, утепление покрытий — 501 кв.м.

Дата заключения

18 июля 2011 года

Дата окончания
исполнения

Сумма контракта

1 291 368,00 ₽

Поставщик

ФГУП ПО «Север»

Предмет

4030202: Химочищенная вода для подпитки тепловых сетей с 01.07.2012 г. по 30.11.2012 г.

Дата заключения

20 февраля 2012 года

Дата окончания
исполнения

Сумма контракта

1 249 644,94 ₽

Поставщик

Акционерное общество «Сибирская энергетическая компания»

Предмет

Объем горячей воды: компонент тепловая энергия с 01.01.2020 по 30.06.2020

Дата заключения

21 февраля 2020 года

Дата окончания
исполнения

31 декабря 2020 года

Сумма контракта

1 199 900,00 ₽

Поставщик

Акционерное общество «Новосибирскэнергосбыт»

Предмет

Электроэнергия, произведенная теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) общего назначения

Дата заключения

26 декабря 2019 года

Дата окончания
исполнения

31 января 2022 года

Сумма контракта

1 084 466,50 ₽

Поставщик

ФГУП ПО «Север»

Предмет

4030202: Химочищенная вода для подпитки тепловых сетей

Дата заключения

31 декабря 2010 года

Дата окончания
исполнения

Сумма контракта

1 007 935,29 ₽

Поставщик

Акционерное общество «Сибирская энергетическая компания»

Предмет

Объем тепловой энергии с 01.07.2019 по 31.12.2019

Дата заключения

27 февраля 2019 года

Дата окончания
исполнения

28 февраля 2020 года

Сумма контракта

879 999,00 ₽

Водоподготовка котельных | Уфа | Альянстепло

Заказать услугу

В наших блочных котельных предусматривается установка комплексной автоматизированной многоступенчатой системы очистки воды, поступающей в котельную. Надлежащим образом подготовленная вода предназначена для заполнения котлов, первоначального заполнения системы отопления и подпитки системы отопления в случае повреждения системы и утечки теплоносителя. Для каждой котельной система качественной водоподготовки подбирается индивидуально в зависимости от качества исходной воды.

Для получения точных данных о качестве исходной воды, ее исследуют в аккредитованной лаборатории. На основе данных лабораторного анализа исходной воды для достижения нормативного уровня по показателям для котловой воды, комплектуется автоматизированная система водоподготовки.

Комплексная система водоочистки котельной состоит из следующих блоков: системы механической очистки (СМО) и системы химводоочистки (ХВО). Основу системы механической очистки составляют фильтры грубой и тонкой очистки. Основу системы химводочистки составляют автоматическая установка обезжелезивания и автоматическая установка умягчения, накопительная емкость для покрытия пиковых водоразборов, насосы подачи химочищенной воды. Автоматическая установка непрерывного действия для умягчения воды имеет две одинаковые соединенные трубами колонны с ионитом, работающие по очереди (одна в рабочем режиме, другая – в резерве). Такая система позволяет обеспечивать непрерывный процесс подготовки воды и высокую надежность работы установки. Регенерация ионита в колоннах происходит автоматически и инициируется счетчиком воды по прохождению заданного количества воды. Значение объёма воды, которое выставляется на шкале счетчика управляющего механизма, рассчитывается согласно руководства по монтажу и эксплуатации данной установки и зависит от химического анализа исходной (водопроводной или скважинной) воды. Для заполнения и подпитки водогрейных котлов могут дополнительно устанавливаться установка коррекционной обработки воды химическим реагентом для связывания растворенного кислорода и установка коррекционной обработки воды химическим реагентом для корректировки рН.

Показатели качества сетевой воды устанавливаются специализированной организацией, но не должны превышать следующих установленных значений :

Показатель

Предельные значения

Прозрачность по шрифту, см, не менее

30

Карбонатная жесткость, мкг-экв/кг

700

Значение pH при 25С

7–11

Содержание, мкг/кг:

растворенного кислорода

50

соединений железа

500

Содержание нефтепродуктов, мг/кг

1

Подпиточная вода из накопительной емкости подается в систему отопления подпиточными насосами, которые включаются попеременно в автоматическом режиме при падении давления в обратном трубопроводе контура отопления.

Блочно-модульная котельная оборудуется также дренажной системой для слива воды из котлов, трубопроводов, ёмкости химочищенной воды, а также для стоков от установки умягчения воды, образующихся в процессе регенерации.

Пример описания подбора системы водоподготовки для блочно модульных котельных

Наименование

Описание

Установка водоподготовительная

Установка водоподготовительная блочная для умягчения воды. (Na-катионитовый фильтр, бак -солерастворитель)

Система обработки воды:

Прямоточная

Ступень обработки воды

2-х ступенчатая

Диаметр фильтра, мм

480-500

Производительность, м3/ч:

0,2

Давление рабочее, МПа

0,5

Скорость фильтрования м/ч

6,6

Температура обрабатываемой воды, *С

5-15

Исходная вода

Водопроводная

Требования к обработанной воде:

Жесткость общая, мгк-экв/л

Содержание соединений железа, мг/л

Содержание соединений меди, мг/л

Содержание растворенного кислорода

Значение pH

Содержание свободной углекислоты, мкг/л

Содержание взвеси, мг/л

10

< 0,05

< 0,01

< 0,02

9

< 25

< 0,05

Потребитель обработанной воды

Водогрейные котлы ICI Rex-85

Фильтрующий материал

Na-катионит

Регенерирующие реагенты

Поваренная соль (таблетированная)

По всем возникшим вопросам, пожалуйста, обращайтесь по многоканальному телефону 8(495)781-81-55 или на электронную почту [email protected].

Для расчета стоимости котельной направьте заполненный опросный лист.


По всем возникшим вопросам, пожалуйста, обращайтесь по многоканальному телефону 8(495) 781-81-55 или на электронную почту [email protected]

Заказать услугу

Поделиться услугой:

ПСЦ -60 лет Арселормиталл ПСЦ юбилей

Для обслуживания коммуникаций металлургического завода и города Темиртау в далеком 1957 году был образован цех тепловодоснабжения. Спустя три года он был разделен на паросиловой и водоснабжения. В этом году 16 февраля паросиловой цех отмечает свой юбилей – 60 лет.

Данное подразделение считается вспомогательным, хотя функции, которые на него возложены, достаточно ответственны и требуют высокой квалификации его сотрудников. На сегодняшний день энергетический комплекс состоит из пяти участков. Один из самых значимых – тепловые сети. За данным участком закреплено большое количество трубопроводов  АО «АрселорМиттал Темиртау», в его ведении распределение и обеспечение цехов комбината энергоносителями, такими как: тепловые сети, мазут, пар, сжатый и осушенный воздух, обессоленная и химочищенная вода, питательная вода. Коллектив участка тепловых сетей обслуживает порядка 500 км труб и запорной арматуры разного диаметра – от 32 до 1200 миллиметров.

Участок выработки пара отвечает за бесперебойное обеспечение по выработке пара, работоспособности котельного оборудования, котлов, вырабатывающих пар также в общекомбинатовские паропроводы для обеспечения и работоспособности цехов комбината, кроме того данный участок обеспечивает питательной водой конвертерный цех и химочищенной водой МНЛЗ. В сентябре 2012 года была запущена новая котельная Unicon для утилизации доменного газа и выработки пара в паровые сети комбината. Она пришла на замену КУ-120.

В состав цеха входит также мазутное хозяйство, электрослужба и участок выработки пара (УВП), где установлены котлы-утилизаторы.

В настоящее время за многочисленным оборудованием следит сто человек. Раньше в цехе преобладало число женщин, которые работают здесь машинистами насосных установок и операторами котельного оборудования. Теперь перевес на стороне сильного пола – шестьдесят к сорока. Средний возраст работников 43-46 лет. Коллектив постоянно обновляется, приходят молодые и сразу попадают в руки профессионалов. В паросиловом цехе АО «АрселорМиттал Темиртау» есть сотрудники, кто проработал здесь уже по нескольку десятков лет. Это машинисты насосных установок Майя Коляга, Ирина Шетле, Наталья Пигалова, мастер УВП Нэля Рогачева, электромонтеры Александр Недев и Виктор Вельман. С мая 2019 года руководит подразделением Максим Грязин, который трудится здесь с 2005 года.

– Коллектив у нас дружный и стабильный, – делится он. – А это залог успешной работы. За 60 лет существования изрядно износилось оборудование, и именно наша команда старается изо всех сил поддержать его в работоспособном состоянии и не допускать аварий.

Несмотря на все трудности, каждый год в паросиловом цехе проводятся текущие и капитальные ремонты оборудования и трубопроводов. В этом году на участке мазутонасосной №5 продолжается бетонирование обвалований резервуаров хранения мазута, идет восстановление резервуаров с мазутом. Продолжается инвестпроект по замене трубопровода со сжатым воздухом от второй кислородной станции до ТК-40 по улице Доломитной. Смонтирована новая конвертерная линия от ХВО-2 до ВПУ-3, которая снабжает МНЛЗ и ВПУ-3 химочищенной водой.

– Планов у нашего подразделения много, и мы надеемся, что все они когда-нибудь будут реализованы, – говорит Максим Андреевич. – Ну а по случаю праздника хотелось бы пожелать коллегам цеха крепкого здоровья и долголетия. Чтобы работа приносила только положительные эмоции, а небольшие проблемы никак не сказывались на семье. Сил, терпения, успехов и благополучия всем.

Поделиться статьёй

Химическая очистка воды — обзор

1.3 Резюме

Количество доступной пресной воды от общего объема используемых водных ресурсов составляет около 2,5%. Из-за интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства качество пресной воды снижается, и она становится непригодной для орошения сельскохозяйственных культур, производства и питья без глубокой предварительной обработки. Нагрузка на водные ресурсы также увеличивается из-за роста населения и глобального потепления. Помимо поверхностных вод, качество грунтовых вод также ухудшается, особенно в верхнем неограниченном слое водоносного горизонта.Загрязнение воды происходит в результате прямого сброса сточных вод в водоемы, аварийных разливов, инфильтрации из загрязненной почвы и атмосферных осадков.

Существуют различные классификации загрязнителей в зависимости от их происхождения, размера, токсичности и т. Д. Деятельность человека вызывает значительные изменения в окружающей среде, которые могут угрожать выживанию населения мира в долгосрочной перспективе. Наиболее значительными неблагоприятными воздействиями антропогенной деятельности на природные водные источники являются увеличение токсичных органических и неорганических соединений, питательных веществ, содержания ХПК и БПК, радиоактивное загрязнение природных вод, вызывающее угнетение водных организмов, истощение запасов кислорода, резкие изменения pH, увеличение мутность и биологическое загрязнение воды.Поскольку нагрузка на водные объекты превышает их способность к самоочищению, необходимо сохранить практику очистки сточных вод и питьевой воды. В зависимости от природы и размера загрязняющих веществ для устранения загрязняющих веществ могут использоваться различные методы очистки воды. В целом все методы очистки воды можно разделить на механические, биологические, химические и физико-химические. Механическая обработка позволяет удалить из воды нерастворимые крупные частицы. Биологическая очистка воды используется для разложения огнеупорных органических соединений и некоторых неорганических солей.Химическая очистка воды может быть успешно использована для удаления как токсичных органических, так и неорганических соединений, а физико-химические методы предназначены для удаления из воды широкого спектра загрязняющих веществ, начиная от органических и неорганических соединений и заканчивая биологическим загрязнением.

Выбор метода очистки воды в значительной степени зависит от размера загрязняющих веществ. Гетерогенные загрязнители с размером частиц 10 -2 -10 -4 см, такие как суспензии, эмульсии и шламы, удаляются, например, с помощью флотации, центрифугирования или фильтрации частиц.Коллоидные частицы, такие как полимеры или гидроксиды металлов, размером от 10 -4 до 10 -7 см могут быть удалены, например, с использованием методов ультра- и нанофильтрации, коагуляции и флотации. Гомогенные системы, содержащие загрязняющие вещества в виде раствора электролита и растворенного органического вещества, обрабатываются с использованием обратного осмоса, биологических методов, методов предварительного окисления и т. Д. Если раствор содержит частицы разной категории размера, то очистка воды проводится в несколько этапов.Сначала удаляются более крупные частицы, затем частицы среднего размера и, наконец, мелкие частицы.

Среди различных методов очистки воды все большее внимание уделяется электрохимической обработке. Они позволяют регулировать физико-химические свойства очищенной воды, концентрировать и извлекать из воды ценные химические продукты и металлы, обеспечивая глубокую минерализацию органических загрязнений и обеззараживающий эффект, а также значительно упрощают технологические схемы очистки.Во многих случаях электрохимические методы являются экологически чистыми, исключая вторичное загрязнение воды анионными и катионными остатками, которые являются побочным эффектом химических методов.

Основной закон, описывающий электрохимические превращения, — это закон Фарадея, который строго соблюдается. Все электрохимические процессы основаны на окислительно-восстановительной реакции, происходящей на поверхности электрода из-за установленной разности потенциалов между этими электродами. Чтобы инициировать желаемые электрохимические реакции разложения или отделения загрязняющих веществ от воды, необходимо провести процесс электролиза.Это означает, что необходимо пропустить электрический ток через проводящий раствор, содержащий эти растворенные соединения. При пропускании тока через раствор устанавливается несоответствие разности потенциалов стандартному потенциалу электрода, что вызывает электрохимическую реакцию. Теоретическое значение установленного электродного потенциала можно определить с помощью уравнения Нернста. Реальное значение потенциала электролизера рассчитывается с учетом падения потенциала из-за поляризации в системе.Растворитель, растворенный в соединениях электролита, материал электродов и другие вещества, присутствующие в растворе электролита, могут подвергаться химическим превращениям, и последовательность этих превращений зависит от величины потенциала и объясняется минимальным потреблением энергии и описывается следующим образом: законы термодинамики. Поэтому эти параметры следует учитывать при планировании электролиза.

Химическая очистка сточных вод

Сточные воды поступают из домов, предприятий, промышленности, а также из ливневых стоков и дождевых стоков.Как правило, сточные воды содержат около 99,9% воды по весу, а оставшиеся 0,1% представляют собой растворенные твердые частицы или другие взвешенные вещества. Этот материал может включать экскременты, моющие средства от стирки одежды и посуды, пищевые отходы, жир, масла, пластмассы, соли, песок, песок и тяжелые металлы. Некоторые сточные воды промышленных или сельскохозяйственных процессов могут также содержать химические вещества, которые могут быть опасными для окружающей среды или здоровья населения и которые необходимо нейтрализовать или удалить из воды, прежде чем ее можно будет безопасно повторно ввести в окружающую среду.Основная цель процессов очистки сточных вод — очистить воду и убедиться, что она безопасна для последующего использования после того, как она была возвращена в окружающую среду в рамках круговорота воды.

Очистка сточных вод включает ряд стадий, включающих процессы, которые являются механическими (физическими), биологическими, химическими, а также мембранными (фильтрационными) процессами.

В этой статье будут рассмотрены основы этих этапов процессов очистки сточных вод с последующим более глубоким взглядом на химическую очистку сточных вод.

Процессы механической очистки сточных вод

Начальная стадия очистки сточных вод включает механические процессы, которые удаляют около 20-30% твердых частиц из воды. Сначала сточные воды направляются на сито или ситчатый барабан, который отфильтровывает относительно крупные примеси, такие как листья, текстиль, бумага или другие крупные материалы. Используется серия сеток с различной степенью тонкости от нескольких сантиметров до нескольких миллиметров для отсеивания крупных загрязнений в воде.Скорость, с которой сточные воды проходят через фильтры на каждом этапе, тщательно контролируется, чтобы гарантировать эффективность процесса фильтрации. Любой мусор, собранный на ситах, отправляется на другие этапы процесса, где материал обезвоживается, а затем сжигается.

Следующим шагом обычно будет отправка сточных вод в сборник песка. Специальный отстойник используется для удаления крупных частиц, таких как камни, осколки стекла, песок или любой неуловленный органический материал.На этом этапе скорость сточных вод снижается, чтобы эти отложения оседали из воды и собирались на дне резервуара. Могут использоваться различные типы сборщиков песка, которые могут использовать аэрацию для переноса жиров и масел на поверхность воды или центробежную силу для отделения воды от других материалов.

Дальнейшее замедление скорости сточных вод осуществляется за счет расширения бассейна, когда вода поступает в резервуар для первичной очистки. Более низкая скорость позволяет более мелким частицам оседать в ил, который накапливается на дне резервуара.Этот последний резервуар для очистки представляет собой завершение процесса механической очистки сточных вод. Удаленный ил отправляется в башню для разложения, где любой органический материал превращается в газообразный метан и может использоваться для производства электроэнергии для питания перерабатывающей установки.

Процессы биологической очистки сточных вод

После стадии механической очистки сточные воды передаются на биологический процесс для дальнейшей очистки. Аэротенки используются для добавления кислорода в воду и обеспечения циркуляции воды с помощью гребных винтов.Кислород стимулирует рост бактерий и микроорганизмов, которые питаются любыми органическими загрязнителями в воде и превращают их в неорганические вещества. В результате этого процесса образуются хлопья активного ила, которые свободно плавают в воде. Из аэрационных или циркуляционных резервуаров вода поступает в резервуар для вторичной очистки сточных вод, и снова скорость воды снижается, позволяя происходить осаждение. Осадок оседает на дно очищенной воды и поэтому может быть удален механическими средствами со дна резервуара.Однако часть ила, известная как возвратный ил, не удаляется, а вместо этого подается обратно в циркуляционный резервуар, чтобы гарантировать наличие достаточного количества бактерий и микроорганизмов для поддержания жизнеспособности процесса биологической очистки. Удаляемый шлам обычно отправляется в варочный котел для дальнейшей обработки и создания газообразного метана, который будет использоваться для выработки электроэнергии.

Во многих случаях завершения первых двух фаз очистки сточных вод достаточно, чтобы вода могла снова попасть в реку или ручей.Однако для некоторых потоков промышленных и сельскохозяйственных отходов необходимы дальнейшие этапы обработки. Здесь вступают в игру процессы химической очистки сточных вод. Баланс этой статьи будет в основном сосредоточен на этих процессах.

Процессы химической очистки сточных вод

Химические вещества используются во время очистки сточных вод в различных процессах для ускорения дезинфекции. Эти химические процессы, которые вызывают химические реакции, называются химическими единичными процессами и используются вместе с биологическими и физическими процессами очистки для достижения различных стандартов воды.

Специализированные химические вещества, такие как хлор, перекись водорода, хлорит натрия и гипохлорит натрия (отбеливатель), действуют как средства, дезинфицирующие, дезинфицирующие и способствующие очистке сточных вод на очистных сооружениях.

Существует несколько различных химических процессов, включая химическую коагуляцию, химическое осаждение, химическое окисление и предварительное окисление, ионный обмен, а также химическую нейтрализацию и стабилизацию, которые могут применяться к сточным водам во время очистки.

Нейтрализация

Нейтрализация включает добавление химикатов с целью регулирования pH сточных вод. Это включает добавление кислот (для понижения pH) или щелочей (для повышения pH) в зависимости от начального pH входящего потока.

Химические осадки

Химическое осаждение — наиболее распространенный метод удаления растворенных металлов из растворов сточных вод, содержащих токсичные металлы. Чтобы преобразовать растворенные металлы в твердую форму частиц, к смеси добавляют реагент для осаждения.Химическая реакция, запускаемая реагентом, заставляет растворенные металлы образовывать твердые частицы. Затем можно использовать фильтрацию для удаления частиц из смеси. Насколько хорошо работает процесс, зависит от типа присутствующего металла, концентрации металла и типа используемого реагента. При осаждении гидроксида, обычно используемом процессе химического осаждения, гидроксид кальция или натрия используется в качестве реагента для создания твердых гидроксидов металлов. Однако создание гидроксидов из растворенных металлических частиц в сточных водах может быть затруднительным, поскольку многие растворы сточных вод содержат смешанные металлы.

Химическая коагуляция

Этот химический процесс включает дестабилизацию частиц сточных вод, так что они объединяются во время химической флокуляции. Мелкие твердые частицы, диспергированные в сточных водах, несут отрицательные электрические поверхностные заряды (в их нормальном стабильном состоянии), которые не позволяют им образовывать большие группы и оседать. Химическая коагуляция дестабилизирует эти частицы за счет введения положительно заряженных коагулянтов, которые затем уменьшают заряд отрицательных частиц. Как только заряд уменьшается, частицы свободно образуют более крупные группы.Затем в смесь вводят анионный флокулянт. Поскольку флокулянт вступает в реакцию с положительно заряженной смесью, он либо нейтрализует группы частиц, либо создает мосты между ними, связывая частицы в более крупные группы. После образования более крупных групп частиц можно использовать седиментацию для удаления частиц из смеси.

Химическое окисление / восстановление и дополнительное окисление

При введении окислителя во время химического окисления электроны перемещаются от окислителя к загрязнителям в сточных водах.Затем загрязнители претерпевают структурную модификацию, становясь менее разрушительными соединениями. Щелочное хлорирование использует хлор в качестве окислителя цианида. Однако щелочное хлорирование как процесс химического окисления может привести к образованию токсичных хлорированных соединений, и могут потребоваться дополнительные этапы. Усовершенствованное окисление может помочь удалить любые органические соединения, образующиеся в качестве побочного продукта химического окисления, с помощью таких процессов, как отгонка паром, отгонка воздухом или адсорбция активированного угля.

Редокс-реакции используются для обработки питьевой воды. Хлорированные углеводороды и пестициды можно эффективно удалить из сточных вод с помощью обработки озоном и перекисью водорода. Усовершенствованные процессы окисления также используются для разложения лекарственных веществ, таких как антибиотики или цитостатические препараты, которые могут быть обнаружены в воде. Процессы восстановления также можно использовать для превращения ионов тяжелых металлов в сульфиды.

Ионный обмен

Когда вода слишком жесткая, ее трудно использовать для очистки, и часто остается серый осадок.(Вот почему одежда, выстиранная в жесткой воде, часто сохраняет тусклый оттенок.) Для смягчения воды можно использовать процесс ионного обмена, аналогичный процессу обратного осмоса . Кальций и магний — обычные ионы, которые приводят к жесткости воды. Для смягчения воды вводятся положительно заряженные ионы натрия в виде растворенной соли хлорида натрия или рассола. Твердые ионы кальция и магния меняются местами с ионами натрия, а свободные ионы натрия просто выделяются в воду. Однако после умягчения большого количества воды умягчающий раствор может заполниться избытком ионов кальция и магния, что потребует повторной зарядки раствора ионами натрия.

Адсорбция и хемосорбция

Адсорбция — это процесс, при котором вещества накапливаются на поверхности твердого тела под действием силы Ван-дер-Вааль. Это физический процесс — когда то же самое происходит в результате химической связи, этот процесс известен как хемосорбция.

При очистке сточных вод активированный уголь часто используется для связывания растворимых элементов в воде, которые невозможно было удалить на более ранних стадиях процесса очистки, например механической или биологической.Красители от окрашивания текстиля, остатки фармацевтических препаратов, мышьяк и тяжелые металлы являются примерами веществ, которые можно эффективно удалить с помощью этого процесса.

Осадки

Химический процесс осаждения включает добавление в сточные воды подходящих агентов, которые могут преобразовывать растворенные вещества в труднорастворимые. При этом преобразовании материал осаждается и снижает его концентрацию. Тяжелые металлы могут осаждаться в виде гидроксидов металлов, а анионы могут осаждаться, например, в виде солей кальция, железа или алюминия.

Флокуляция

Флокуляция использует флокулянты, чтобы помочь удалить очень мелкие частицы из сточных вод, которые обычно не накапливаются в виде более крупных агломератов в результате их электрического отталкивания из-за наличия идентичного заряда. При добавлении специальных химикатов образуются более крупные составы частиц, которые затем осаждаются в процессе осаждения.

Химическая стабилизация

Этот процесс химической очистки сточных вод работает аналогично химическому окислению.Шлам обрабатывают большим количеством заданного окислителя, такого как хлор. Введение окислителя замедляет скорость биологического роста в иле, а также помогает дезодорировать смесь. Затем вода удаляется из ила. Перекись водорода также может использоваться в качестве окислителя и может быть более экономичным выбором.

Сводка

Обработка сточных вод для использования или рециркуляция и повторное использование представляет собой объединение нескольких отдельных технологий, включая специализированные химические вещества, продукты механической фильтрации, системы очистки, специально разработанное оборудование и услуги по очистке сточных вод для получения удовлетворительных решений проблем очистки воды и исправление.

В этой статье представлен обзор процессов очистки сточных вод с упором на процесс химической очистки сточных вод. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:

  1. https://www.aerzen.com/applications/water-and-waste-water-treatment/adviser/processes-of-waste-water-treatment.HTML
  2. https://www.das-ee.com/en-us/wastewater-treatment/treatment-technologies/chemical-physical-processes/
  3. https://www.intechopen.com/books/wastewater-treatment-engineering/biological-and-chemical-wastewater-treatment-processes
  4. https://www3.epa.gov/npdes/pubs/bastre.pdf
  5. https://www.coleparmer.com/tech-article/eight-stages-of-wastewater-treatment-process
  6. https://www.elodeusa.com/what-is-elode/

Прочие химические изделия

Больше от Chemicals

Методы очистки воды могут непреднамеренно выделять вредные химические вещества

К
Алиса Г.Уолтон

/

Опубликовано

2 мая 2018 г.

Качество общественной воды привлекло много внимания в последние годы, поскольку были сделаны некоторые тревожные открытия относительно уровней свинца в городах по всей стране. Новое исследование Университета Джона Хопкинса указывает на другие химические вещества в воде, на которые стоит обратить внимание — и, по иронии судьбы, некоторые из них могут образовываться, по иронии судьбы, во время самого процесса очистки воды.

Чтобы избавить воду от соединений, которые, как известно, являются токсичными, водоочистные сооружения теперь часто используют методы их окисления, превращая их в другие, предположительно менее вредные химические вещества, называемые «продуктами трансформации». Хотя в более ранних исследованиях изучались побочные продукты процессов очистки воды, таких как хлорирование, не так много известно о продуктах, образующихся во время некоторых из новых процессов, таких как окисление перекисью водорода и УФ-светом, которые особенно важны при повторном использовании воды.

«После того, как химическое вещество исчезло, работа — казалось бы — сделана, но на самом деле мы не всегда знаем, что означает удаление химического вещества: превращается ли оно во что-то еще? Вреден ли этот продукт преобразования?»

Carsten Prasse

доцент кафедры гигиены окружающей среды и инженерии

«Обычно мы считаем эти продукты трансформации менее токсичными, но наше исследование показывает, что это не всегда так», — говорит ведущий автор Карстен Прассе, доцент кафедры гигиены окружающей среды и инженерии школы Джонса Хопкинса Уайтинга. наук и Университетская школа общественного здравоохранения Bloomberg.«Наши результаты подчеркивают, что это только половина дела и что продукты трансформации могут играть очень важную роль, когда мы думаем о качестве очищенной воды».

Prasse вместе с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли решили изучить фенолы, класс органических химических веществ, которые являются одними из самых распространенных в системе водоснабжения, поскольку они присутствуют в повседневных продуктах, таких как красители, предметы личной гигиены. средства ухода, фармацевтические препараты и пестициды, а также химические вещества, которые естественным образом встречаются в воде.

Чтобы определить, в какие соединения превращаются фенолы во время обработки, команда, результаты которой опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences , сначала окислила фенолы с помощью перекисных радикалов, процесс, часто используемый на водоочистных сооружениях. Затем они позаимствовали хитрый метод из биомедицины: добавили в смесь аминокислоты и белки. В зависимости от того, какие химические реакции имели место, Прассе и его команда могли сделать некоторые обратные вычисления, чтобы определить, в какие соединения должны были превратиться фенолы на более раннем этапе.

Они обнаружили, что фенолы превращаются в продукты, включая 2-бутен-1,4-диал, соединение, которое, как известно, оказывает негативное воздействие, включая повреждение ДНК, на клетки человека. Интересно, что фуран, токсичное соединение в сигаретном дыме и выхлопных газах автомобилей, также превращается в организме в 2-бутен-1,4-циферблат, и, возможно, именно это преобразование отвечает за токсичность этих паров.

Image caption: Исследования показывают, что к 2050 году две трети населения мира будут жить в городах, которые все больше зависят от источников питьевой воды, подверженных воздействию сельскохозяйственных стоков, а также промышленных и городских сточных вод, где обычно встречаются фенолы.

Изображение предоставлено: Getty Images

Чтобы более полно проверить специфические эффекты 2-бутен-1,4-диала на биологические процессы, группа исследователей подвергла это соединение белкам печени мышей. Они обнаружили, что он затронул 37 различных белковых мишеней, которые участвуют в ряде биологических процессов, от энергетического метаболизма до синтеза белка и стероидов.

Один фермент, который, как было показано, связывает 2-бутен-1,4-диал, имеет решающее значение при апоптозе, или «самоубийстве клетки». Ингибирование этого соединения в живом организме может привести к неконтролируемой пролиферации клеток или росту рака.И другие соединения, которым мешает 2-бутен-1,4-диал, играют ключевую роль в метаболизме. «Есть много потенциальных последствий для здоровья, таких как ожирение и диабет», — говорит Прассе. «Существует известная связь между воздействием пестицидов и ожирением, и исследования, подобные нашему, могут помочь объяснить, почему это так».

Результаты впечатляют, поскольку эти методы впервые применяются для очистки воды, — говорит Прассе. Со временем они могут быть расширены для скрининга других типов соединений помимо фенолов.

Очистка воды является чрезвычайно сложной задачей, поскольку загрязняющие вещества поступают из множества различных источников — бактерий, растений, сельского хозяйства, сточных вод — и не всегда ясно, что образуется в процессе. «Мы очень хорошо умеем разрабатывать методы удаления химикатов», — говорит Прассе. «После того, как химическое вещество исчезло, работа — казалось бы — сделана, но на самом деле мы не всегда знаем, что означает удаление химического вещества: превращается ли оно во что-то еще? Вреден ли этот продукт преобразования?»

Прассе и его команда указывают, что к 2050 году, по оценкам, две трети мирового населения будет жить в районах, которые зависят от питьевой воды, содержащей сточные воды с ферм и сточные воды из городов и заводов.Поэтому безопасные и эффективные методы очистки станут еще более важными в ближайшие годы.

«Следующие шаги — изучить, как этот метод можно применить к более сложным образцам, и изучить другие загрязнители, которые могут привести к образованию подобных реактивных продуктов трансформации», — говорит Прассе. «Здесь мы рассмотрели фенолы. Но мы используем бытовые товары, которые содержат около 80 000 различных химикатов, и многие из них попадают в сточные воды. Нам нужно иметь возможность проверять сразу несколько химикатов.Это большая цель ».

Справочник по воде — Разъяснение | SUEZ

Взвешенные вещества в источниках неочищенной воды удаляются различными методами для получения воды, пригодной для бытовых нужд и большинства промышленных нужд. Взвешенное вещество может состоять из крупных твердых частиц, отверждаемых только под действием силы тяжести без каких-либо внешних вспомогательных средств, и трудноосаждаемого материала, часто коллоидного по природе.Удаление обычно осуществляется путем коагуляции, флокуляции и осаждения. Комбинация этих трех процессов называется обычным разъяснением.

Коагуляция — это процесс дестабилизации путем нейтрализации заряда. После нейтрализации частицы больше не отталкиваются друг от друга и могут собираться вместе. Коагуляция необходима для удаления взвешенных веществ коллоидного размера.

Флокуляция — это процесс объединения дестабилизированных или «коагулированных» частиц с образованием более крупной агломерации или «хлопьев».«

Осаждение относится к физическому удалению из суспензии или осаждению, которое происходит после коагуляции и флокуляции частиц. Одно только осаждение или оседание без предварительной коагуляции приводит к удалению только относительно крупных взвешенных частиц.

Этапы разъяснения

Мелкодисперсные частицы, взвешенные в поверхностных водах, отталкиваются друг от друга, поскольку большинство поверхностей имеют отрицательный заряд. Для агломерации частиц необходимы следующие шаги осветления:

  • Коагуляция .Коагуляция может осуществляться путем добавления неорганических солей алюминия или железа. Эти неорганические соли нейтрализуют заряд частиц, вызывающий помутнение сырой воды, а также гидролизуются с образованием нерастворимых осадков, которые захватывают частицы. Коагуляцию также можно осуществить путем добавления водорастворимых органических полимеров с многочисленными ионизированными центрами для нейтрализации заряда частиц.

  • Флокуляция . Флокуляция, агломерация дестабилизированных частиц в крупные частицы, может быть усилена добавлением высокомолекулярных водорастворимых органических полимеров.Эти полимеры увеличивают размер хлопьев за счет связывания заряженных участков и образования мостиков.

Следовательно, коагуляция включает нейтрализацию заряженных частиц для дестабилизации взвешенных твердых частиц. В большинстве процессов осветления затем следует стадия флокуляции. Флокуляция начинается, когда нейтрализованные или захваченные частицы начинают сталкиваться и сливаться с образованием более крупных частиц. Этот процесс может происходить естественным путем или может быть усилен добавлением полимерных флокулянтов.

Неорганические коагулянты

В Таблице 5-1 приведен ряд распространенных неорганических коагулянтов.Типичные коагулянты железа и алюминия представляют собой кислые соли, которые понижают pH очищенной воды путем гидролиза. В зависимости от исходной щелочности и pH исходной воды необходимо добавить щелочь, такую ​​как известь или каустик, чтобы противодействовать снижению pH первичного коагулянта. Продукты гидролиза железа и алюминия играют важную роль в процессе коагуляции, особенно в тех случаях, когда входящие воды с низкой мутностью выигрывают от наличия дополнительных участков поверхности столкновения.

Таблица 5-1. Коагулянты неорганические обыкновенные

Кристалл

Имя Типичная формула Типичная прочность Типичные формы, используемые при очистке воды Плотность Типичное использование
Сульфат алюминия Al 2 (SO 4 ) 3 ·
от 14 до 18 H 2 O
17% Al2O3 кусковой, гранулированный или порошок 60-70 фунтов / фут 3 первичный коагулянт
Квасцы 8.25% Al2O3 жидкость 11,1 фунт / галлон
Хлорид алюминия AlCl 3 · 6H 2 O 35% AlCl 3 жидкость 12,5 фунтов / галлон первичный коагулянт
Сульфат железа Fe 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O 68% Fe 2 (SO 4 ) 3 гранулированный 70-72 фунт / фут 3 первичный коагулянт
Ferric-floc Fe 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O 41% Fe 2 (SO 4 ) 3 раствор 12.3 фунта / галлон первичный коагулянт
Хлорид железа FeCl 3 60% FeCl 3 ,
35-45% FeCl 3
, раствор 60-64 фунт / фут 3
11,2-12,4 фунт / галлон
первичный коагулянт
Алюминат натрия Na 2 Al 2 O 4 38-46% Na 2 Al 2 O 4 жидкость 12.3-12,9 фунтов / галлон первичный коагулянт; умягчение холодными / горячими осадками

Изменение pH влияет на поверхностный заряд частиц и осаждение хлопьев во время коагуляции. Хлопья гидроксида железа и алюминия лучше всего осаждаются при уровнях pH, которые минимизируют растворимость коагулянта. Однако наилучшие характеристики осветления не всегда могут совпадать с оптимальным значением pH для образования хлопьев гидроксида. Кроме того, хлопья гидроксида железа и алюминия увеличивают объемы, необходимые для удаления осевшего шлама.

Для сульфата алюминия оптимальная эффективность коагуляции и минимальная растворимость хлопьев обычно достигаются при pH от 6,0 до 7,0. Коагулянты железа могут успешно использоваться в гораздо более широком диапазоне pH от 5,0 до 11,0. Если используются соединения двухвалентного железа, для полного осаждения необходимо окисление до трехвалентного железа. Для этого может потребоваться добавление хлора или корректировка pH. Химические реакции между щелочностью воды (естественной или дополнительной) и алюминием или железом приводят к образованию гидроксидного коагулянта, как показано ниже:

Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaHCO 3 = 2Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4 + 6CO 2
сульфат алюминия бикарбонат натрия гидроксид алюминия натрия сульфат диоксид углерода
Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaHCO 3 = 2Fe (ОН) 3 + 3Na 2 SO 4 + 6CO 2
сульфат железа бикарбонат натрия гидроксид железа натрия сульфат диоксид углерода
Na 2 Al 2 O 4 + 4H 2 O = 2Al (OH) 3 + 2NaOH
алюминат натрия вода гидроксид алюминия натрия гидроксид

Полиэлектролиты

Термин полиэлектролиты относится ко всем водорастворимым органическим полимерам, используемым для осветления, независимо от того, действуют ли они как коагулянты или флокулянты.

Водорастворимые полимеры можно классифицировать следующим образом:

  • анионная ионизация в водном растворе с образованием отрицательно заряженных участков вдоль полимерной цепи
  • катионная ионизация в водном растворе с образованием положительно заряженных участков вдоль полимерной цепи
  • неионогенно ионизируется в водном растворе с образованием очень слабых отрицательно заряженных участков вдоль полимерной цепи

Полимерные первичные коагулянты — это катионные материалы с относительно низкой молекулярной массой (менее 500 000).Плотность катионного заряда (доступные положительно заряженные участки) очень высока. Полимерные флокулянты или вспомогательные коагулянты могут быть анионными, катионными или неионогенными. Их молекулярный вес может достигать 50 000 000 человек. В таблице 5-2 описаны некоторые типичные органические полиэлектролиты.

Для любой данной частицы существует идеальный молекулярный вес и идеальная плотность заряда для оптимальной коагуляции. Также существует оптимальная плотность заряда и молекулярная масса для наиболее эффективного флокулянта.

Поскольку суспензии обычно неоднородны, необходимы специальные испытания, чтобы найти коагулянты и флокулянты с самым широким диапазоном характеристик.

Полиэлектролиты первичного коагулянта

Катионные полиэлектролиты, обычно используемые в качестве первичных коагулянтов, — это полиамины и поли (DADMACS). Они проявляют сильную катионную ионизацию и обычно имеют молекулярную массу менее 500000. При использовании в качестве первичных коагулянтов они адсорбируются на поверхности частиц, уменьшая отталкивающие отрицательные заряды. Эти полимеры могут также в некоторой степени связывать одну частицу с другой, но не являются особенно эффективными флокулянтами.Использование полиэлектролитов позволяет осветлять воду без осаждения дополнительных твердых гидроксидов, образованных неорганическими коагулянтами. На pH очищенной воды это не влияет.

Эффективность полиэлектролитов первичного коагулянта в значительной степени зависит от природы частиц мутности, которые должны быть коагулированы, количества присутствующей мутности и энергии перемешивания или реакции, доступной во время коагуляции. При более низкой входящей мутности требуется большая турбулентность или перемешивание для достижения максимальной нейтрализации заряда.

Сырая вода с концентрацией менее 10 NTU (нефелометрические единицы мутности) обычно не может быть очищена с помощью одного только катионного полимера. Наилучшие результаты дает сочетание неорганической соли и катионного полимера. Для сырой воды с низкой мутностью следует рассмотреть возможность оперативного осветления.

Обычно воды, содержащие от 10 до 60 NTU, наиболее эффективно обрабатываются неорганическим коагулянтом и катионным полимером. В большинстве случаев значительная часть потребности в неорганических коагулянтах может быть удовлетворена за счет катионного полиэлектролита.При мутности более 60 NTU обычно достаточно одного полимерного первичного коагулянта.

В воде с низкой мутностью, где желательно избегать использования неорганического коагулянта, можно добавить искусственную мутность для образования хлопьев. Бентонитовая глина используется для увеличения площади поверхности для адсорбции и улавливания мелкодисперсной мутности. Затем добавляется полимерный коагулянт для завершения процесса коагуляции.

Использование органических полимеров дает несколько преимуществ по сравнению с неорганическими коагулянтами:

  • Количество осадка, образующегося при осветлении, можно уменьшить на 50-90% .Приблизительный сухой вес твердых частиц, удаленных на фунт сухих квасцов и сульфата железа, составляет приблизительно 0,25 и 0,5 фунта соответственно.
  • Образовавшийся ил содержит меньше химически связанной воды и легче обезвоживается .
  • Полимерные коагулянты не влияют на pH . Следовательно, потребность в дополнительной щелочности, такой как известь, щелочь или кальцинированная сода, снижается или устраняется.
  • Полимерные коагулянты не влияют на общую концентрацию растворенных твердых веществ .Например, 1 ppm квасцов добавляет 0,45 ppm сульфат-иона (выраженного как CaCO3). Уменьшение содержания сульфата может значительно увеличить емкость анионообменных систем.
  • Унос растворимого железа или алюминия в стоках осветлителя может быть результатом использования неорганического коагулянта . Следовательно, устранение неорганического коагулянта может минимизировать осаждение этих металлов в фильтрах, ионообменных установках и системах охлаждения.

Коагулянты (флокулянты)

В некоторых случаях может подаваться избыток первичного коагулянта (неорганического, полимерного или их комбинации) для увеличения размера хлопьев и увеличения скорости осаждения.Однако в некоторых водах даже высокие дозы первичного коагулянта не обеспечат желаемой прозрачности сточных вод. Вспомогательный полимерный коагулянт, добавляемый после первичного коагулянта, может за счет образования более крупных хлопьев при низких уровнях обработки уменьшить необходимое количество первичного коагулянта.

Как правило, наиболее эффективными коагулянтами являются анионные полиакриламиды с очень высокой молекулярной массой. Неионные или катионные типы оказались успешными в некоторых системах осветлителей. По сути, полимер связывает мелкие хлопьевидные частицы и заставляет их быстро агломерироваться в более крупные, более когезионные хлопья, которые быстро оседают.Полимеры с более высокой молекулярной массой наиболее эффективно связывают взвешенные твердые частицы.

Добавки-коагулянты зарекомендовали себя весьма успешно при смягчении осадков и осветлении для достижения улучшенных скоростей осаждения осадков и прозрачности готовой воды.

Уменьшение цвета

Часто целью осветления является уменьшение цвета. Болота и водно-болотные угодья придают цвет поверхностным водам, особенно после сильных дождей. Материалы, вызывающие окраску, могут вызывать различные проблемы, такие как неприятный вкус, повышенное микробиологическое содержание, загрязнение анионообменными смолами и нарушение коагуляции и стабилизации ила, растворимого железа и марганца.

Большинство органических красителей в поверхностных водах коллоидны и имеют отрицательный заряд. По химическому составу окрашивающие соединения подразделяются на гуминовые и фульвокислоты. Цвет можно удалить хлорированием и коагуляцией солями алюминия или железа или органическими полиэлектролитами. Хлор окисляет окрашивающие соединения, в то время как неорганические коагулянты могут физически удалить многие типы органических красителей путем нейтрализации поверхностных зарядов. Использование хлора для окисления органических цветных тел может быть ограничено из-за производства хлорированных органических побочных продуктов, таких как тригалометаны.Дополнительное удаление окраски достигается за счет химического взаимодействия с продуктами гидролиза алюминия или железа. Высоко заряженные катионные органические полиэлектролиты также можно использовать для коагуляции некоторых типов цветных частиц.

Коагуляция для уменьшения цвета обычно проводится при pH от 4,5 до 5,5. Оптимальный pH для удаления мутности обычно намного выше, чем для уменьшения цвета. Присутствие сульфат-ионов может помешать коагуляции для уменьшения цвета, тогда как ионы кальция и магния могут улучшить процесс и расширить диапазон pH, в котором можно эффективно уменьшить цвет.

Обычное осветительное оборудование

Процесс коагуляции / флокуляции и осаждения требует трех отдельных единичных процессов:

  • высокая скорость сдвига, быстрое перемешивание для коагуляции
  • низкий сдвиг, высокое время удерживания, умеренное перемешивание для флокуляции
  • Разделение жидкостей и твердых частиц

Осветлители с горизонтальным потоком

Первоначально обычные осветительные установки состояли из больших прямоугольных бетонных бассейнов, разделенных на две или три секции.Каждый этап процесса осветления происходил в отдельной секции бассейна. Движение воды было горизонтальным с пробковым потоком через эти системы.

Поскольку конструкция подходит для бассейнов большой емкости, агрегаты с горизонтальным потоком все еще используются на некоторых крупных промышленных предприятиях и для осветления муниципальной воды. Время удерживания обычно длительное (до 4-6 часов) и в основном оно посвящено отстаиванию. Быстрое перемешивание обычно рассчитано на 3-5 минут, а медленное — на 15-30 минут. Такая конструкция обеспечивает большую гибкость в установке правильных точек добавления химикатов.Кроме того, такие агрегаты относительно нечувствительны к резким изменениям расхода воды.

Длительное удерживание также обеспечивает достаточное время реакции для внесения необходимых корректировок в подачу химикатов и полимеров, если условия сырой воды внезапно изменятся. Однако для всех потребностей в очищенной воде, кроме очень больших, горизонтальные установки требуют высоких затрат на строительство и большего земельного пространства на единицу водного объема.

Осветлители с восходящим потоком

Компактные и относительно экономичные осветлители с восходящим потоком обеспечивают коагуляцию, флокуляцию и осаждение в единственном (обычно круглом) стальном или бетонном резервуаре.Эти осветлители называются «восходящим потоком», потому что вода течет вверх к желобам для сточных вод по мере оседания взвешенных твердых частиц. Они характеризуются повышенным контактом с твердыми частицами за счет внутренней рециркуляции ила. Это ключевая особенность в поддержании высокой прозрачности сточных вод и главное отличие от горизонтальных осветлителей.

Поскольку время удерживания в установке с восходящим потоком составляет приблизительно 1-2 часа, бассейны с восходящим потоком могут быть намного меньше по размеру, чем горизонтальные бассейны с одинаковой пропускной способностью.Скорость подъема 0,70–1,25 галлона в минуту / фут² поверхности является нормальной для разъяснения. Комбинированные установки для смягчения-осветления могут работать при расходе до 1,5 галлонов в минуту / фут² площади поверхности из-за размера частиц и плотности осажденной твердости.

Для достижения высокой пропускной способности агрегаты с восходящим потоком спроектированы таким образом, чтобы максимально увеличить длину линейного переливного водослива при минимизации возможности короткого замыкания в зоне отстаивания. Кроме того, две стадии смешивания для коагуляции и флокуляции происходят в одной и той же емкости для осветления.

Хотя установки с восходящим потоком могут обеспечивать более эффективное осаждение, чем горизонтальные конструкции, многие осветлители с восходящим потоком компрометируют быстрые и медленные последовательности смешивания. Некоторые типы обеспечивают быстрое механическое перемешивание и зависят от турбулентности потока для флокуляции; другие исключают стадию быстрого перемешивания и обеспечивают только умеренную турбулентность для флокуляции. Однако в большинстве случаев пользователи могут преодолеть недостатки быстрого перемешивания, добавив первичный коагулянт дальше по потоку перед осветлителем. На рисунке 5-1 показаны зоны быстрого перемешивания, медленного перемешивания и осаждения типичного восходящего потока, контактирующего с твердыми частицами осветлителя.

Осветление осадка и контакта с твердыми частицами

Большинство конструкций с восходящим потоком называется осветлителями с «подушкой ила» или «контактирующими с твердыми частицами». После коагуляции и / или флокуляции в блоках подушки ила поступающая вода проходит через взвешенный слой ранее сформированного хлопьевидного осадка. На рис. 5-2 показан осветлитель шлама с восходящим потоком.

Поскольку центральный колодец в этих установках часто имеет форму перевернутого конуса, скорость подъема воды уменьшается по мере ее подъема через постоянно увеличивающееся поперечное сечение.Когда скорость подъема уменьшается настолько, чтобы в точности равняться скорости осаждения взвешенных хлопьев, образуется отчетливая граница раздела ил / жидкость.

Эффективность слоя осадка зависит от фильтрующего действия, когда свежекоагулированная или флокулированная вода проходит через взвешенный флок. Более высокие уровни осадка увеличивают эффективность фильтрации. На практике верхняя граница раздела ила поддерживается на самом высоком безопасном уровне для предотвращения сбоев, которые могут привести к уносу большого количества хлопьев в переток.Также следует избегать чрезмерного удаления ила или продувки. Уровень поверхностного слоя ила часто очень чувствителен к изменениям производительности, добавлению коагулянта и изменениям химического состава и температуры сырой воды.

«Контакт с твердыми частицами» относится к установкам, в которых большие объемы ила циркулируют внутри. Этот термин также описывает блок заслонки ила и просто означает, что до и во время осаждения химически обработанная вода контактирует с ранее коагулированными твердыми частицами. Блоки бассейнов для пульпы, контактирующие с твердыми частицами, не полагаются на фильтрацию, как в конструкциях с подушками для ила.

Установки, контактирующие с твердыми частицами, часто сочетают осветление и смягчение осадком. Контакт поступающей сырой воды с рециркулирующим илом повышает эффективность реакций умягчения и увеличивает размер и плотность хлопьевидных частиц. На рис. 5-3 показан типичный блок для контакта с твердыми частицами.

Встроенное разъяснение

Поточное осветление — это процесс удаления мутности сырой воды путем добавления коагулянта непосредственно перед фильтрацией.Поточное осветление обычно ограничивается неочищенной водой с типичной мутностью менее 20 NTU, хотя фильтры с восходящим потоком могут выдерживать более высокую нагрузку. Полиэлектролиты и / или неорганические коагулянты используются для повышения эффективности фильтрации и увеличения продолжительности пробега. Предпочтение отдается полимерам, поскольку они не создают дополнительной нагрузки взвешенных твердых частиц, которая может сократить продолжительность работы фильтра.

Фильтр может быть с нисходящим или восходящим потоком, в зависимости от мутности сырой воды и размера частиц. Установка с двумя средами с нисходящим потоком обычно состоит из слоев различных сортов антрацита и песка, закрепленных на гравийном слое.После обратной промывки более крупные частицы антрацита отделяются от верхней части слоя, а более плотные и мелкие частицы песка находятся на дне. Цель состоит в том, чтобы обеспечить проникновение хлопьев в слой, что снижает вероятность чрезмерных падений давления из-за засорения верхней части фильтрующего материала. Таким образом достигается более высокая скорость фильтрации без существенной потери качества сточных вод. Нормальная скорость фильтрации составляет 5-6 галлонов в минуту / фут².

Выбор и загрузка коагулянта для проточного осветления

Выбор полимерного коагулянта и скорости подачи зависит от конструкции оборудования и мутности поступающей воды.Изначально проточное осветление использовалось для очистки воды с низкой мутностью, но теперь оно используется для многих типов поверхностных вод. Для большинства вод удовлетворительным является использование одного полимерного катионного коагулянта. Однако добавление высокомолекулярного анионного полимера может улучшить эффективность фильтрации.

Скорость подачи полимера обычно ниже, чем скорость, используемая при обычном осветлении, при тех же характеристиках сырой воды. Полная нейтрализация заряда и образование перемычек не являются необходимыми, и их следует избегать, поскольку полная коагуляция или флокуляция могут способствовать чрезмерному улавливанию взвешенных твердых частиц в первой части фильтрующего материала.Это может вызвать засорение среды, высокие перепады давления и короткие рабочие интервалы.

Полимер наносится в количестве, достаточном только для инициирования нейтрализации, что обеспечивает притяжение и адсорбцию частиц через весь слой. Часто скорость подачи полимера регулируется методом проб и ошибок на реальных установках, чтобы минимизировать мутность выходящего потока и максимизировать продолжительность рабочего цикла.

Поскольку оптимальная флокуляция нежелательна, полимеры вводят непосредственно перед установками. Обычно требуется короткий период перемешивания для достижения степени реакции, наиболее подходящей для работы установки.Можно рекомендовать воду для разбавления, чтобы полимер должным образом диспергировался в поступающей воде. Однако может потребоваться несколько раз переместить точку впрыска полимера, чтобы улучшить удаление мутности. Из-за характера работы изменение скорости подачи полимера обычно показывает изменение мутности выходящего потока за относительно короткий период времени.

Тестирование коагуляции

Один только анализ сырой воды не очень полезен для прогнозирования условий коагуляции.Химикаты для коагуляции и соответствующие скорости подачи должны выбираться в соответствии с опытом эксплуатации данной сырой воды или путем моделирования стадии осветления в лабораторном масштабе.

Jar testing — самый эффективный способ имитировать химию и работу осветления. Устройство стакана с несколькими лопастями (рис. 5-4) позволяет сравнивать различные химические комбинации, все из которых находятся в идентичных гидравлических условиях. Также могут наблюдаться эффекты быстрого и медленного перемешивания, интенсивности и продолжительности.

Помимо определения оптимальной химической программы, можно установить правильный порядок добавления. Наиболее важными измерениями при испытании в сосуде являются дозировки коагулянта и / или флокулянта, pH, размер хлопьев и характеристики осаждения, время образования хлопьев и чистота конечной воды. Чтобы моделировать циркуляцию ила, отстой, образовавшийся в одной серии испытаний в сосуде (или образец ила из работающего осветлителя), может быть добавлен к следующему испытанию в сосуде. Результаты испытаний яса носят относительный характер, и при полномасштабной эксплуатации завода требуются частые корректировки.Блоки контроля и управления, такие как детектор проточного тока, могут использоваться для оперативного управления с обратной связью.

Измерения дзета-потенциала использовались экспериментально для прогнозирования потребности в коагулянте и оптимальных уровней pH. Поскольку метод измерения требует специального оборудования и квалифицированного специалиста, дзета-потенциал никогда не применялся для управления промышленными установками по очистке воды. Кроме того, поскольку дзета-потенциал измеряет только один аспект всего процесса, он может не отражать все условия, ведущие к эффективности коагуляции.

Химические добавки

Наиболее эффективный метод добавления химикатов для коагуляции зависит от типа воды и используемой системы и должен быть проверен с помощью тестирования в сосуде. Однако есть обычная последовательность:

  • хлор
  • бентонит (для маломутных вод)
  • первичный неорганический и / или полимерный коагулянт
  • Химические вещества, регулирующие pH
  • вспомогательный коагулянт

Воды с высоким содержанием органических веществ требуют повышенного количества первичных коагулянтов.Хлор может использоваться для облегчения коагуляции за счет окисления органических загрязнителей, которые обладают диспергирующими свойствами. Хлорирование перед подачей первичного коагулянта также снижает дозировку коагулянта. Когда используется неорганический коагулянт, добавление химикатов, регулирующих pH, перед коагулянтом устанавливает надлежащую среду pH для первичного коагулянта.

Все химические вещества для обработки, за исключением добавок коагулянта, следует добавлять во время очень турбулентного перемешивания поступающей воды.Быстрое перемешивание при добавлении коагулянтов алюминия и железа обеспечивает равномерную адсорбцию катионов на взвешенных веществах.

Смешивание с высоким усилием сдвига особенно важно, когда в качестве первичных коагулянтов используются катионные полимеры. В общем, желательно кормить их как можно дальше от осветлителя. Однако при добавлении коагулянта следует избегать перемешивания с большим усилием сдвига, чтобы предотвратить нарушение связующей функции полимера. Для роста хлопьев необходима только умеренная турбулентность.

Рисунок 5-1. Осветлитель и зоны.

Икс

Рисунок 5-2. Осветлитель осадка с восходящим потоком. (Предоставлено Permutit Company, Inc.)

Икс

Рисунок 5-3. Осветлитель контактный для твердых тел. (С любезного разрешения Infilco Defremont, Inc.)

Икс

Рисунок 5-4. Исследование коагуляции Jar test.

Икс

Руководство по выбору оборудования для химической водоочистки

: типы, характеристики, применение

Оборудование для химической обработки воды включает химикаты, мониторы и другое оборудование, используемое для обнаружения и устранения общих проблем с технологической водой.

Обзор технологической воды

Технологическая вода определяется как вода, которая не может быть отнесена к питьевой воде и используется в промышленном оборудовании и процессах. Обычно он используется в котлах, градирнях или теплообменниках.

В то время как низкая стоимость, широкая доступность и способность к теплообмену делают воду идеальной теплообменной средой, ее характеристики как растворителя могут вызывать нежелательные побочные эффекты в промышленных системах.Наиболее распространенные вредные эффекты можно разделить на четыре основные категории, обсуждаемые ниже.

Коррозия

Коррозия — это электрохимический процесс, при котором металл — обычно низкоуглеродистая сталь или другой более дешевый материал — возвращается в свое естественное оксидное состояние, вызывая потерю толщины металла или полное проникновение через металлическую стенку трубы. Коррозия начинается, когда ионы металлов растворяются в электролите (в данном случае в воде), оставляя после себя электроны. Эти свободные электроны проходят через металл и собираются в катодной точке, где происходят реакции с потреблением электронов.Реакции приводят к потере металла и возможному образованию отложений.

Корродированная труба.

Изображение предоставлено: Vsolymossy / CC BY 3.0

Коррозионные воздействия могут быть общими и воздействовать на металлическую поверхность равномерно или более сильно локализоваться на небольшой площади. Последнее действие, обычно называемое точечной коррозией, часто влияет на металлы, которые не корродируют, такие как медь, алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь. Третий тип, гальваническая коррозия, возникает, когда два разнородных контактирующих металла разъедают соединения форсунок или фитинги.

Масштаб

Окалина — это преимущественно неорганическое покрытие, образованное водорастворимыми минералами. Обычными минералами накипи являются карбонат кальция, фосфат кальция, силикат магния и кремнезем. Минерал, который менее растворим в определенном образце воды, с большей вероятностью выпадет в осадок на поверхности в виде накипи. Способность образца воды образовывать накипь определяется четырьмя факторами:

  • Температура: Минералы становятся более растворимыми при повышении температуры (прямая растворимость) или понижении (обратная растворимость).

  • pH: Изменения щелочности или кислотности сильно влияют на растворимость минерала. Например, растворимость карбоната кальция снижается по мере увеличения pH, что увеличивает вероятность образования накипи.

  • Общее количество образующего накипь материала, присутствующего в образце.

  • Влияние других растворенных материалов.

Обрастание

Обрастание — это накопление твердых загрязняющих веществ, помимо накипи, которое способствует износу оборудования или ухудшает работу системы.Загрязняющие вещества включают грязь, ил, песок, органические материалы, микробные массы и некоторые фосфаты. Это явление обычно более распространено в воде, содержащей большое количество взвешенного материала, но факторы окружающей среды, такие как температура, скорость потока, рост микробов, коррозия и загрязнение, также могут влиять на загрязнение.

Биообрастание в системе охлаждающей воды.

Изображение предоставлено: MERUS

Биологические проблемы

Природные животворные свойства воды способствуют биологическому росту микроорганизмов.Неконтролируемый рост этих организмов в технологических системах приводит к образованию микробной слизи, липких масс микроорганизмов, которые способствуют обрастанию и коррозии. Хотя эти организмы обычно попадают в систему в пределах исходного источника воды, переносимые по воздуху организмы также могут попадать в градирню или другую систему.

Эффекты коррозии, накипи, обрастания и биологического загрязнения

Вышеуказанные проблемы могут иметь прямое негативное влияние на системы, использующие техническую воду.Общие проблемы включают:

  • Увеличение затрат на техническое обслуживание, ремонт и отключение, что приводит к увеличению общей стоимости эксплуатации (TCO)

  • Снижение эффективности теплопередачи, что ведет к увеличению затрат на топливо и энергию

  • Повышенные выбросы и проблемы с соблюдением экологических требований

  • Возможные остановки завода, потеря оборудования и проблемы с качеством продукции

  • В крайних случаях, катастрофический отказ котла и возможная гибель людей

Химическая обработка

Химические вещества добавляются в сырую технологическую воду на нескольких этапах процесса очистки.Химическая обработка питательной воды котлов, воды градирни и другой технологической воды обычно выполняется в сочетании с программой механической обработки с использованием ионообменного оборудования, дещелочников и деаэраторов.

Химические вещества играют важную роль в процессах очистки котловой и охлаждающей воды.

Изображение предоставлено: Naigi Chemical Products Co.

Поставщики химикатов часто классифицируют свою продукцию по категориям, указанным ниже.

Биологические химикаты

Химические вещества, такие как альгициды, биоциды и другие дезинфицирующие средства, убивают нежелательные организмы в технологической воде.

Альгициды убивают водоросли и цианобактерии (сине-зеленые водоросли) в пробе воды. Хотя введение альгицида в систему устраняет все присутствующие водоросли, он не удаляет токсины, выделяемые водорослями перед смертью.

Биоциды и другие дезинфицирующие средства токсичны для микроорганизмов и быстро сокращают их численность, вызывая вымирание населения.Наиболее распространены биоциды окислительного типа, такие как хлор, диоксид хлора и озон. Когда окисляющие биоциды неэффективны в конкретной водной системе, можно использовать неокисляющие агенты, такие как соли меди, амины, хлорированные фенольные соединения или соли четвертичного аммония. Для получения более подробной информации о биоцидах и их реакциях посетите страницу Lenntech, посвященную биоцидам.

Каждому дезинфицирующему средству присущи преимущества и недостатки. Например, озон очень эффективен как для жидкостей, так и для поверхностей и обычно используется в фармацевтических целях и для обработки технологической воды, но стоит дорого.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы химической коррозии вступают в реакцию с металлическими поверхностями, обеспечивая защиту от коррозии. Всего пять типов:

  • Ингибиторы пассивности или пассиваторы переводят металлические поверхности в пассивный диапазон, вызывая сдвиг в потенциале коррозии. К ним относятся окислители хромат, нитрит и нитрат, а также неокисляющие ионы, такие как фосфат и молибдат.Пассиваторы — самый эффективный тип ингибитора коррозии.

  • Катодные ингибиторы могут действовать, используя одну из двух реакций. Такие химические вещества, как мышьяк и сурьма, затрудняют рекомбинацию и выделение водорода. И наоборот, ингибиторы, такие как кальций, цинк и магний, откладываются в виде оксидов на поверхности металла, образуя защитное покрытие.

  • Органические ингибиторы действуют на всю поверхность металлической детали, образуя гидрофобное покрытие.

  • Ингибиторы , вызывающие осаждение, включают силикаты и фосфаты и образуют защитное покрытие на поверхности металла.

  • Летучие ингибиторы коррозии (VCI) включают морфолин, гидразин и соли циклогексиламина или дициклогексиламина. Когда эти соединения контактируют с металлической поверхностью, пар конденсируется и гидролизуется, образуя защитные ионы.

Флокулянты

Флокулянты способствуют образованию связей между взвешенными твердыми частицами в пробе воды.Когда взвешенные твердые частицы связываются друг с другом, они образуют более крупные частицы, называемые хлопьями . Флокулянты имеют один или несколько назначенных зарядов, которые обычно определяют их функцию. Катионные (положительные) полимерные флокулянты основаны на азоте, а анионные — на карбоксилат-ионах. Полиамфолит — это специализированные соединения, несущие как положительные, так и отрицательные заряды.

Окислители

Химические окислители снижают химическую и биохимическую потребность в кислороде.В более экстремальных условиях они также полностью окисляют органические или неорганические загрязнители, превращая их в углекислый газ и воду. Наиболее распространенные окислители совпадают с окислительными дезинфицирующими средствами и ингибиторами коррозии.

  • Перекись водорода является одним из наиболее распространенных окислителей благодаря своей универсальности, эффективности и безопасности. Он используется в ситуациях, требующих контроля запаха, контроля коррозии, окисления органических веществ или окисления металлов.

  • Озон широко используется как дезинфицирующее средство, так и окислитель.Он эффективно окисляет обычные загрязнители, такие как нитриты, галогены, железо, цианид, марганец, ПХД и пестициды.

  • Кислород может использоваться для окисления минералов, таких как железо или марганец.

Поглотители кислорода

Поглотители кислорода можно рассматривать как противоположность окислителей: они предотвращают реакции окисления, вызывающие коррозию. Органические растворы, такие как карбогидразин, гидрохинон и диэтилгидроксиэтанол, используются в качестве поглотителей, поскольку они имеют небольшой отрицательный заряд; Поскольку молекулы кислорода имеют слегка положительный заряд, органические поглотители поглощают их и предотвращают окисление.Неорганические поглотители кислорода включают гидразин и сульфит натрия.

Контроль pH

Химические вещества для контроля pH

включают нейтрализующие агенты и кондиционеры pH. Нейтрализующие вещества изменяют уровень pH воды с чрезмерно кислого или щелочного. Гидроксид натрия, карбонат кальция и известь увеличивают pH, тогда как серная или соляная кислота, разбавленные, понижают его. Реакции нейтрализации обычно вызывают повышение температуры, что может повлиять на другие параметры технологической воды.

Кондиционеры

pH, такие как хлористый водород и гидроксид натрия, позволяют более точно регулировать уровень pH. Количество используемого вещества зависит от необходимых корректировок.

Очистители смол

Очистители смол химически очищают использованные ионообменные смолы. Эти смолы можно использовать повторно после регенерации, но этот процесс вызывает серьезное загрязнение; очистители на основе смол окисляют эти загрязнения. Обычные очистители для смол включают хлорид натрия, хлорид калия, лимонную кислоту и диоксид хлора.

Ингибиторы образования накипи

Ингибиторы образования накипи — это отрицательно заряженные полимеры, которые прикрепляются к минеральным образованиям, образующим накипь, после того, как эти минералы превышают пределы их растворимости. Полимеры нарушают процесс кристаллизации, предотвращая образование накипи. Обычные ингибиторы образования отложений включают сложные эфиры фосфорной кислоты и фосфорную кислоту.

Мониторы и контроллеры

Производители могут также предлагать мониторы и контроллеры, связанные с химической очисткой воды.Мониторы содержат датчики или зонды, которые возвращают данные о ключевых переменных, включая pH, качество воды, температуру и количество химикатов, уже содержащихся в технологической воде. Дополнительную информацию об этих приборах и датчиках можно найти в следующих руководствах по техническим характеристикам Engineering360:

Для управления химической обработкой могут использоваться специализированные контроллеры. Устройства с функцией «подачи и слива» могут автоматически подавать дезинфицирующие средства и другие химикаты в систему технологической воды в зависимости от прошедшего времени или в процентах от подпитки.

Стандарты

Оборудование для химической обработки воды и химикаты могут быть спроектированы и использованы в соответствии с опубликованными стандартами, многие из которых перечислены на странице стандартов Engineering360. Примеры включают:

NACE 11206 — Мониторинг и контроль биоцидов в градирнях

EN 12952-12 — Требования к питательной воде котлов и качеству котловой воды

SAI — SAA AS 5059 — Системы водоснабжения градирни электростанции — борьба с болезнями легионеров

Список литературы

Кливер-Брукс — Очистка котловой воды (pdf)

Изображение предоставлено:

Cannon Water Technology Inc.

Химикаты, используемые для очистки воды градирни

Градирни работают за счет теплообмена. Вода постоянно циркулирует по системе, и, когда она попадает в градирню, нагретую в результате промышленных процессов, она подвергается воздействию воздуха, что приводит к испарению. Это снижает температуру воды настолько, чтобы ее можно было рециркулировать и использовать для охлаждения. Конечно, этот цикл испарения требует постоянного пополнения запаса воды.Однако вода, подаваемая в систему охлаждения, обычно изобилует загрязняющими веществами, которые могут вызвать накипь и коррозию. Химические вещества, которые используют компании по очистке воды, предназначены для решения и предотвращения этих проблем.

Какие химические вещества используются при очистке воды в градирне?

Правильная комбинация химикатов для использования на вашем предприятии зависит от ряда факторов, включая тип градирни и качество воды, подаваемой в систему.Обычно для очистки воды для градирен используются:

  • Ингибиторы образования накипи и коррозии — эти химические вещества предназначены для уменьшения или устранения загрязняющих веществ, таких как минералы, в вашем водоснабжении, которые могут привести к засорению и ухудшению состояния трубопроводов вашей системы.
  • Обработка в замкнутых системах. Такие проблемы, как точечная коррозия, характерная для замкнутых систем. Для предотвращения такой коррозии можно использовать различные химические вещества.
  • Биоциды — Эта химическая обработка используется для контроля развития потенциально вредных микроорганизмов.
  • Органические диспергаторы — Эти химические вещества для обработки воды в градирне можно использовать для предотвращения загрязнения и накопления биопленок.
  • Двуокись хлора — это химическое вещество можно использовать в качестве дезинфицирующего средства для уничтожения микроорганизмов и предотвращения повторного роста.

Кроме того, для обработки воды перед ее поступлением в систему можно использовать предварительную обработку, такую ​​как смягчители воды и дещелочи.

Очистка воды в градирне от R2J

Специалисты R2J имеют более чем 35-летний опыт работы в области очистки воды с градирнями и заслужили доверие множества компаний в районе залива Тампа и за его пределами.Фактически, мы являемся предпочтительным подрядчиком для EVAPCO — крупнейшего производителя градирен в Северной Америке. Мы не только предлагаем решения, адаптированные к оборудованию и потребностям наших клиентов, но также используем передовые продукты, такие как Smart Release®, который безопаснее и экологичнее многих альтернатив. Чтобы узнать больше о химических веществах, которые R2J использует для очистки воды в градирнях, и о нашем подходе к оказанию помощи нашим клиентам, свяжитесь с нами сегодня.

видов хлора, используемого при очистке воды — ООО «Чистая вода»


Чаще всего при очистке воды хлор используется для дезинфекции воды.Как дезинфицирующее средство у него есть недостатки, но есть и преимущества. Другие методы дезинфекции, такие как ультрафиолет и озонирование, являются эффективными дезинфицирующими средствами, но они не обеспечивают остаточного действия для предотвращения повторного роста патогенных микроорганизмов, как хлорирование. Когда очистные сооружения удалены от места использования, хлорирование — лучший способ обеспечить конечного пользователя безопасной водой. Муниципальные поставщики воды обычно полагаются на измерения «остаточного хлора» — количества хлора, остающегося в воде после того, как она достигнет места назначения, — как доказательство безопасности.Остаточные требования различаются, но обычно остаточное целевое значение составляет от 0,2 до 1 мг / л.

Помимо дезинфекции, хлор можно эффективно использовать для окисления железа, марганца и сероводорода, чтобы облегчить их удаление, уменьшить цвет воды и помочь в таких процессах обработки, как осаждение и фильтрация.

Хлор и pH

В целом, чем ниже pH воды, тем эффективнее хлор в качестве дезинфицирующего средства. Опять же, говоря в целом, причина для эффективного дозирования заключается в том, что хлорирование повышает pH воды, поэтому передозировка часто повышает pH до уровней, при которых хлор не действует эффективно как дезинфицирующее средство.Больше не всегда значит сильнее. С химической точки зрения это связано с взаимоотношениями между двумя составляющими хлора, которые вместе часто называют «свободным хлором» — гипохлорной кислотой и ионами гипохлорита. Гипохлористая кислота является более эффективным дезинфицирующим средством и преобладает при более низких уровнях pH, поэтому более низкий pH предпочтителен для дезинфекции. И наоборот, более высокий pH необходим для стратегий очистки воды, которые зависят от хлорирования для окисления железа и марганца.

Типы хлора, используемого при очистке воды

«Чистый хлор» для очистки воды используется редко.Тремя наиболее распространенными хлорсодержащими веществами, используемыми при очистке воды, являются газообразный хлор, гипохлорит натрия и гипохлорит кальция. Выбор типа используемого хлора часто зависит от стоимости, доступных вариантов хранения и требуемых условий pH. Хлорирование влияет на pH, а pH влияет на результаты — факт, который обычно упускается из виду при очистке воды в жилых домах.

Газообразный хлор

Хлор имеет зеленовато-желтый цвет и тяжелее воздуха. Его высокая токсичность делает его отличным дезинфицирующим средством для воды, но также представляет опасность для людей, которые с ним обращаются.Газообразный хлор, конечно, является смертельным оружием при использовании в химической войне. Он вызывает раздражение дыхательных путей и может вызвать раздражение кожи и слизистых оболочек и может вызвать смерть при достаточном воздействии. Из-за химических изменений, происходящих при попадании в воду, газообразный хлор не более токсичен для человека при использовании для очистки питьевой воды, чем другие формы хлора. Газообразный хлор, который на самом деле продается как сжатая жидкость янтарного цвета, является наименее дорогой формой хлора и, следовательно, является предпочтительным типом для муниципальных систем водоснабжения.

Гипохлорит кальция

Гипохлорит кальция производится из газообразного хлора. Он наиболее известен как пеллеты и гранулы хлора при очистке воды в жилых помещениях. Это белое твердое вещество с очень резким запахом, которое может выделять достаточно тепла, чтобы взорваться, поэтому его нельзя хранить рядом с деревом, тканью или нефтепродуктами. Гипохлорит кальция увеличивает pH обрабатываемой воды.

Гипохлорит натрия

Гипохлорит натрия — это хлорсодержащее соединение, которое легче всего узнать в качестве бытового отбеливателя.Это светло-желтая жидкость с относительно коротким сроком хранения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *