Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού. Οι σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού μειώνουν σημαντικά τον κίνδυνο αστοχίας του εξοπλισμού του λέβητα

1. Τι σημαίνει ο κύκλος ατμού-νερού των λεβητοστασίων

Ο κύκλος ατμού-νερού είναι η περίοδος κατά την οποία το νερό μετατρέπεται σε ατμό και αυτή η περίοδος επαναλαμβάνεται πολλές φορές.

Για αξιόπιστη και ασφαλή λειτουργία του λέβητα σημασιαέχει μια κυκλοφορία νερού σε αυτό - η συνεχής κίνησή του σε ένα υγρό μείγμα κατά μήκος ενός συγκεκριμένου κλειστού κυκλώματος. Ως αποτέλεσμα, διασφαλίζεται η εντατική απομάκρυνση θερμότητας από την επιφάνεια θέρμανσης και εξαλείφεται η τοπική στασιμότητα ατμού και αερίου, η οποία προστατεύει την επιφάνεια θέρμανσης από απαράδεκτη υπερθέρμανση, διάβρωση και αποτρέπει τη διάσπαση του λέβητα. Η κυκλοφορία στους λέβητες μπορεί να είναι φυσική και αναγκαστική (τεχνητή), που δημιουργείται με τη βοήθεια αντλιών.

Στα μοντέρνα σχέδια λεβήτων, η επιφάνεια θέρμανσης αποτελείται από χωριστές δέσμες σωλήνων που συνδέονται με τύμπανα και κεφαλές, οι οποίες σχηματίζουν επαρκή πολύπλοκο σύστημακλειστά κυκλώματα κυκλοφορίας.

Στο σχ. φαίνεται ένα διάγραμμα του λεγόμενου κυκλώματος κυκλοφορίας. Το νερό χύνεται στο δοχείο και ο αριστερός τροχός του σωλήνα σχήματος U θερμαίνεται, σχηματίζεται ατμός. ειδικό βάροςτο μείγμα ατμού και νερού θα είναι μικρότερο σε σύγκριση με το ειδικό βάρος στο δεξί γόνατο. Το υγρό σε τέτοιες συνθήκες δεν θα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας. Για παράδειγμα, Α - Α, η πίεση στα αριστερά θα είναι μικρότερη από ό, τι στα δεξιά - ξεκινά μια κίνηση, η οποία ονομάζεται κυκλοφορία. Ο ατμός θα απελευθερωθεί από τον καθρέφτη εξάτμισης, θα μετακινηθεί πιο έξω από το δοχείο και θα του παρέχεται νερό τροφοδοσίας στην ίδια ποσότητα κατά βάρος.

Για τον υπολογισμό της κυκλοφορίας λύνονται δύο εξισώσεις. Το πρώτο εκφράζει την υλική ισορροπία, το δεύτερο την ισορροπία δυνάμεων.

Η πρώτη εξίσωση διαμορφώνεται ως εξής:

G κάτω από \u003d G op kg / s, (170)

Όπου G κάτω - η ποσότητα νερού και ατμού που κινείται στο τμήμα ανύψωσης του κυκλώματος, σε kg / s.

G op - η ποσότητα του νερού που κινείται στο κάτω μέρος, σε kg / s.

Η εξίσωση ισορροπίας δύναμης μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

N \u003d ∆ρ kg / m 2, (171)

όπου N είναι η συνολική κεφαλή οδήγησης, ίση με h (γ σε - γ cm), σε kg.

Δρ - το άθροισμα των υδραυλικών αντιστάσεων σε kg / m 2, συμπεριλαμβανομένης της δύναμης αδράνειας, που προκύπτει από την κίνηση του γαλακτώματος ατμού-νερού και του νερού μέσα από το γραφείο και τελικά προκαλεί ομοιόμορφη κίνησησε μια ορισμένη ταχύτητα.

Το κύκλωμα του λέβητα περιέχει ένας μεγάλος αριθμός απόπαράλληλους σωλήνες, και οι συνθήκες εργασίας τους δεν μπορούν να είναι εντελώς πανομοιότυπες για διάφορους λόγους. Προκειμένου να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη κυκλοφορία σε όλους τους σωλήνες των κυκλωμάτων παράλληλης λειτουργίας και να μην προκληθεί ανατροπή της κυκλοφορίας σε κανένα από αυτά, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ταχύτητα κίνησης του νερού κατά μήκος του κυκλώματος, η οποία εξασφαλίζεται από μια ορισμένη αναλογία κυκλοφορίας K.

Συνήθως, η αναλογία κυκλοφορίας επιλέγεται μεταξύ 10 - 50 και με μικρό θερμικό φορτίο των σωλήνων, είναι πολύ περισσότερο από 200 - 300.

Ο ρυθμός ροής του νερού στο κύκλωμα, λαμβάνοντας υπόψη τον ρυθμό κυκλοφορίας, είναι ίσος με

όπου D = κατανάλωση ατμού (νερό τροφοδοσίας) του υπολογιζόμενου κυκλώματος σε kg/h.

Η ταχύτητα του νερού στην είσοδο του ανυψωτικού τμήματος του κυκλώματος μπορεί να προσδιοριστεί από την ισότητα

2. Λόγοι σχηματισμού εναποθέσεων σε εναλλάκτες θερμότητας

Διάφορες ακαθαρσίες που περιέχονται στο θερμαινόμενο και εξατμισμένο νερό μπορούν να απελευθερωθούν στη στερεά φάση στις εσωτερικές επιφάνειες των γεννητριών ατμού, των εξατμιστών, των μετατροπέων ατμού και των συμπυκνωτών ατμοστροβίλων με τη μορφή αλάτων και στο εσωτερικό της μάζας νερού - με τη μορφή αιωρούμενης λάσπης. Ωστόσο, είναι αδύνατο να χαράξουμε ένα σαφές όριο μεταξύ αλάτων και λάσπης, καθώς οι ουσίες που εναποτίθενται στην επιφάνεια θέρμανσης με τη μορφή αλάτων μπορούν τελικά να μετατραπούν σε λάσπη και αντίστροφα, υπό ορισμένες συνθήκες, η λάσπη μπορεί να κολλήσει στην επιφάνεια θέρμανσης, σχηματίζοντας άλατα.

Από τα στοιχεία της γεννήτριας ατμού, οι θερμαινόμενοι σωλήνες σήτας είναι πιο ευαίσθητοι στη μόλυνση των εσωτερικών επιφανειών. Ο σχηματισμός εναποθέσεων στις εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων παραγωγής ατμού συνεπάγεται επιδείνωση της μεταφοράς θερμότητας και, ως αποτέλεσμα, επικίνδυνη υπερθέρμανση του μετάλλου του σωλήνα.

Οι επιφάνειες θέρμανσης με ακτινοβολία των σύγχρονων γεννητριών ατμού θερμαίνονται εντατικά από έναν πυρσό φούρνου. Η πυκνότητα ροής θερμότητας σε αυτά φτάνει τα 600–700 kW/m2 και οι τοπικές ροές θερμότητας μπορεί να είναι ακόμη υψηλότερες. Επομένως, ακόμη και μια βραχυπρόθεσμη υποβάθμιση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από τον τοίχο στο βραστό νερό οδηγεί σε τόσο σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα (500–600 °C και υψηλότερη) που η αντοχή του μετάλλου μπορεί να μην είναι επαρκής για να αντέξει τις τάσεις που έχουν προκύψει σε αυτό. Συνέπεια αυτού είναι η ζημιά στο μέταλλο, που χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση διογκώσεων, μολύβδου και συχνά ρήξη σωλήνων.

Με έντονες διακυμάνσεις θερμοκρασίας στα τοιχώματα των σωλήνων παραγωγής ατμού, που μπορεί να συμβούν κατά τη λειτουργία της γεννήτριας ατμού, τα άλατα απολεπίζονται από τα τοιχώματα με τη μορφή εύθραυστων και πυκνών νιφάδων, που μεταφέρονται από τη ροή του κυκλοφορούντος νερού σε μέρη με αργή κυκλοφορία. Εκεί, εναποτίθενται με τη μορφή τυχαίας συσσώρευσης τεμαχίων διαφόρων μεγεθών και σχημάτων, που τσιμεντώνονται από λάσπη σε περισσότερο ή λιγότερο πυκνούς σχηματισμούς. Εάν η γεννήτρια ατμού τύπου τυμπάνου έχει οριζόντια ή ελαφρώς κεκλιμένα τμήματα σωλήνων παραγωγής ατμού με αργή κυκλοφορία, τότε συνήθως συμβαίνει συσσώρευση αποθέσεων χαλαρής λάσπης σε αυτά. Η στένωση της διατομής για τη διέλευση του νερού ή η πλήρης απόφραξη των σωλήνων ατμού οδηγεί σε παραβίαση της κυκλοφορίας. Στη λεγόμενη ζώνη μετάβασης μιας γεννήτριας ατμού μιας φοράς, μέχρι την κρίσιμη πίεση, όπου εξατμίζεται η τελευταία υγρασία που απομένει και ο ατμός υπερθερμαίνεται ελαφρά, σχηματίζονται εναποθέσεις ασβεστίου, ενώσεων μαγνησίου και προϊόντα διάβρωσης.

Δεδομένου ότι η γεννήτρια ατμού μίας φοράς είναι μια αποτελεσματική παγίδα για τις ελάχιστα διαλυτές ενώσεις ασβεστίου, μαγνησίου, σιδήρου και χαλκού. Στη συνέχεια στο αυξημένο περιεχόμενοαυτά στο νερό τροφοδοσίας, συσσωρεύονται γρήγορα στο τμήμα του σωλήνα, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια της εκστρατείας εργασίας της γεννήτριας ατμού.

Προκειμένου να διασφαλιστούν ελάχιστες αποθέσεις τόσο στις περιοχές μέγιστων θερμικών φορτίων των σωλήνων παραγωγής ατμού, όσο και στη διαδρομή ροής των στροβίλων, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά τα λειτουργικά πρότυπα για την επιτρεπόμενη περιεκτικότητα ορισμένων ακαθαρσιών στο νερό τροφοδοσίας. Για το σκοπό αυτό, επιπλέον νερό τροφοδοσίας υποβάλλεται σε βαθύ χημικό καθαρισμό ή απόσταξη σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού.

Η βελτίωση της ποιότητας των συμπυκνωμάτων και του νερού τροφοδοσίας αποδυναμώνει αισθητά τη διαδικασία σχηματισμού λειτουργικών εναποθέσεων στην επιφάνεια του εξοπλισμού ατμού, αλλά δεν την εξαλείφει εντελώς. Ως εκ τούτου, για να εξασφαλιστεί η σωστή καθαριότητα της επιφάνειας θέρμανσης, είναι απαραίτητο, μαζί με έναν εφάπαξ καθαρισμό πριν από την έναρξη, να πραγματοποιείται και περιοδικός επιχειρησιακός καθαρισμός του κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού, και όχι μόνο με την παρουσία συστηματικών κατάφωρων παραβιάσεων του καθιερωμένου καθεστώτος νερού και με ανεπαρκή αποτελεσματικότητα των αντιδιαβρωτικών μέτρων του TPP. Ο λειτουργικός καθαρισμός είναι ιδιαίτερα απαραίτητος για μονάδες ισχύος με γεννήτριες ατμού μία φορά.

3. Περιγράψτε τη διάβρωση των λεβήτων ατμού κατά μήκος των διαδρομών ατμού-νερού και αερίου

Τα μέταλλα και τα κράματα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξοπλισμού θερμότητας και ισχύος έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με το μέσο που έρχεται σε επαφή μαζί τους (νερό, ατμός, αέρια) που περιέχει ορισμένες προσμίξεις που προκαλούν διάβρωση (οξυγόνο, ανθρακικά και άλλα οξέα, αλκάλια κ.λπ.).

απαραίτητη για την παραβίαση κανονική λειτουργίαλέβητας ατμού είναι η αλληλεπίδραση ουσιών διαλυμένων στο νερό με την έκπλυση του με μέταλλο, με αποτέλεσμα την καταστροφή του μετάλλου, το οποίο, με γνωστές διαστάσεις, οδηγεί σε ατυχήματα και αστοχίες μεμονωμένων στοιχείων του λέβητα. Μια τέτοια καταστροφή του μετάλλου από το περιβάλλον ονομάζεται διάβρωση. Η διάβρωση ξεκινά πάντα από την επιφάνεια του μετάλλου και σταδιακά εξαπλώνεται στο βάθος.

Επί του παρόντος, διακρίνονται δύο κύριες ομάδες φαινομένων διάβρωσης: η χημική και η ηλεκτροχημική διάβρωση.

Η χημική διάβρωση αναφέρεται στην καταστροφή του μετάλλου ως αποτέλεσμα της άμεσης χημικής αλληλεπίδρασής του με το περιβάλλον. Σε εγκαταστάσεις θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, παραδείγματα χημικής διάβρωσης είναι: οξείδωση της εξωτερικής επιφάνειας της θέρμανσης από θερμά καυσαέρια, διάβρωση χάλυβα από υπέρθερμο ατμό (η λεγόμενη διάβρωση ατμού-νερού), διάβρωση μετάλλου από λιπαντικά κ.λπ.

Η ηλεκτροχημική διάβρωση, όπως υποδηλώνει το όνομά της, δεν σχετίζεται μόνο με χημικές διεργασίες, αλλά και με την κίνηση των ηλεκτρονίων σε μέσα αλληλεπίδρασης, δηλ. με την έλευση ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν όταν το μέταλλο αλληλεπιδρά με διαλύματα ηλεκτρολυτών, κάτι που λαμβάνει χώρα σε έναν λέβητα ατμού στον οποίο κυκλοφορεί το νερό του λέβητα, το οποίο είναι ένα διάλυμα αλάτων και αλκαλίων που αποσυντίθενται σε ιόντα. Ηλεκτροχημική διάβρωση εμφανίζεται επίσης όταν το μέταλλο έρχεται σε επαφή με τον αέρα (σε κανονική θερμοκρασία), ο οποίος περιέχει πάντα υδρατμούς, οι οποίοι, συμπυκνούμενοι στη μεταλλική επιφάνεια με τη μορφή λεπτής μεμβράνης υγρασίας, δημιουργούν συνθήκες για την εμφάνιση ηλεκτροχημικής διάβρωσης.

Η καταστροφή του μετάλλου ξεκινά ουσιαστικά με τη διάλυση του σιδήρου, που συνίσταται στο ότι τα άτομα του σιδήρου χάνουν μερικά από τα ηλεκτρόνια τους, αφήνοντάς τα στο μέταλλο και έτσι μετατρέπονται σε θετικά φορτισμένα ιόντα σιδήρου, τα οποία περνούν σε υδατικό διάλυμα. Αυτή η διαδικασία δεν συμβαίνει ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια του μετάλλου που πλένεται με νερό. Το γεγονός είναι ότι τα χημικά καθαρά μέταλλα συνήθως δεν είναι αρκετά ισχυρά και επομένως τα κράματά τους με άλλες ουσίες χρησιμοποιούνται κυρίως στην τεχνολογία, όπως γνωρίζετε, ο χυτοσίδηρος και ο χάλυβας είναι κράματα σιδήρου με άνθρακα. Επιπλέον, μικρές ποσότητες πυριτίου, μαγγανίου, χρωμίου, νικελίου κ.λπ. προστίθενται στη μεταλλική κατασκευή για τη βελτίωση της ποιότητάς της.

Σύμφωνα με τη μορφή εκδήλωσης της διάβρωσης, διακρίνονται: ομοιόμορφη διάβρωση, όταν η καταστροφή του μετάλλου συμβαίνει περίπου στο ίδιο βάθος σε ολόκληρη την επιφάνεια του μετάλλου, και τοπική διάβρωση. Το τελευταίο έχει τρεις κύριες ποικιλίες: 1) διάβρωση διάτρησης, στην οποία η διάβρωση μετάλλων αναπτύσσεται σε βάθος σε περιορισμένη επιφάνεια, προσεγγίζοντας σημειακές εκδηλώσεις, κάτι που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο για τον εξοπλισμό του λέβητα (ο σχηματισμός διαμπερών συριγγίων ως αποτέλεσμα τέτοιας διάβρωσης). 2) επιλεκτική διάβρωση, όταν ένα από τα συστατικά μέρηκράμα; για παράδειγμα, σε σωλήνες συμπυκνωτών στροβίλων από ορείχαλκο (κράμα χαλκού και ψευδαργύρου), όταν ψύχονται θαλασσινό νερόο ψευδάργυρος αφαιρείται από τον ορείχαλκο, ως αποτέλεσμα του οποίου ο ορείχαλκος γίνεται εύθραυστος. 3) διακοκκώδης διάβρωση, η οποία συμβαίνει κυρίως σε ανεπαρκώς σφιχτά πριτσίνια και κυλιόμενες αρθρώσεις ατμολεβήτων με επιθετικές ιδιότητες του νερού του λέβητα με ταυτόχρονες υπερβολικές μηχανικές καταπονήσεις σε αυτές τις περιοχές του μετάλλου. Αυτός ο τύπος διάβρωσης χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση ρωγμών κατά μήκος των ορίων των μεταλλικών κρυστάλλων, γεγονός που καθιστά το μέταλλο εύθραυστο.

4. Ποια είναι τα νεροχημικά καθεστώτα στους λέβητες και από τι εξαρτώνται;

Ο κανονικός τρόπος λειτουργίας των λεβήτων ατμού είναι ένας τέτοιος τρόπος, ο οποίος παρέχει:

α) λήψη καθαρού ατμού· β) η απουσία εναποθέσεων αλατιού (κλίμακα) στις θερμαντικές επιφάνειες των λεβήτων και η απολέπιση της προκύπτουσας λάσπης (η λεγόμενη δευτερεύουσα κλίμακα). γ) πρόληψη κάθε είδους διάβρωσης του μετάλλου του λέβητα και της διαδρομής του συμπυκνωτή ατμού, που μεταφέρει προϊόντα διάβρωσης στον λέβητα.

Οι απαιτήσεις αυτές ικανοποιούνται με τη λήψη μέτρων προς δύο βασικές κατευθύνσεις:

α) στην προετοιμασία του νερού πηγής· β) κατά τη ρύθμιση της ποιότητας του νερού του λέβητα.

Η προετοιμασία του νερού πηγής, ανάλογα με την ποιότητά του και τις απαιτήσεις που σχετίζονται με το σχεδιασμό του λέβητα, μπορεί να πραγματοποιηθεί με:

α) Επεξεργασία νερού πριν από τον λέβητα με αφαίρεση αιωρούμενων και οργανικών ουσιών, σίδηρο, σχηματιστές αλάτων (Ca, Mg), ελεύθερο και δεσμευμένο διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο, μείωση αλκαλικότητας και αλατότητας (ασβεστοποίηση, υδρογόνωση - κατιονοποίηση ή απιονισμό κ.λπ.)

β) επεξεργασία νερού εντός λέβητα (με δοσομέτρηση αντιδραστηρίων ή επεξεργασία νερού με μαγνητικό πεδίο με υποχρεωτική και αξιόπιστη απομάκρυνση της λάσπης).

Η ποιότητα του νερού του λέβητα ελέγχεται με εμφύσηση λεβήτων, μπορεί να επιτευχθεί σημαντική μείωση του μεγέθους της εκκένωσης με τη βελτίωση των συσκευών διαχωρισμού του λέβητα: σταδιακή εξάτμιση, απομακρυσμένοι κυκλώνες, πλύση με ατμό με νερό τροφοδοσίας. Το σύνολο της εφαρμογής των αναγραφόμενων μέτρων που διασφαλίζουν την κανονική λειτουργία των λεβήτων ονομάζεται νερό - ο χημικός τρόπος λειτουργίας του λεβητοστασίου.

Η χρήση οποιασδήποτε μεθόδου επεξεργασίας νερού: εντός του λέβητα, στον λέβητα με επακόλουθη διορθωτική επεξεργασία του χημικά επεξεργασμένου ή τροφοδοτικού νερού - απαιτεί την ανάφλεξη των λεβήτων ατμού.

Στις συνθήκες λειτουργίας των λεβήτων, υπάρχουν δύο μέθοδοι εμφύσησης λεβήτων: περιοδική και συνεχής.

Πραγματοποιείται περιοδική εμφύσηση από τα κάτω σημεία του λέβητα για την απομάκρυνση της χονδροειδούς λάσπης που εναποτίθεται στους κάτω συλλέκτες (τύμπανα) του λέβητα ή σε κυκλώματα με αργή κυκλοφορία νερού. Παράγεται σύμφωνα με το καθορισμένο χρονοδιάγραμμα, ανάλογα με τον βαθμό μόλυνσης του νερού του λέβητα, αλλά τουλάχιστον μία φορά ανά βάρδια.

Η συνεχής ανάφλεξη των λεβήτων εξασφαλίζει την απαιτούμενη καθαρότητα ατμού, διατηρώντας μια ορισμένη σύνθεση αλατιού του νερού του λέβητα.

5. Περιγράψτε τον σχεδιασμό των κοκκωδών φίλτρων φωτισμού και τον τρόπο λειτουργίας τους.

Η διαύγαση νερού με διήθηση χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία επεξεργασίας νερού· γι' αυτό, το διαυγές νερό φιλτράρεται μέσω ενός στρώματος κοκκώδους υλικού (χαλαζιακή άμμος, θρυμματισμένος ανθρακίτης, διογκωμένη άργιλος, κ.λπ.) που φορτώνεται στο φίλτρο.

Ταξινόμηση των φίλτρων σύμφωνα με μια σειρά από κύρια χαρακτηριστικά :

ρυθμός φιλτραρίσματος:

- αργό (0,1 - 0,3 m / h);

- ασθενοφόρα (5 - 12 m / h).

- εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα (36 - 100 m / h).

πίεση κάτω από την οποία λειτουργούν:

- ανοιχτό ή χωρίς πίεση.

- πίεση

αριθμός στρωμάτων φίλτρου:

- μονή στρώση;

- δύο στρώσεων?

- πολυεπίπεδο.

Τα πιο αποτελεσματικά και οικονομικά είναι τα φίλτρα πολλαπλών στρώσεων, στα οποία, για να αυξηθεί η ικανότητα ρύπανσης και η απόδοση φιλτραρίσματος, το φορτίο αποτελείται από υλικά με διαφορετικές πυκνότητες και μεγέθη σωματιδίων: μεγάλα ελαφρά σωματίδια βρίσκονται στην κορυφή του στρώματος, μικρά βαριά σωματίδια βρίσκονται κάτω. Με καθοδική κατεύθυνση φιλτραρίσματος, μεγάλοι ρύποι διατηρούνται στο ανώτερο στρώμα του φορτίου και οι υπόλοιποι μικροί - στο κάτω. Έτσι, όλος ο όγκος της λήψης λειτουργεί. Τα φίλτρα φωτισμού είναι αποτελεσματικά στη συγκράτηση σωματιδίων μεγέθους > 10 μm.

Το νερό που περιέχει αιωρούμενα σωματίδια, που κινείται μέσω ενός κοκκώδους φορτίου που συγκρατεί τα αιωρούμενα σωματίδια, διαυγάζεται. Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εξαρτάται από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των ακαθαρσιών, τα μέσα φίλτρου και τους υδροδυναμικούς παράγοντες. Στο πάχος του φορτίου, συσσωρεύονται ακαθαρσίες, μειώνεται ο ελεύθερος όγκος των πόρων και αυξάνεται η υδραυλική αντίσταση του φορτίου, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των απωλειών πίεσης στο φορτίο.

Γενικά, η διαδικασία διήθησης μπορεί να χωριστεί υπό όρους σε διάφορα στάδια: τη μεταφορά σωματιδίων από τη ροή του νερού στην επιφάνεια του υλικού του φίλτρου. στερέωση σωματιδίων στους κόκκους και στα κενά μεταξύ τους. αποκόλληση σταθερών σωματιδίων με τη μετάβασή τους πίσω στη ροή του νερού.

Η εξαγωγή ακαθαρσιών από το νερό και η στερέωσή τους στους κόκκους του φορτίου πραγματοποιείται υπό τη δράση των δυνάμεων πρόσφυσης. Το ίζημα που σχηματίζεται στα σωματίδια του φορτίου έχει μια εύθραυστη δομή, η οποία μπορεί να καταστραφεί υπό την επίδραση υδροδυναμικών δυνάμεων. Μερικά από τα προηγουμένως προσκολλημένα σωματίδια αποκολλώνται από τους κόκκους του φορτίου με τη μορφή μικρών νιφάδων και μεταφέρονται στα επόμενα στρώματα του φορτίου (διαχύσεως), όπου παραμένουν και πάλι στα κανάλια των πόρων. Έτσι, η διαδικασία διαύγασης του νερού θα πρέπει να θεωρείται ως το συνολικό αποτέλεσμα της διαδικασίας πρόσφυσης και διάχυσης. Η ελάφρυνση σε κάθε στοιχειώδες στρώμα του φορτίου συμβαίνει εφόσον η ένταση της πρόσφυσης των σωματιδίων υπερβαίνει την ένταση της αποκόλλησης.

Ως κορεσμός ανώτερα στρώματακατά τη φόρτωση, η διαδικασία διήθησης περνά στα κατώτερα, η ζώνη διήθησης, όπως ήταν, κατεβαίνει προς την κατεύθυνση της ροής από την περιοχή όπου το υλικό του φίλτρου είναι ήδη κορεσμένο με ρύπανση και η διαδικασία διαχύσεως επικρατεί στην περιοχή νωπής φόρτωσης. Έπειτα έρχεται μια στιγμή που ολόκληρο το στρώμα φόρτωσης του φίλτρου είναι κορεσμένο με ρυπαντές νερού και δεν παρέχεται ο απαιτούμενος βαθμός διαύγασης του νερού. Η συγκέντρωση των αιωρούμενων στερεών στην έξοδο του φορτίου αρχίζει να αυξάνεται.

Ο χρόνος κατά τον οποίο επιτυγχάνεται η διαύγαση του νερού σε προκαθορισμένο βαθμό ονομάζεται χρόνος της προστατευτικής δράσης του φορτίου. Όταν φτάσει στην οριακή απώλεια πίεσης, το φίλτρο φωτισμού πρέπει να τεθεί σε λειτουργία πλύσης χαλάρωσης, όταν το φορτίο πλένεται με αντίστροφη ροή νερού και οι ρύποι απορρίπτονται στην αποχέτευση.

Η ικανότητα του φίλτρου να συγκρατεί μια χοντρή ανάρτηση εξαρτάται κυρίως από τη μάζα του. λεπτό εναιώρημα και κολλοειδή σωματίδια - από επιφανειακές δυνάμεις. Το φορτίο των αιωρούμενων σωματιδίων είναι σημαντικό, καθώς τα κολλοειδή σωματίδια του ίδιου φορτίου δεν μπορούν να ενωθούν σε συσσωματώματα, να γίνουν μεγαλύτερα και να καθιζάνουν: το φορτίο τα εμποδίζει να πλησιάσουν. Αυτή η «αλλοτρίωση» των σωματιδίων ξεπερνιέται με τεχνητή πήξη. Κατά κανόνα, η πήξη (μερικές φορές, επιπλέον, κροκίδωση) πραγματοποιείται σε δεξαμενές καθίζησης - διαυγαστές. Συχνά αυτή η διαδικασία συνδυάζεται με αποσκλήρυνση νερού με ασβέστη ή σόδα - με ασβεστοποίηση ή αποσκλήρυνση καυστικής σόδας.

Στα συμβατικά φίλτρα φωτισμού, το φιλτράρισμα μεμβράνης παρατηρείται συχνότερα. Η ογκομετρική διήθηση οργανώνεται σε φίλτρα δύο στρώσεων και στους λεγόμενους διαυγαστήρες επαφής. Το κάτω στρώμα χαλαζιακής άμμου μεγέθους 0,65 - 0,75 mm χύνεται στο φίλτρο και ανώτερο στρώμαανθρακίτης με μέγεθος κόκκου 1,0 - 1,25 mm. Δεν σχηματίζεται φιλμ στην άνω επιφάνεια του στρώματος των χονδροειδών κόκκων ανθρακίτη. Οι αιωρούμενες ουσίες που έχουν περάσει από το στρώμα του ανθρακίτη συγκρατούνται από το κάτω στρώμα της άμμου.

Κατά τη χαλάρωση του φίλτρου, τα στρώματα άμμου και ανθρακίτη δεν αναμειγνύονται, καθώς η πυκνότητα του ανθρακίτη είναι η μισή από αυτήν της χαλαζιακής άμμου.

6. Περιγράψτε τη διαδικασία αποσκλήρυνσης του νερού χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ανταλλαγής κατιόντων.

Σύμφωνα με τη θεωρία ηλεκτρολυτική διάστασηΤα μόρια ορισμένων ουσιών σε ένα υδατικό διάλυμα αποσυντίθενται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα ιόντα - κατιόντα και ανιόντα.

Όταν ένα τέτοιο διάλυμα διέρχεται από ένα φίλτρο που περιέχει ένα ελάχιστα διαλυτό υλικό (κατιονανταλλάκτη) ικανό να απορροφά κατιόντα διαλύματος, συμπεριλαμβανομένων Ca και Mg, και να απελευθερώνει κατιόντα Na ή H αντί αυτών, συμβαίνει μαλάκυνση του νερού. Το νερό απελευθερώνεται σχεδόν πλήρως από Ca και Mg και η σκληρότητά του πέφτει στους 0,1°

Να – κατιονισμός.Με αυτή τη μέθοδο, τα άλατα ασβεστίου και μαγνησίου διαλυμένα στο νερό, όταν φιλτράρονται μέσω κατιοντοανταλλακτικού υλικού, ανταλλάσσουν Ca και Mg με Na. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται μόνο άλατα νατρίου με υψηλή διαλυτότητα. Ο τύπος του κατιονικού υλικού συμβολίζεται συμβατικά με το γράμμα R.

Κατιονικά υλικά είναι: ο γλαυκονίτης, ο σουλφοάνθρακας και οι συνθετικές ρητίνες. Sulfocoal, ο οποίος λαμβάνεται μετά από επεξεργασία καφέ ή λιθάνθρακαατμίζον θειικό οξύ.

Η χωρητικότητα του υλικού ανταλλαγής κατιόντων είναι το όριο της ικανότητας ανταλλαγής του, μετά το οποίο, ως αποτέλεσμα της κατανάλωσης κατιόντων Na, πρέπει να αποκατασταθούν με αναγέννηση.

Η χωρητικότητα μετράται σε τόνους μοίρες (t-deg) σχηματιστών κλίμακας, μετρώντας ανά 1 m 3 κατιονικού υλικού. Τόνοι - βαθμοί λαμβάνονται πολλαπλασιάζοντας την κατανάλωση επεξεργασμένου νερού, εκφρασμένη σε τόνους, με τη σκληρότητα αυτού του νερού σε βαθμούς σκληρότητας.

Η αναγέννηση πραγματοποιείται με διάλυμα χλωριούχου νατρίου 5 - 10%, περασμένο από το υλικό του κατιονανταλλάκτη.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα του να-κατιονισμού είναι η απουσία αλάτων που καθιζάνουν. Τα ανιόντα των αλάτων σκληρότητας αποστέλλονται εξ ολοκλήρου στο λέβητα. Αυτή η περίσταση καθιστά απαραίτητη την αύξηση της ποσότητας του νερού καθαρισμού. Η αποσκλήρυνση του νερού κατά τη διάρκεια του να-κατιονισμού είναι αρκετά βαθιά, η σκληρότητα του νερού τροφοδοσίας μπορεί να φτάσει στους 0 ° (πρακτικά 0,05–01 °), η αλκαλικότητα δεν διαφέρει από την ανθρακική σκληρότητα του νερού της πηγής.

Τα μειονεκτήματα της να-κατιονοποίησης περιλαμβάνουν την απόκτηση αυξημένης αλκαλικότητας σε περιπτώσεις όπου υπάρχει σημαντική ποσότητα αλάτων προσωρινής σκληρότητας στο νερό της πηγής.

Περιορίζεται σε ένα Να-κατιονισμός είναι δυνατός με ανθρακική σκληρότητα νερού που δεν υπερβαίνει τους 3-6 °. Διαφορετικά, είναι απαραίτητο να αυξηθεί σημαντικά η ποσότητα του νερού καθαρισμού, η οποία θα δημιουργήσει ήδη μεγάλες απώλειες θερμότητας. Τυπικά, η ποσότητα του νερού ανάφλεξης δεν υπερβαίνει το 5–10% της συνολικής ροής που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του λέβητα.

Η μέθοδος κατιονισμού απαιτεί πολύ απλή συντήρηση και είναι διαθέσιμη στο απλό προσωπικό του λεβητοστασίου χωρίς την πρόσθετη συμμετοχή χημικού.

Σχέδιο φίλτρου κατιόντων


H - Να – κατιονισμός. Εάν ένα φίλτρο κατιονίτη γεμάτο με σουλφοάνθρακα αναγεννηθεί όχι με διάλυμα χλωριούχου νατρίου, αλλά με διάλυμα θειικού οξέος, τότε η ανταλλαγή θα γίνει μεταξύ των κατιόντων Ca και Mg στο νερό που υποβάλλεται σε επεξεργασία και των κατιόντων Η του σουλφοάνθρακα.

Το νερό που παρασκευάζεται με αυτόν τον τρόπο, έχοντας επίσης αμελητέα σκληρότητα, γίνεται ταυτόχρονα όξινο και επομένως ακατάλληλο για τροφοδοσία ατμολεβήτων και η οξύτητα του νερού είναι ίση με τη μη ανθρακική σκληρότητα του νερού.

Συνδυάζοντας μαζί Na και H - κατιονική αποσκλήρυνση του νερού, μπορείτε να πάρετε καλά αποτελέσματα. Η σκληρότητα του νερού που παρασκευάζεται με τη μέθοδο ανταλλαγής κατιόντων H-Na - δεν υπερβαίνει τους 0,1 ° με αλκαλικότητα 4–5 °.

7. Περιγράψτε διαγράμματα κυκλώματοςεπεξεργασία νερού

Η εφαρμογή των απαραίτητων αλλαγών στη σύνθεση του επεξεργασμένου νερού είναι δυνατή σύμφωνα με διάφορα τεχνολογικά σχήματα, στη συνέχεια η επιλογή ενός από αυτά γίνεται με βάση συγκριτικές τεχνικές - οικονομικούς υπολογισμούς για τις προγραμματισμένες επιλογές σχεδίου.

Ως αποτέλεσμα της χημικής επεξεργασίας των φυσικών υδάτων που πραγματοποιείται σε μονάδες επεξεργασίας νερού, ενδέχεται να προκύψουν οι ακόλουθες κύριες αλλαγές στη σύνθεσή τους: 1) διαύγαση του νερού. 2) αποσκλήρυνση του νερού. 3) μείωση της αλκαλικότητας του νερού. 4) μείωση της αλατότητας του νερού. 5) πλήρης αφαλάτωση του νερού. 6) απαέρωση νερού. Σχέδια επεξεργασίας νερού που απαιτούνται για την εφαρμογή

Οι αναγραφόμενες αλλαγές στη σύνθεσή του μπορεί να περιλαμβάνουν διάφορες διαδικασίες που μπορούν να περιοριστούν στις ακόλουθες τρεις κύριες ομάδες: 1) μεθόδους εναπόθεσης. 2) μηχανικό φιλτράρισμα νερού. 3) Διήθηση νερού ανταλλαγής ιόντων.

Η χρήση τεχνολογικών σχημάτων σταθμών επεξεργασίας νερού συνήθως περιλαμβάνει συνδυασμό διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας νερού.

Τα σχήματα δείχνουν πιθανά σχήματα συνδυασμένων μονάδων επεξεργασίας νερού που χρησιμοποιούν αυτές τις τρεις κατηγορίες διαδικασιών επεξεργασίας νερού. Σε αυτά τα σχήματα, δίνονται μόνο οι κύριες συσκευές. Χωρίς βοηθητικό εξοπλισμό και φίλτρα δεύτερου και τρίτου σταδίου δεν ενδείκνυνται.

Σχέδιο εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού

1-ακατέργαστο νερό? 2-φωτιστής? 3-μηχανικό φίλτρο? 4-ενδιάμεση δεξαμενή? 5-αντλία? 6-πηκτικό διανομέα? 7-Na - κατιονικό φίλτρο. 8- H - φίλτρο κατιονίτη. 9 – ασβεστοποιητής; 10 - OH - φίλτρο ανταλλαγής ανιόντων. 11 - επεξεργασμένο νερό.

Η ιοντοανταλλακτική διήθηση είναι ένα υποχρεωτικό τελικό στάδιο της επεξεργασίας του νερού για όλα τα πιθανά σχήματα και πραγματοποιείται με τη μορφή Να-κατιονισμού, H-Na-κατιονισμού και H-OH - ιοντισμού του νερού. Το Clarifier 2 παρέχει δύο κύριες επιλογές για τη χρήση του: 1) διαύγαση νερού, όταν εκτελούνται οι διαδικασίες πήξης και καθίζησης νερού σε αυτό, και 2) αποσκλήρυνση του νερού, όταν, εκτός από την πήξη, πραγματοποιείται ασβέστωση σε αυτό, καθώς και αποσιτοποίηση του νερού με μαγνησία ταυτόχρονα με την ασβέστωση.

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των φυσικών νερών ως προς την περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά σε αυτά, είναι δυνατές τρεις ομάδες τεχνολογικών σχημάτων για την επεξεργασία τους:

1) Τα υπόγεια αρτεσιανά νερά (σημειώνονται στο Σχ. 1α), στα οποία πρακτικά δεν υπάρχουν αιωρούμενα στερεά, δεν απαιτούν διαύγαση και επομένως η επεξεργασία τέτοιων υδάτων μπορεί να περιοριστεί μόνο με διήθηση ανταλλαγής ιόντων σύμφωνα με ένα από τα τρία σχήματα, ανάλογα με τις απαιτήσεις για το επεξεργασμένο νερό: α) Να - κατιονισμός, εάν απαιτείται μόνο νερό. β) H-Na - κατιονισμός, εάν, εκτός από την αποσκλήρυνση, απαιτείται μείωση της αλκαλικότητας ή μείωση της αλατότητας του νερού. γ) Η-ΟΗ - ιονισμός, εάν απαιτείται βαθιά αφαλάτωση του νερού.

2) Τα επιφανειακά νερά με χαμηλή περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά (που υποδεικνύονται στο Σχ. 1β) μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία σύμφωνα με τα λεγόμενα σχήματα πίεσης άμεσης ροής, στα οποία η πήξη και η διαύγαση σε μηχανικά φίλτρα συνδυάζονται με ένα από τα σχήματα διήθησης ανταλλαγής ιόντων.

3) επιφανειακά νερά με σχετικά μεγάλο ποσόΤα αιωρούμενα στερεά (που υποδεικνύονται στο Σχ. 1γ), απελευθερώνονται από αυτά κατά τη διαύγαση, μετά την οποία υποβάλλονται σε μηχανική διήθηση και στη συνέχεια συνδυάζονται με ένα από τα σχήματα ιοντοανταλλαγής διήθησης. Ταυτόχρονα, συχνά. Για την εκφόρτωση του τμήματος ανταλλαγής ιόντων της μονάδας επεξεργασίας νερού, ταυτόχρονα με την πήξη, γίνεται μερική αποσκλήρυνση και μείωση της περιεκτικότητάς του σε άλατα με ασβέστωση και αποπυριτίωση με μαγνησία στον διαυγαστή. Τέτοια συνδυασμένα σχήματα ενδείκνυνται ιδιαίτερα για την επεξεργασία υδάτων υψηλής μεταλλικότητας, καθώς ακόμη και με τη μερική αφαλάτωση τους με τη μέθοδο ανταλλαγής ιόντων, μεγάλες

Λύση :

Προσδιορίστε την περίοδο μεταξύ πλύσης του φίλτρου, h

όπου: h 0 είναι το ύψος του στρώματος φίλτρου, 1,2 m

Gr - χωρητικότητα βρωμιάς του υλικού φίλτρου, 3,5 kg / m 3.

Η τιμή του Gr μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με τη φύση των αιωρούμενων στερεών, την κλασματική τους σύνθεση, το υλικό του φίλτρου κ.λπ. Στους υπολογισμούς, Gr = 3; 4 kg / m 3, κατά μέσο όρο 3,5 kg / m 3,

U p – ταχύτητα φιλτραρίσματος, 4,1 m/h,

C σε - συγκέντρωση, αιωρούμενα στερεά, 7 mg / l,

Ο αριθμός των πλύσεων φίλτρου ανά ημέρα καθορίζεται από τον τύπο:


όπου: T 0 - περίοδος μεταξύ έκπλυσης, 146,34 ώρες,

t 0 είναι ο χρόνος διακοπής λειτουργίας του φίλτρου για το πλύσιμο, συνήθως 0,3 - 0,5 ώρες,

Προσδιορίστε την απαιτούμενη περιοχή φιλτραρίσματος:

όπου: Ταχύτητα φίλτρου U, 4,1 m/h,

Q - Παραγωγικότητα, 15 m 3 / h,

Σύμφωνα με τους κανόνες και τους κανονισμούς για το σχεδιασμό σταθμών επεξεργασίας νερού, ο αριθμός των φίλτρων πρέπει να είναι τουλάχιστον τρία και, στη συνέχεια, η περιοχή ενός φίλτρου θα είναι:

όπου: m είναι ο αριθμός των φίλτρων.

Με βάση την περιοχή που βρέθηκε ενός φίλτρου, βρίσκουμε την απαιτούμενη διάμετρο φίλτρου σύμφωνα με τον πίνακα: διάμετρος d \u003d 1500 mm, περιοχή φιλτραρίσματος f \u003d 1,72 m 2.

Καθορίστε τον αριθμό των φίλτρων:

Εάν ο αριθμός των φίλτρων είναι μικρότερος από την περίοδο μεταξύ πλύσης m 0 ≤ T 0 +t 0 (στο παράδειγμά μας 2< 167,25 + 0,5), то в резерв принимается один фильтр для вывода на ремонт. Всего фильтров будет установлено m ф = 2+1=3 фильтра.

Ο υπολογισμός του φίλτρου περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της κατανάλωσης νερού για δικές του ανάγκες, δηλ. για το πλύσιμο του φίλτρου και για το πλύσιμο του φίλτρου μετά το πλύσιμο.

Η κατανάλωση νερού για το πλύσιμο και το χαλάρωση του φίλτρου καθορίζεται από τον τύπο:

όπου: i είναι η ένταση χαλάρωσης, l / (s * m 2); συνήθως i \u003d 12 l / (s * m 2);

t είναι χρόνος έκπλυσης, min. t = 15 λεπτά.

Καθορίζουμε τη μέση κατανάλωση νερού για το πλύσιμο των λειτουργικών φίλτρων σύμφωνα με τον τύπο:


Ας προσδιορίσουμε τον ρυθμό ροής για την κάθοδο στην αποστράγγιση του πρώτου φίλτρου με ταχύτητα 4 m/h για 10 λεπτά πριν το θέσουμε σε λειτουργία:

Μέση κατανάλωση νερού για τον καθαρισμό των λειτουργικών φίλτρων:

Η απαιτούμενη ποσότητα νερού για τη μονάδα διήθησης, λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση για ίδιες ανάγκες:

Q p \u003d g cf + g cf.elev + Q

Q p \u003d 0,9 + 0,018 + 15 \u003d 15,9 m 3 / h

Βιβλιογραφία

1. «Επεξεργασία νερού». V.F. Vikhrev και M.S. Shkrob. Μόσχα 1973.

2. «Εγχειρίδιο επεξεργασίας νερού λεβήτων». O.V. Lifshits. Μόσχα 1976

3. «Επεξεργασία νερού». B.N. Frog, A.P. Λεβτσένκο. Μόσχα 1996.

4. «Επεξεργασία νερού». ΕΚ. Γκούρβιτς. Μόσχα 1961.


Πρόβλημα
Φθαρμένα μηχανολογικά δίκτυα, απαρχαιωμένα συστήματα επεξεργασίας και καθαρισμού νερού και, ως εκ τούτου, οξείδια σιδήρου, άλατα, σκληρότητα νερού και η επακόλουθη χλωρίωσή του - όλα αυτά είναι ένα σύνολο προβλημάτων που αντιμετωπίζουν καθημερινά οι στεγαστικές και κοινοτικές υπηρεσίες. Τα άλατα σιδήρου που συσσωρεύονται στους σωλήνες με τα χρόνια, η λεπτή ανάρτηση και η βλέννα του τοίχου κατά τις πτώσεις πίεσης αναμειγνύονται με νερό και ήδη με αυτή τη μορφή εισέρχονται στα σπίτια. Ένα τέτοιο νερό έχει σιδηρούχα γεύση. σωλήνες νερού, διάφορες οργανικές ακαθαρσίες που δεν αφαιρούνται με το βράσιμο, και συγκεκριμένο χρώμα. Εν τω μεταξύ, στη βιομηχανική προετοιμασία, νέες καινοτόμες μέθοδοι καθαρισμού εμφανίζονται σχεδόν κάθε χρόνο. Εργο βιομηχανική εκπαίδευσηδεν είναι μόνο η προστασία του νερού από ακαθαρσίες, αλλά και η εξοικονόμηση ακριβού εξοπλισμού.

Μέθοδοι
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται σήμερα στην επεξεργασία του νερού ποικίλλουν, από τα πιο απλά φίλτρα που συγκρατούν στερεά σωματίδια έως πολύπλοκα πολύπλοκα συστήματα. Το τελευταίο μπορεί συχνά να βρεθεί σε μεγάλους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Η κύρια δυσκολία που παρουσιάζεται στο σχεδιασμό συστημάτων, τόσο επεξεργασίας νερού οικιακής χρήσης όσο και βιομηχανικής επεξεργασίας νερού, είναι ότι για τον πλήρη καθαρισμό απαιτείται συνδυασμός διάφορες μεθόδους. Το δεύτερο πρόβλημα, που αναγκαστικά λαμβάνεται υπόψη στην επεξεργασία του νερού, είναι η διαφορετική σύνθεση του νερού της πηγής.
Τις περισσότερες φορές, στη βιομηχανική επεξεργασία νερού, πραγματοποιείται αφαίρεση σιδήρου, ενώ η επεξεργασία νερού οικιακής χρήσης επικεντρώνεται σε στοιχεία όπως το μαγνήσιο, το κάλιο και το ασβέστιο. Η αυξημένη περιεκτικότητα σε σίδηρο στο νερό του δίνει ένα καφετί χρώμα, μια δυσάρεστη μεταλλική γεύση. Η αυξημένη περιεκτικότητα σε σίδηρο, μαγγάνιο προκαλεί υπερανάπτυξη των αγωγών, η οποία μειώνει τους ρυθμούς ροής και την πίεση στους αγωγούς.
Ωστόσο, η μετατροπή του νερού σε απεσταγμένο είναι επιβλαβής για το σώμα, επομένως ορισμένα συστήματα επεξεργασίας νερού λειτουργούν σε δύο στάδια: πρώτον, η επεξεργασία του νερού παρέχει πλήρη καθαρισμό και, στη συνέχεια, πραγματοποιείται ανοργανοποίηση με αυστηρή δόση.
Η μέθοδος μεμβράνης βασίζεται στη διέλευση ενός μολυσμένου διαλύματος μέσα από ένα ημιπερατό χώρισμα με οπές μικρότερες από το μέγεθος των σωματιδίων των ρύπων. Στην πορεία του καθαρισμού υπάρχουν: μακρο- και μικροδιήθηση, υπερ- και νανοδιήθηση, αντίστροφη όσμωση. Το νερό καθαρίζεται από μεγάλα και κολλοειδή σωματίδια, λεπτά εναιωρήματα, μικροοργανισμούς, διαλυμένα ιόντα και οργανικά μόρια.
Η αποτελεσματικότητα της απομάκρυνσης διαφόρων ιόντων με αντίστροφη όσμωση εξαρτάται από το φορτίο και το μέγεθός τους, που καθορίζουν τον βαθμό ενυδάτωσης και αυξάνεται με την ανάπτυξη αυτών των χαρακτηριστικών.
Ωστόσο, η χρήση αυτής της μεθόδου έχει ορισμένους περιορισμούς. Το νερό που παρέχεται στις μεμβράνες δεν πρέπει να περιέχει σίδηρο, χονδροειδείς μηχανικές ακαθαρσίες, πρέπει να μαλακώνει κ.λπ. Αυτό είναι απαραίτητο για να αποτραπεί η εναπόθεση κακώς διαλυτών αλάτων στην επιφάνεια των μεμβρανών και η καταστροφή τους.
Συχνά χρησιμοποιείται και επεξεργασία νερού με χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας. Τα πλεονεκτήματά του: ασφάλεια για την ανθρώπινη υγεία, ταχύτητα και οικονομικά οφέλη.
Η μείωση της σκληρότητας (μαλάκωμα του νερού) είναι ένα άλλο σημαντικό σημείο που πρέπει να λάβετε υπόψη. Διαφορετικά, υπάρχει ταχεία καταστροφή λεβήτων και σωλήνων από εναποθέσεις αλατιού. Οι αποσκληρυντές νερού εξαλείφουν όλα τα προβλήματα που σχετίζονται με την παρουσία αλάτων σκληρότητας στο νερό.
Ένα άλλο θέμα που έχει συζητηθεί εδώ και πολύ καιρό είναι η απολύμανση του νερού, που είναι απαραίτητο στοιχείο της επεξεργασίας του νερού. Για παράδειγμα, από το 1911 έως το 2008 πραγματοποιήθηκε απολύμανση με χλώριο σε υδραγωγεία στην Αγία Πετρούπολη. Οι ενώσεις χλωρίου έχουν μακρά απολυμαντική δράση και σε πόλεις με μακρύ δίκτυο ύδρευσης, δεν υπήρχε ακόμα άλλος τρόπος διατήρησης της επιδημιολογικής ασφάλειας πόσιμο νερόκατά τη μεταφορά του στους καταναλωτές. Ωστόσο, ήταν η Αγία Πετρούπολη που έγινε η πρώτη μητρόπολη στον κόσμο που εγκατέλειψε εντελώς τη χρήση υγρού χλωρίου για την απολύμανση του νερού. Το 2003, η SUE "Vodokanal of St. Petersburg" για πρώτη φορά στη διαδικασία απολύμανσης του νερού χρησιμοποίησε υποχλωριώδες νάτριο ως εναλλακτική λύση στο υγρό χλώριο. Σε πέντε χρόνια τέθηκαν σε λειτουργία μονάδες παραγωγής διαλυμάτων υποχλωριώδους νατρίου χαμηλής συγκέντρωσης από επιτραπέζιο αλάτι.

Θέρμανση
Το δεύτερο πρόβλημα που σχετίζεται με την επεξεργασία του νερού είναι το σύστημα θέρμανσης του κτιρίου, το οποίο είναι τόσο σημαντικό στην αρχή κάθε φθινοπωρινής-χειμερινής περιόδου. Μία από τις κύριες δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι οργανισμοί λειτουργίας είναι ο σχηματισμός στερεών εναποθέσεων στην εσωτερική επιφάνεια των λεβήτων, των εναλλακτών θερμότητας και των αγωγών των θερμοηλεκτρικών σταθμών. Ο σχηματισμός αυτών των κοιτασμάτων οδηγεί σε σοβαρές ενεργειακές απώλειες, έως και 60%. Οι μεγάλες αποθέσεις μπορούν να εμποδίσουν εντελώς τη λειτουργία του συστήματος, να οδηγήσουν σε απόφραξη, να επιταχύνουν τη διάβρωση και τελικά να καταστρέψουν τον ακριβό εξοπλισμό. Όλα αυτά τα προβλήματα προκύπτουν λόγω του γεγονότος ότι σε λέβητες ζεστού νερού για τροφοδοσία δικτύων θέρμανσης, κατά κανόνα, είτε δεν υπάρχουν εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού είτε αυτές που είναι εγκατεστημένες είναι ήδη ηθικά και σωματικά παρωχημένες.
«Πηγές ρύπανσης του νερού του δικτύου είναι κυρίως συστήματα θέρμανσης κτιρίων και κατασκευών, αγωγοί δικτύου, καθώς και η εισροή ακαθαρσιών κατά την επισκευή τμημάτων δικτύων θέρμανσης», σχολιάζει ο S.P. Μπατούεφ, Διευθύνων Σύμβουλος OOO SPKF "VALER" - Ο λόγος για τον σχηματισμό εναποθέσεων οξειδίου του σιδήρου σε συστήματα θέρμανσης και αγωγούς του δικτύου θέρμανσης είναι η λεγόμενη διάβρωση στάθμευσης και η έλλειψη διατήρησης του εξοπλισμού κατά την περίοδο ενδοθέρμανσης. Δεδομένου ότι η ένταση της διάβρωσης στάθμευσης είναι κατά μέσο όρο 15-20 φορές υψηλότερη από την ένταση της διάβρωσης που εμφανίζεται κατά την περίοδο λειτουργίας, καθώς και η διάρκεια της περιόδου ενδοθέρμανσης - κατά μέσο όρο 5 μήνες, αυτό οδηγεί στη συσσώρευση μεγάλης ποσότητας εναποθέσεων οξειδίου του σιδήρου σε συστήματα θέρμανσης, δίκτυα και εξοπλισμό θέρμανσης μέχρι την έναρξη της περιόδου θέρμανσης. Αυτές οι εναποθέσεις, όταν είναι ενεργοποιημένη η κυκλοφορία του ψυκτικού υγρού, πέφτουν σε μεγάλες ποσότητες δίκτυο θέρμανσης. Η συγκέντρωση των ρύπων στο νερό του δικτύου επιστροφής κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου μπορεί πολλές φορές να υπερβεί τις τυπικές τιμές για την περιεκτικότητα σε σίδηρο, αιωρούμενα σωματίδια, χρώμα, διαφάνεια, θολότητα.
Οι σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού μειώνουν σημαντικά τον κίνδυνο αστοχίας του εξοπλισμού του λέβητα. Η επιλογή του εξοπλισμού για τον καθαρισμό του νερού του δικτύου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣρύπανση. Από αυτή την άποψη, τα δεδομένα που χαρακτηρίζουν τη σύνθεση, τη δομή και τις ιδιότητες των ρύπων έχουν μεγάλη σημασία. Επιπλέον, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η συγκέντρωση και η διάσπαρτη σύνθεση των μηχανικών ακαθαρσιών μπορεί να ποικίλλει σημαντικά κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι επίλυσης αυτού του προβλήματος, ο καθένας με διαφορετικό κόστος κεφαλαίου και λειτουργίας. Από τις πολλές γνωστές επιλογές για την αποφυγή σχηματισμού αλάτων, μόνο λίγες είναι επί του παρόντος ευρέως διαδεδομένες: ηλεκτρομαγνητική επεξεργασία νερού, τεχνολογία κατιονισμού Na-κατιονισμού, δοσομέτρηση της τελευταίας γενιάς αντικαθιστικού στο νερό, που επιτρέπουν την πλήρη προστασία του εξοπλισμού του λέβητα από το σχηματισμό ιζημάτων. Η επεξεργασία του νερού πραγματοποιείται με τη χρήση συμπλεγμάτων που περιλαμβάνουν δοσομετρικές αντλίες Tekna, ProMinent και δοχείο με διάλυμα εργασίας. Αυτή η μέθοδοςσας επιτρέπει να απομακρυνθείτε εντελώς από την τεχνολογία αποσκλήρυνσης νερού, δηλαδή να εξαλείψετε το κόστος αγοράς αλατιού, ενώ το χημικό πλύσιμο των εναλλάκτη θερμότητας και του εξοπλισμού του λέβητα μπορεί να πραγματοποιηθεί όχι περισσότερο από 1 φορά σε 3 χρόνια.
Η τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης εξαλείφει το υψηλό κόστος λειτουργίας για τα αντιδραστήρια και σας επιτρέπει να απορρίπτετε νερό με αλατότητα, στις περισσότερες περιπτώσεις, που δεν υπερβαίνει επιτρεπόμενες τιμές. Ωστόσο, τέτοιες εγκαταστάσεις είναι ακριβές.
Κατά την επιλογή συσκευών για τον καθαρισμό του νερού του δικτύου από τη ρύπανση, μαζί με τη φύση της ρύπανσης, σημαντικοί είναι δείκτες όπως η αποτελεσματικότητα καθαρισμού, η πιθανή απόδοση του νερού και ο ρυθμός ροής λειτουργίας, η απλότητα και η ευκολία χρήσης. Οι συσκευές που χρησιμοποιούν αρχές υδροδυναμικού καθαρισμού (για παράδειγμα, συνδυασμός διεργασιών αδράνειας και βαρύτητας) στερούνται τέτοια μειονεκτήματα. Η συνδυασμένη χρήση αυτών των διεργασιών εφαρμόζεται στις λεκάνες λάσπης αδρανειακής βαρύτητας GIG.

Ποια είναι η εξοικονόμηση;
Οι ειδικοί έχουν υπολογίσει ότι τα μέτρα επεξεργασίας νερού εξοικονομούν καύσιμα από 20 έως 40%, αυξάνουν τη διάρκεια ζωής των λεβήτων και του εξοπλισμού του λέβητα έως και 25-30 χρόνια και μειώνουν σημαντικά το κόστος επισκευής και συντήρησης λεβήτων και εξοπλισμού θέρμανσης. Η απόσβεση των μονάδων επεξεργασίας νερού εξαρτάται από την απόδοσή τους και κυμαίνεται από 6 μήνες έως 1,5 - 2 χρόνια.


Πλήρης ή μερική αναδημοσίευση υλικού - μόνο με γραπτή άδεια των συντακτών!

Αυτή η ενότητα περιγράφει λεπτομερώς τις υπάρχουσες παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας νερού, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους και παρουσιάζει σύγχρονες νέες μεθόδους και νέες τεχνολογίες για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού σύμφωνα με τις απαιτήσεις των καταναλωτών.

Τα κύρια καθήκοντα της επεξεργασίας νερού είναι η απόκτηση καθαρού, ασφαλούς νερού κατάλληλου για διάφορες ανάγκες στην έξοδο: οικιακή, πόσιμο, τεχνικό και βιομηχανικό νερόλαμβάνοντας υπόψη την οικονομική σκοπιμότητα εφαρμογής των απαραίτητων μεθόδων επεξεργασίας νερού, επεξεργασίας νερού. Η προσέγγιση στην επεξεργασία του νερού δεν μπορεί να είναι η ίδια παντού. Οι διαφορές οφείλονται στη σύσταση του νερού και στις απαιτήσεις για την ποιότητά του, οι οποίες διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με τον σκοπό του νερού (πόσιμο, τεχνικό κ.λπ.). Ωστόσο, υπάρχει ένα σύνολο τυπικών διαδικασιών που χρησιμοποιούνται στα συστήματα επεξεργασίας νερού και η σειρά με την οποία χρησιμοποιούνται αυτές οι διαδικασίες.


Βασικές (παραδοσιακές) μέθοδοι επεξεργασίας νερού.

Στην πρακτική της παροχής νερού, στη διαδικασία καθαρισμού και επεξεργασίας, το νερό υπόκειται διευκρίνιση(εξαίρεση από αιωρούμενα σωματίδια), αποχρωματισμός (αφαίρεση ουσιών που δίνουν χρώμα στο νερό) , απολύμανση(καταστροφή παθογόνων βακτηρίων σε αυτό). Παράλληλα, ανάλογα με την ποιότητα του νερού της πηγής, σε ορισμένες περιπτώσεις, επιπλέον ειδικές μεθόδουςβελτίωση της ποιότητας του νερού: μαλάκωμανερό (μείωση της σκληρότητας λόγω της παρουσίας αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου). φωσφοροποίηση(για βαθύτερη αποσκλήρυνση του νερού). αφαλάτωση, αφαλάτωσηνερό (μείωση της συνολικής ανοργανοποίησης του νερού). αφιεροποίηση, αποβολήνερό (απελευθέρωση νερού από διαλυτές ενώσεις σιδήρου). απαερίωσηνερό (αφαίρεση διαλυτών αερίων από το νερό: υδρόθειο H2S, CO2, O2); απενεργοποίησηνερό (αφαίρεση ραδιενεργών ουσιών από το νερό). εξουδετέρωσηνερό (αφαίρεση τοξικες ουσιεςαπό νερό), φθορίωση(προσθήκη φθορίου στο νερό) ή αποφθορίωση(αφαίρεση ενώσεων φθορίου). οξίνιση ή αλκαλοποίηση (για τη σταθεροποίηση του νερού). Μερικές φορές είναι απαραίτητο να εξαλειφθούν οι γεύσεις και οι οσμές, να αποτραπεί η διαβρωτική επίδραση του νερού κ.λπ. Αυτοί ή άλλοι συνδυασμοί αυτών των διεργασιών χρησιμοποιούνται ανάλογα με την κατηγορία των καταναλωτών και την ποιότητα του νερού στις πηγές.

Η ποιότητα του νερού σε ένα υδάτινο σώμα και καθορίζεται από έναν αριθμό δεικτών (φυσικών, χημικών και υγειονομικών-βακτηριολογικών), σύμφωνα με το σκοπό του νερού και πρότυπα ποιότητας. Περισσότερα για αυτό στην επόμενη ενότητα.Συγκρίνοντας τα δεδομένα ποιότητας του νερού (που προέρχονται από τα αποτελέσματα της ανάλυσης) με τις απαιτήσεις των καταναλωτών, καθορίζονται μέτρα για την επεξεργασία του.

Το πρόβλημα του καθαρισμού του νερού καλύπτει τα ζητήματα των φυσικών, χημικών και βιολογικών αλλαγών στη διαδικασία της επεξεργασίας ώστε να καταστεί κατάλληλο για πόση, δηλαδή τον καθαρισμό και τη βελτίωση των φυσικών του ιδιοτήτων.

Η μέθοδος επεξεργασίας του νερού, η σύνθεση και οι παράμετροι σχεδιασμού των εγκαταστάσεων επεξεργασίας για τεχνική παροχή νερού και οι εκτιμώμενες δόσεις αντιδραστηρίων καθορίζονται ανάλογα με τον βαθμό ρύπανσης του υδατικού συστήματος, τον σκοπό της παροχής νερού, την απόδοση του σταθμού και τοπικές συνθήκες, καθώς και με βάση στοιχεία από τεχνολογικές μελέτες και λειτουργία εγκαταστάσεων που λειτουργούν σε ανάλογες συνθήκες.

Ο καθαρισμός του νερού πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια. Τα υπολείμματα και η άμμος αφαιρούνται στο στάδιο του προκαθαρισμού. Ο συνδυασμός πρωτογενούς και δευτερογενούς επεξεργασίας, που πραγματοποιείται σε μονάδα επεξεργασίας νερού (WTP), σας επιτρέπει να απαλλαγείτε από κολλοειδές υλικό (οργανικές ουσίες). Τα διαλυμένα θρεπτικά συστατικά απομακρύνονται μετά την επεξεργασία. Για να ολοκληρωθεί η επεξεργασία, η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων πρέπει να εξαλείψει όλες τις κατηγορίες ρύπων. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να γίνει αυτό.

Με την κατάλληλη μετα-επεξεργασία, με υψηλής ποιότητας εξοπλισμό WTP, είναι δυνατό να επιτευχθεί ότι στο τέλος θα ληφθεί νερό κατάλληλο για πόση. Πολλοί άνθρωποι χλωμιάζουν στη σκέψη της επαναχρησιμοποίησης των λυμάτων, αλλά αξίζει να θυμόμαστε ότι στη φύση, σε κάθε περίπτωση, όλοι οι κύκλοι του νερού. Στην πραγματικότητα, η κατάλληλη μετεπεξεργασία μπορεί να προσφέρει νερό η καλύτερη ποιότητααπό ό,τι προέρχεται από ποτάμια και λίμνες, οι οποίες συχνά λαμβάνουν ακατέργαστα λύματα.

Οι κύριες μέθοδοι επεξεργασίας νερού

Διευκρίνιση νερού

Η διαύγαση είναι ένα στάδιο της επεξεργασίας του νερού, κατά το οποίο η θολότητα του νερού εξαλείφεται με τη μείωση της περιεκτικότητας σε αιωρούμενες μηχανικές ακαθαρσίες σε αυτό σε φυσικά και λύματα. Η θολότητα του φυσικού νερού, ειδικά των επιφανειακών πηγών κατά την περίοδο της πλημμύρας, μπορεί να φτάσει τα 2000-2500 mg/l (στον κανόνα για το πόσιμο νερό - όχι περισσότερο από 1500 mg/l).

Διαύγαση του νερού με καθίζηση αιωρούμενων στερεών. Αυτή η λειτουργία εκτελείται διαυγαστές, κατακάθια και φίλτρα, που είναι οι πιο κοινές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων. Μία από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους στην πράξη για τη μείωση της περιεκτικότητας σε λεπτά διασκορπισμένες ακαθαρσίες στο νερό είναι αυτές πήξη(κατακρήμνιση με τη μορφή ειδικών συμπλεγμάτων - πηκτικών) ακολουθούμενη από καθίζηση και διήθηση. Μετά τη διαύγαση, το νερό εισέρχεται στις δεξαμενές καθαρού νερού.

αποχρωματισμός του νερού,εκείνοι. Η εξάλειψη ή ο αποχρωματισμός διαφόρων έγχρωμων κολλοειδών ή πλήρως διαλυμένων ουσιών μπορεί να επιτευχθεί με πήξη, χρήση διαφόρων οξειδωτικών παραγόντων (χλώριο και τα παράγωγά του, όζον, υπερμαγγανικό κάλιο) και ροφητών (ενεργός άνθρακας, τεχνητές ρητίνες).

Η διαύγαση με διήθηση με προκαταρκτική πήξη συμβάλλει στη σημαντική μείωση της βακτηριακής μόλυνσης του νερού. Ωστόσο, τα παθογόνα (βάκιλλοι τυφοειδής πυρετός, φυματίωση και δυσεντερία. vibrio χολέρα? ιούς πολιομυελίτιδας και εγκεφαλίτιδας), οι οποίοι αποτελούν την πηγή μεταδοτικές ασθένειες. Για την τελική τους καταστροφή πρέπει να υποβάλλεται νερό που προορίζεται για οικιακή χρήση απολύμανση.

Μειονεκτήματα της πήξης, καθίζηση και φιλτράρισμα:δαπανηρές και ανεπαρκώς αποτελεσματικές μεθόδους επεξεργασίας του νερού, και ως εκ τούτου απαιτούν πρόσθετες μέθοδοιβελτιώσεις ποιότητας.)

Απολύμανση νερού

Η απολύμανση ή η απολύμανση είναι το τελικό στάδιο της διαδικασίας επεξεργασίας του νερού. Στόχος είναι η καταστολή της ζωτικής δραστηριότητας των παθογόνων μικροβίων που περιέχονται στο νερό. Επειδή πλήρης απελευθέρωσηΔεν δίνεται ούτε καθίζηση ούτε φιλτράρισμα· για την απολύμανση του νερού χρησιμοποιούνται χλωρίωση και άλλες μέθοδοι που περιγράφονται παρακάτω.

Στην τεχνολογία επεξεργασίας νερού, είναι γνωστές διάφορες μέθοδοι απολύμανσης νερού, οι οποίες μπορούν να ταξινομηθούν σε πέντε κύριες ομάδες: θερμικός; ρόφησησε ενεργό άνθρακα? χημική ουσία(χρησιμοποιώντας ισχυρά οξειδωτικά μέσα). ολιγοδυναμία(έκθεση σε ιόντα ευγενών μετάλλων). φυσικός(χρησιμοποιώντας υπερήχους, ακτινοβολία, υπεριώδεις ακτίνες). Από παρατιθέμενες μεθόδουςτις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους της τρίτης ομάδας. Χλώριο, διοξείδιο του χλωρίου, όζον, ιώδιο, υπερμαγγανικό κάλιο χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά μέσα. υπεροξείδιο του υδρογόνου, υποχλωριώδες νάτριο και ασβέστιο. Με τη σειρά τους, από τους αναφερόμενους οξειδωτικούς παράγοντες, προτιμάται στην πράξη χλώριο, λευκαντικό, υποχλωριώδες νάτριο. Η επιλογή της μεθόδου απολύμανσης του νερού γίνεται με γνώμονα την κατανάλωση και την ποιότητα του επεξεργασμένου νερού, την αποτελεσματικότητα της προκαταρκτικής επεξεργασίας του, τις συνθήκες παροχής, μεταφοράς και αποθήκευσης αντιδραστηρίων, τη δυνατότητα αυτοματοποίησης των διαδικασιών και τη μηχανοποίηση εργασιών έντασης εργασίας.

Η απολύμανση υπόκειται σε νερό που έχει περάσει τα προηγούμενα στάδια επεξεργασίας, πήξης, διαύγασης και αποχρωματισμού σε στρώμα αιωρούμενου ιζήματος ή καθίζησης, διήθησης, καθώς δεν υπάρχουν σωματίδια στο διήθημα, στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό του οποίου τα βακτήρια και οι ιοί μπορούν να είναι σε προσροφημένη κατάσταση, παραμένοντας εκτός της επίδρασης απολυμαντικών παραγόντων.

Απολύμανση νερού με ισχυρά οξειδωτικά μέσα.

Επί του παρόντος, στις εγκαταστάσεις στέγασης και κοινόχρηστων υπηρεσιών για απολύμανση νερού, κατά κανόνα, χλωρίωσηνερό. Εάν πίνετε νερό βρύσης, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι περιέχει οργανοχλωρικές ενώσεις, η ποσότητα των οποίων μετά τη διαδικασία απολύμανσης του νερού με χλώριο φτάνει τα 300 μg/l. Επιπλέον, αυτή η ποσότητα δεν εξαρτάται από το αρχικό επίπεδο ρύπανσης των υδάτων, αυτές οι 300 ουσίες σχηματίζονται στο νερό λόγω χλωρίωσης. Η κατανάλωση τέτοιου πόσιμου νερού μπορεί να έχει πολύ σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία. Το γεγονός είναι ότι όταν οργανικές ουσίες συνδυάζονται με χλώριο, σχηματίζονται τριαλομεθάνια. Αυτά τα παράγωγα μεθανίου έχουν έντονη καρκινογόνο δράση, η οποία συμβάλλει στο σχηματισμό καρκινικών κυττάρων. Όταν βράζει χλωριωμένο νερό, παράγει το ισχυρότερο δηλητήριο - διοξίνη. Για να μειώσετε την περιεκτικότητα σε τριαλομεθάνια στο νερό, μπορείτε να μειώσετε την ποσότητα του χλωρίου που χρησιμοποιείται ή να το αντικαταστήσετε με άλλα απολυμαντικά, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας κοκκώδης ενεργός άνθρακαςγια την απομάκρυνση των οργανικών ενώσεων που σχηματίζονται κατά τον καθαρισμό του νερού. Και, φυσικά, χρειαζόμαστε πιο λεπτομερή έλεγχο της ποιότητας του πόσιμου νερού.

Σε περιπτώσεις υψηλής θολότητας και χρώματος των φυσικών νερών, χρησιμοποιείται ευρέως η προκαταρκτική χλωρίωση του νερού, ωστόσο αυτή η μέθοδος απολύμανσης, όπως περιγράφεται παραπάνω, όχι μόνο δεν είναι αρκετά αποτελεσματική, αλλά είναι απλώς επιβλαβής για τον οργανισμό μας.

Μειονεκτήματα της χλωρίωσης:ανεπαρκώς αποτελεσματικό και ταυτόχρονα επιφέρει μη αναστρέψιμη βλάβη στην υγεία, καθώς ο σχηματισμός του καρκινογόνου τριαλομεθανίου συμβάλλει στο σχηματισμό καρκινικών κυττάρων και η διοξίνη οδηγεί σε σοβαρή δηλητηρίαση του σώματος.

Δεν είναι οικονομικά εφικτή η απολύμανση του νερού χωρίς χλώριο, καθώς εναλλακτικές μέθοδοι απολύμανσης νερού (για παράδειγμα, απολύμανση με χρήση υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ) είναι αρκετά δαπανηρές. Μια εναλλακτική λύση στη χλωρίωση προτάθηκε για την απολύμανση του νερού με όζον.

Οζονισμός

Μια πιο σύγχρονη διαδικασία απολύμανσης νερού είναι ο καθαρισμός του νερού με χρήση όζοντος. Πραγματικά, οζονισμόςΤο νερό με την πρώτη ματιά είναι πιο ασφαλές από τη χλωρίωση, αλλά έχει και τα μειονεκτήματά του. Το όζον είναι πολύ ασταθές και διασπάται γρήγορα, έτσι βακτηριοκτόνο δράσηόχι για πολύ. Αλλά το νερό πρέπει ακόμα να περάσει από το υδραυλικό σύστημα πριν βρεθεί στο διαμέρισμά μας. Στην πορεία, αντιμετωπίζει πολλά προβλήματα. Δεν είναι μυστικό ότι οι σωλήνες νερού μπαίνουν Ρωσικές πόλειςεξαιρετικά φθαρμένο.

Επιπλέον, το όζον αντιδρά επίσης με πολλές ουσίες στο νερό, όπως η φαινόλη, και τα προϊόντα που προκύπτουν είναι ακόμη πιο τοξικά από τις χλωροφαινόλες. Ο οζονισμός του νερού αποδεικνύεται εξαιρετικά επικίνδυνος σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν ιόντα βρωμίου στο νερό, ακόμη και στις μικρότερες ποσότητες, οι οποίες είναι δύσκολο να προσδιοριστούν ακόμη και σε εργαστηριακές συνθήκες. Όταν οζονίζονται, προκύπτουν τοξικές ενώσεις βρωμίου - βρωμίδια, τα οποία είναι επικίνδυνα για τον άνθρωπο ακόμη και σε μικροδόσεις.

Η μέθοδος οζονισμού του νερού έχει αποδειχθεί πολύ καλά για την επεξεργασία μεγάλων μαζών νερού - σε πισίνες, σε συστήματα συλλογικής χρήσης, π.χ. όπου απαιτείται πιο ενδελεχής απολύμανση του νερού. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι το όζον, καθώς και τα προϊόντα της αλληλεπίδρασής του με το οργανοχλώριο, είναι δηλητηριώδες, επομένως η παρουσία μεγάλων συγκεντρώσεων οργανοχλωρίου στο στάδιο της επεξεργασίας του νερού μπορεί να είναι εξαιρετικά επιβλαβής και επικίνδυνη για το σώμα.

Μειονεκτήματα του οζονισμού:η βακτηριοκτόνος δράση είναι σύντομη, σε αντίδραση με τη φαινόλη είναι ακόμη πιο τοξική από τις χλωροφαινολικές, κάτι που είναι πιο επικίνδυνο για τον οργανισμό από τη χλωρίωση.

Απολύμανση νερού με βακτηριοκτόνες ακτίνες.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Όλες οι παραπάνω μέθοδοι δεν είναι αρκετά αποτελεσματικές, δεν είναι πάντα ασφαλείς και επιπλέον, δεν είναι οικονομικά εφικτές: πρώτον, είναι ακριβές και πολύ δαπανηρές, απαιτούν σταθερό κόστος συντήρησης και επισκευής, δεύτερον, έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής και τρίτον, καταναλώνουν πολλούς ενεργειακούς πόρους.

Νέες τεχνολογίες και καινοτόμες μέθοδοι για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού

Η εισαγωγή νέων τεχνολογιών και καινοτόμων μεθόδων επεξεργασίας νερού καθιστά δυνατή την επίλυση ενός συνόλου εργασιών που παρέχουν:

  • παραγωγή πόσιμου νερού που συναντά καθιερωμένων προτύπωνκαι GOST που πληρούν τις απαιτήσεις των καταναλωτών.
  • αξιοπιστία του καθαρισμού και της απολύμανσης του νερού.
  • αποτελεσματική αδιάλειπτη και αξιόπιστη λειτουργία των εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού·
  • μείωση του κόστους επεξεργασίας και επεξεργασίας νερού·
  • εξοικονόμηση αντιδραστηρίων, ηλεκτρικής ενέργειας και νερού για ίδιες ανάγκες.
  • ποιότητα παραγωγής νερού.

Οι νέες τεχνολογίες για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού περιλαμβάνουν:

Μέθοδοι μεμβράνηςβασίζεται σε σύγχρονες τεχνολογίες (συμπεριλαμβανομένης της μακροδιήθησης, μικροδιήθησης, υπερδιήθησης, νανοδιήθησης, αντίστροφης όσμωσης). Χρησιμοποιείται για αφαλάτωση Λυμάτων, λύνουν ένα σύμπλεγμα προβλημάτων καθαρισμού του νερού, αλλά το κεκαθαρμένο νερό δεν σημαίνει ότι κάνει καλό στην υγεία. Επιπλέον, αυτές οι μέθοδοι είναι δαπανηρές και ενεργοβόρες, απαιτώντας σταθερό κόστος συντήρησης.

Μέθοδοι επεξεργασίας νερού χωρίς αντιδραστήρια. Ενεργοποίηση (δόμηση)υγρά.Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να ενεργοποιήσετε το νερό σήμερα (για παράδειγμα, μαγνητικό και Ηλεκτρομαγνητικά κύματα; κύματα υπερηχητικών συχνοτήτων. ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ; έκθεση σε διάφορα ορυκτά, ηχητικά κ.λπ.). Η μέθοδος υγρής δόμησης παρέχει λύση σε ένα σύνολο προβλημάτων επεξεργασίας νερού ( αποχρωματισμός, μαλάκωμα, απολύμανση, απαέρωση, αφαίρεση νερού από σίδηροκ.λπ.), ενώ εξαλείφεται η χημική επεξεργασία του νερού.

Οι δείκτες ποιότητας του νερού εξαρτώνται από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη δόμηση του υγρού και εξαρτώνται από την επιλογή των χρησιμοποιούμενων τεχνολογιών, μεταξύ των οποίων είναι:
- συσκευές για μαγνητική επεξεργασία νερού.

- ηλεκτρομαγνητικές μέθοδοι.
- μέθοδος σπηλαίωσης επεξεργασίας νερού.
- ηχητικό κύμα ενεργοποίηση νερού
(επεξεργασία χωρίς επαφή με βάση πιεζοκρυστάλλους).

Υδρομαγνητικά συστήματα (HMS) Σχεδιασμένο για την επεξεργασία νερού σε ρεύμα με σταθερό μαγνητικό πεδίο ειδικής χωρικής διαμόρφωσης (χρησιμοποιείται για την εξουδετέρωση της κλίμακας στον εξοπλισμό ανταλλαγής θερμότητας· για τη διαύγαση του νερού, για παράδειγμα, μετά τη χλωρίωση). Η αρχή λειτουργίας του συστήματος είναι η μαγνητική αλληλεπίδραση μεταλλικών ιόντων που υπάρχουν στο νερό (μαγνητικός συντονισμός) και η ταυτόχρονη διαδικασία χημικής κρυστάλλωσης. Το HMS βασίζεται στην κυκλική επίδραση στο νερό που παρέχεται στους εναλλάκτες θερμότητας από ένα μαγνητικό πεδίο δεδομένης διαμόρφωσης, που δημιουργείται από μαγνήτες υψηλής ενέργειας. Η μέθοδος μαγνητικής επεξεργασίας νερού δεν απαιτεί χημικά αντιδραστήρια και επομένως είναι φιλική προς το περιβάλλον. Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα. Το HMS χρησιμοποιεί ισχυρούς μόνιμους μαγνήτες που βασίζονται σε στοιχεία σπάνιων γαιών. Διατηρούν τις ιδιότητές τους (δύναμη μαγνητικό πεδίο) για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα (δεκάδες χρόνια). Ωστόσο, εάν υπερθερμανθούν πάνω από 110 - 120 C, οι μαγνητικές ιδιότητες μπορεί να εξασθενήσουν. Επομένως, το HMS πρέπει να εγκατασταθεί όπου η θερμοκρασία του νερού δεν υπερβαίνει αυτές τις τιμές. Δηλαδή πριν ζεσταθεί, στη γραμμή επιστροφής.

Μειονεκτήματα των μαγνητικών συστημάτων: η χρήση HMS είναι δυνατή σε θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από 110 - 120 °ΜΕ; όχι αρκετά αποτελεσματική μέθοδος; για πλήρη καθαρισμό, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους, κάτι που, ως εκ τούτου, δεν είναι οικονομικά εφικτό.

Μέθοδος σπηλαίωσης επεξεργασίας νερού. Η σπηλαίωση είναι ο σχηματισμός κοιλοτήτων σε ένα υγρό (φυσαλίδες σπηλαίωσης ή σπήλαια) γεμάτο με αέριο, ατμό ή μείγμα αυτών. ουσία ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ- διαφορετική φάση φάσης του νερού. Σε συνθήκες σπηλαίωσης, το νερό αλλάζει από τη φυσική του κατάσταση σε ατμό. Η σπηλαίωση εμφανίζεται ως αποτέλεσμα μιας τοπικής μείωσης της πίεσης στο υγρό, η οποία μπορεί να συμβεί είτε με αύξηση της ταχύτητάς του (υδροδυναμική σπηλαίωση) είτε με το πέρασμα ενός ακουστικού κύματος κατά τη διάρκεια του μισού κύκλου αραίωσης (ακουστική σπηλαίωση). Επιπλέον, μια απότομη (αιφνίδια) εξαφάνιση των φυσαλίδων σπηλαίωσης οδηγεί στο σχηματισμό υδραυλικών κραδασμών και, ως εκ τούτου, στη δημιουργία ενός κύματος συμπίεσης και τάσης σε ένα υγρό με συχνότητα υπερήχων. Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την αφαίρεση σιδήρου, αλάτων σκληρότητας και άλλων στοιχείων που υπερβαίνουν το MPC, αλλά είναι ελάχιστα αποτελεσματική στην απολύμανση του νερού. Ταυτόχρονα, καταναλώνει σημαντικά ηλεκτρική ενέργεια, η συντήρηση της οποίας είναι ακριβή με αναλώσιμα στοιχεία φίλτρου (πόρος από 500 έως 6000 m 3 νερού).

Μειονεκτήματα: καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια, δεν είναι αρκετά αποδοτική και δαπανηρή στη συντήρηση.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Οι παραπάνω μέθοδοι είναι οι πιο αποτελεσματικές και φιλικές προς το περιβάλλον σε σύγκριση με παραδοσιακές μεθόδουςεπεξεργασία νερού και επεξεργασία νερού. Αλλά έχουν ορισμένα μειονεκτήματα: η πολυπλοκότητα των εγκαταστάσεων, το υψηλό κόστος, η ανάγκη για αναλώσιμα, οι δυσκολίες στη συντήρηση, απαιτούνται σημαντικοί τομείς για την εγκατάσταση συστημάτων επεξεργασίας νερού. ανεπαρκής απόδοση, και επιπλέον, περιορισμοί στη χρήση (περιορισμοί θερμοκρασίας, σκληρότητας, pH νερού κ.λπ.).

Μέθοδοι ενεργοποίησης υγρού χωρίς επαφή (BOZH). τεχνολογίες συντονισμού.

Η υγρή επεξεργασία πραγματοποιείται με τρόπο χωρίς επαφή. Ένα από τα πλεονεκτήματα αυτών των μεθόδων είναι η δόμηση (ή η ενεργοποίηση) υγρών μέσων, η οποία παρέχει όλες τις παραπάνω εργασίες ενεργοποιώντας τις φυσικές ιδιότητες του νερού χωρίς να καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργεια.

Η πιο αποτελεσματική τεχνολογία σε αυτόν τον τομέα είναι η τεχνολογία NORMAQUA ( επεξεργασία κυμάτων συντονισμού με βάση πιεζοκρυστάλλους), χωρίς επαφή, φιλικό προς το περιβάλλον, χωρίς κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, μη μαγνητικό, χωρίς συντήρηση, διάρκεια ζωής - τουλάχιστον 25 χρόνια. Η τεχνολογία δημιουργήθηκε με βάση πιεζοκεραμικούς ενεργοποιητές υγρών και αέριων μέσων, οι οποίοι είναι συντονιστές-μετατροπείς που εκπέμπουν κύματα εξαιρετικά χαμηλής έντασης. Όπως και με τη δράση των ηλεκτρομαγνητικών και υπερηχητικών κυμάτων, ασταθείς διαμοριακοί δεσμοί σπάνε υπό την επίδραση συντονισμένων δονήσεων και τα μόρια του νερού παρατάσσονται σε μια φυσική φυσική και χημική δομή σε συστάδες.

Η χρήση της τεχνολογίας σας επιτρέπει να εγκαταλείψετε εντελώς χημική επεξεργασία νερούκαι ακριβά συστήματα επεξεργασίας νερού και αναλώσιμα, και να επιτευχθεί η τέλεια ισορροπία μεταξύ της συντήρησης υψηλότερη ποιότητανερό και εξοικονόμηση κόστους λειτουργίας εξοπλισμού.

Μειώστε την οξύτητα του νερού (αύξηση του επιπέδου pH).
- εξοικονομήστε έως και 30% ηλεκτρικής ενέργειας στις αντλίες μεταφοράς και ξεπλύνετε τις προηγουμένως σχηματισμένες εναποθέσεις αλάτων μειώνοντας τον συντελεστή τριβής του νερού (αυξάνοντας τον χρόνο τριχοειδούς αναρρόφησης).
- Αλλάξτε το δυναμικό οξειδοαναγωγής του νερού Eh;
- μείωση της συνολικής ακαμψίας.
- βελτίωση της ποιότητας του νερού: βιολογική του δραστηριότητα, ασφάλεια (απολύμανση έως 100%) και οργανοληπτική.

1. Τι σημαίνει ο κύκλος ατμού-νερού των λεβητοστασίων

Ο κύκλος ατμού-νερού είναι η περίοδος κατά την οποία το νερό μετατρέπεται σε ατμό και αυτή η περίοδος επαναλαμβάνεται πολλές φορές.

Για την αξιόπιστη και ασφαλή λειτουργία του λέβητα, είναι σημαντική η κυκλοφορία του νερού σε αυτόν - η συνεχής κίνησή του στο υγρό μείγμα κατά μήκος ενός συγκεκριμένου κλειστού κυκλώματος. Ως αποτέλεσμα, διασφαλίζεται η εντατική απομάκρυνση θερμότητας από την επιφάνεια θέρμανσης και εξαλείφεται η τοπική στασιμότητα ατμού και αερίου, η οποία προστατεύει την επιφάνεια θέρμανσης από απαράδεκτη υπερθέρμανση, διάβρωση και αποτρέπει τη διάσπαση του λέβητα. Η κυκλοφορία στους λέβητες μπορεί να είναι φυσική και αναγκαστική (τεχνητή), που δημιουργείται με τη βοήθεια αντλιών.

Σε μοντέρνα σχέδια λεβήτων, η επιφάνεια θέρμανσης αποτελείται από ξεχωριστές δέσμες σωλήνων που συνδέονται με τύμπανα και συλλέκτες, οι οποίοι σχηματίζουν ένα αρκετά περίπλοκο σύστημα κλειστών κυκλωμάτων κυκλοφορίας.

Στο σχ. φαίνεται ένα διάγραμμα του λεγόμενου κυκλώματος κυκλοφορίας. Το νερό χύνεται στο δοχείο και ο αριστερός τροχός του σωλήνα σχήματος U θερμαίνεται, σχηματίζεται ατμός. το ειδικό βάρος του μείγματος ατμού και νερού θα είναι μικρότερο σε σύγκριση με το ειδικό βάρος στο δεξί γόνατο. Το υγρό σε τέτοιες συνθήκες δεν θα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας. Για παράδειγμα, Α - Α, η πίεση στα αριστερά θα είναι μικρότερη από ό, τι στα δεξιά - ξεκινά μια κίνηση, η οποία ονομάζεται κυκλοφορία. Ο ατμός θα απελευθερωθεί από τον καθρέφτη εξάτμισης, θα μετακινηθεί πιο έξω από το δοχείο και θα του παρέχεται νερό τροφοδοσίας στην ίδια ποσότητα κατά βάρος.

Για τον υπολογισμό της κυκλοφορίας λύνονται δύο εξισώσεις. Το πρώτο εκφράζει την υλική ισορροπία, το δεύτερο την ισορροπία δυνάμεων.

Η πρώτη εξίσωση διαμορφώνεται ως εξής:

G κάτω από \u003d G op kg / s, (170)

Όπου G κάτω - η ποσότητα νερού και ατμού που κινείται στο τμήμα ανύψωσης του κυκλώματος, σε kg / s.

G op - η ποσότητα του νερού που κινείται στο κάτω μέρος, σε kg / s.

Η εξίσωση ισορροπίας δύναμης μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

N \u003d ∆ρ kg / m 2, (171)

όπου N είναι η συνολική κεφαλή οδήγησης, ίση με h (γ σε - γ cm), σε kg.

Το Δρ είναι το άθροισμα των υδραυλικών αντιστάσεων σε kg/m 2, συμπεριλαμβανομένης της δύναμης αδράνειας, που προκύπτει από την κίνηση του γαλακτώματος ατμού-νερού και του νερού μέσω του γραφείου και τελικά προκαλεί ομοιόμορφη κίνηση με μια ορισμένη ταχύτητα.

Στο κύκλωμα κυκλοφορίας του λέβητα υπάρχει μεγάλος αριθμός σωλήνων που λειτουργούν παράλληλα και οι συνθήκες λειτουργίας τους δεν μπορούν να είναι εντελώς ίδιες για διάφορους λόγους. Προκειμένου να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη κυκλοφορία σε όλους τους σωλήνες των κυκλωμάτων παράλληλης λειτουργίας και να μην προκληθεί ανατροπή της κυκλοφορίας σε κανένα από αυτά, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ταχύτητα κίνησης του νερού κατά μήκος του κυκλώματος, η οποία εξασφαλίζεται από μια ορισμένη αναλογία κυκλοφορίας K.

Συνήθως, η αναλογία κυκλοφορίας επιλέγεται μεταξύ 10 - 50 και με μικρό θερμικό φορτίο των σωλήνων, είναι πολύ περισσότερο από 200 - 300.

Ο ρυθμός ροής του νερού στο κύκλωμα, λαμβάνοντας υπόψη τον ρυθμό κυκλοφορίας, είναι ίσος με

όπου D = κατανάλωση ατμού (νερό τροφοδοσίας) του υπολογιζόμενου κυκλώματος σε kg/h.

Η ταχύτητα του νερού στην είσοδο του ανυψωτικού τμήματος του κυκλώματος μπορεί να προσδιοριστεί από την ισότητα

Κυρία,

2. Λόγοι σχηματισμού εναποθέσεων σε εναλλάκτες θερμότητας

Διάφορες ακαθαρσίες που περιέχονται στο θερμαινόμενο και εξατμισμένο νερό μπορούν να απελευθερωθούν στη στερεά φάση στις εσωτερικές επιφάνειες των γεννητριών ατμού, των εξατμιστών, των μετατροπέων ατμού και των συμπυκνωτών ατμοστροβίλων με τη μορφή αλάτων και στο εσωτερικό της μάζας νερού - με τη μορφή αιωρούμενης λάσπης. Ωστόσο, είναι αδύνατο να χαράξουμε ένα σαφές όριο μεταξύ αλάτων και λάσπης, καθώς οι ουσίες που εναποτίθενται στην επιφάνεια θέρμανσης με τη μορφή αλάτων μπορούν τελικά να μετατραπούν σε λάσπη και αντίστροφα, υπό ορισμένες συνθήκες, η λάσπη μπορεί να κολλήσει στην επιφάνεια θέρμανσης, σχηματίζοντας άλατα.

Από τα στοιχεία της γεννήτριας ατμού, οι θερμαινόμενοι σωλήνες σήτας είναι πιο ευαίσθητοι στη μόλυνση των εσωτερικών επιφανειών. Ο σχηματισμός εναποθέσεων στις εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων παραγωγής ατμού συνεπάγεται επιδείνωση της μεταφοράς θερμότητας και, ως αποτέλεσμα, επικίνδυνη υπερθέρμανση του μετάλλου του σωλήνα.

Οι επιφάνειες θέρμανσης με ακτινοβολία των σύγχρονων γεννητριών ατμού θερμαίνονται εντατικά από έναν πυρσό φούρνου. Η πυκνότητα ροής θερμότητας σε αυτά φτάνει τα 600–700 kW/m2 και οι τοπικές ροές θερμότητας μπορεί να είναι ακόμη υψηλότερες. Επομένως, ακόμη και μια βραχυπρόθεσμη υποβάθμιση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από τον τοίχο στο βραστό νερό οδηγεί σε τόσο σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα (500–600 °C και υψηλότερη) που η αντοχή του μετάλλου μπορεί να μην είναι επαρκής για να αντέξει τις τάσεις που έχουν προκύψει σε αυτό. Συνέπεια αυτού είναι η ζημιά στο μέταλλο, που χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση διογκώσεων, μολύβδου και συχνά ρήξη σωλήνων.

Με έντονες διακυμάνσεις θερμοκρασίας στα τοιχώματα των σωλήνων παραγωγής ατμού, που μπορεί να συμβούν κατά τη λειτουργία της γεννήτριας ατμού, τα άλατα απολεπίζονται από τα τοιχώματα με τη μορφή εύθραυστων και πυκνών νιφάδων, που μεταφέρονται από τη ροή του κυκλοφορούντος νερού σε μέρη με αργή κυκλοφορία. Εκεί, εναποτίθενται με τη μορφή τυχαίας συσσώρευσης τεμαχίων διαφόρων μεγεθών και σχημάτων, που τσιμεντώνονται από λάσπη σε περισσότερο ή λιγότερο πυκνούς σχηματισμούς. Εάν η γεννήτρια ατμού τύπου τυμπάνου έχει οριζόντια ή ελαφρώς κεκλιμένα τμήματα σωλήνων παραγωγής ατμού με αργή κυκλοφορία, τότε συνήθως συμβαίνει συσσώρευση αποθέσεων χαλαρής λάσπης σε αυτά. Η στένωση της διατομής για τη διέλευση του νερού ή η πλήρης απόφραξη των σωλήνων ατμού οδηγεί σε παραβίαση της κυκλοφορίας. Στη λεγόμενη ζώνη μετάβασης μιας γεννήτριας ατμού μιας φοράς, μέχρι την κρίσιμη πίεση, όπου εξατμίζεται η τελευταία υγρασία που απομένει και ο ατμός υπερθερμαίνεται ελαφρά, σχηματίζονται εναποθέσεις ασβεστίου, ενώσεων μαγνησίου και προϊόντα διάβρωσης.

Δεδομένου ότι η γεννήτρια ατμού μίας φοράς είναι μια αποτελεσματική παγίδα για τις ελάχιστα διαλυτές ενώσεις ασβεστίου, μαγνησίου, σιδήρου και χαλκού. Στη συνέχεια, με αυξημένη περιεκτικότητά τους στο νερό τροφοδοσίας, συσσωρεύονται γρήγορα στο τμήμα του σωλήνα, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια της εκστρατείας εργασίας της γεννήτριας ατμού.

Προκειμένου να διασφαλιστούν ελάχιστες αποθέσεις τόσο στις περιοχές μέγιστων θερμικών φορτίων των σωλήνων παραγωγής ατμού, όσο και στη διαδρομή ροής των στροβίλων, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά τα λειτουργικά πρότυπα για την επιτρεπόμενη περιεκτικότητα ορισμένων ακαθαρσιών στο νερό τροφοδοσίας. Για το σκοπό αυτό, επιπλέον νερό τροφοδοσίας υποβάλλεται σε βαθύ χημικό καθαρισμό ή απόσταξη σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού.

Η βελτίωση της ποιότητας των συμπυκνωμάτων και του νερού τροφοδοσίας αποδυναμώνει αισθητά τη διαδικασία σχηματισμού λειτουργικών εναποθέσεων στην επιφάνεια του εξοπλισμού ατμού, αλλά δεν την εξαλείφει εντελώς. Ως εκ τούτου, για να εξασφαλιστεί η σωστή καθαριότητα της επιφάνειας θέρμανσης, είναι απαραίτητο, μαζί με έναν εφάπαξ καθαρισμό πριν από την έναρξη, να πραγματοποιείται και περιοδικός επιχειρησιακός καθαρισμός του κύριου και βοηθητικού εξοπλισμού, και όχι μόνο με την παρουσία συστηματικών κατάφωρων παραβιάσεων του καθιερωμένου καθεστώτος νερού και με ανεπαρκή αποτελεσματικότητα των αντιδιαβρωτικών μέτρων του TPP. Ο λειτουργικός καθαρισμός είναι ιδιαίτερα απαραίτητος για μονάδες ισχύος με γεννήτριες ατμού μία φορά.

3. Περιγράψτε τη διάβρωση των λεβήτων ατμού κατά μήκος των διαδρομών ατμού-νερού και αερίου

Τα μέταλλα και τα κράματα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξοπλισμού θερμότητας και ισχύος έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με το μέσο που έρχεται σε επαφή μαζί τους (νερό, ατμός, αέρια) που περιέχει ορισμένες προσμίξεις που προκαλούν διάβρωση (οξυγόνο, ανθρακικά και άλλα οξέα, αλκάλια κ.λπ.).

Απαραίτητη για τη διατάραξη της κανονικής λειτουργίας ενός λέβητα ατμού είναι η αλληλεπίδραση ουσιών διαλυμένων στο νερό με την έκπλυση του με μέταλλο, με αποτέλεσμα να καταστρέφεται μέταλλο, γεγονός που, σε γνωστά μεγέθη, οδηγεί σε ατυχήματα και αστοχίες μεμονωμένων στοιχείων του λέβητα. Μια τέτοια καταστροφή του μετάλλου από το περιβάλλον ονομάζεται διάβρωση. Η διάβρωση ξεκινά πάντα από την επιφάνεια του μετάλλου και σταδιακά εξαπλώνεται στο βάθος.

Επί του παρόντος, διακρίνονται δύο κύριες ομάδες φαινομένων διάβρωσης: η χημική και η ηλεκτροχημική διάβρωση.

Η χημική διάβρωση αναφέρεται στην καταστροφή του μετάλλου ως αποτέλεσμα της άμεσης χημικής αλληλεπίδρασής του με το περιβάλλον. Σε εγκαταστάσεις θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, παραδείγματα χημικής διάβρωσης είναι: οξείδωση της εξωτερικής επιφάνειας της θέρμανσης από θερμά καυσαέρια, διάβρωση χάλυβα από υπέρθερμο ατμό (η λεγόμενη διάβρωση ατμού-νερού), διάβρωση μετάλλου από λιπαντικά κ.λπ.

Η ηλεκτροχημική διάβρωση, όπως δείχνει το όνομά της, συνδέεται όχι μόνο με χημικές διεργασίες, αλλά και με την κίνηση των ηλεκτρονίων σε μέσα αλληλεπίδρασης, δηλ. με την εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν όταν το μέταλλο αλληλεπιδρά με διαλύματα ηλεκτρολυτών, κάτι που λαμβάνει χώρα σε έναν λέβητα ατμού στον οποίο κυκλοφορεί το νερό του λέβητα, το οποίο είναι ένα διάλυμα αλάτων και αλκαλίων που αποσυντίθενται σε ιόντα. Ηλεκτροχημική διάβρωση εμφανίζεται επίσης όταν το μέταλλο έρχεται σε επαφή με τον αέρα (σε κανονική θερμοκρασία), ο οποίος περιέχει πάντα υδρατμούς, οι οποίοι, συμπυκνούμενοι στη μεταλλική επιφάνεια με τη μορφή λεπτής μεμβράνης υγρασίας, δημιουργούν συνθήκες για την εμφάνιση ηλεκτροχημικής διάβρωσης.

Η καταστροφή του μετάλλου ξεκινά ουσιαστικά με τη διάλυση του σιδήρου, που συνίσταται στο ότι τα άτομα του σιδήρου χάνουν μερικά από τα ηλεκτρόνια τους, αφήνοντάς τα στο μέταλλο και έτσι μετατρέπονται σε θετικά φορτισμένα ιόντα σιδήρου, τα οποία περνούν σε υδατικό διάλυμα. Αυτή η διαδικασία δεν συμβαίνει ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια του μετάλλου που πλένεται με νερό. Το γεγονός είναι ότι τα χημικά καθαρά μέταλλα συνήθως δεν είναι αρκετά ισχυρά και επομένως τα κράματά τους με άλλες ουσίες χρησιμοποιούνται κυρίως στην τεχνολογία, όπως γνωρίζετε, ο χυτοσίδηρος και ο χάλυβας είναι κράματα σιδήρου με άνθρακα. Επιπλέον, μικρές ποσότητες πυριτίου, μαγγανίου, χρωμίου, νικελίου κ.λπ. προστίθενται στη μεταλλική κατασκευή για τη βελτίωση της ποιότητάς της.

Ενότητα δύο.

εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων

2.2.1. Διαύγαση και πήξη του νερού

Ένα χαρακτηριστικό των εγκαταστάσεων επεξεργασίας οικιακών υδάτων (WTP) είναι ότι, κατά κανόνα, το νερό από τα επιφανειακά υδατικά συστήματα χρησιμοποιείται ως νερό πηγής για αυτές. Το φυσικό νερό που έχει μολυνθεί με τεχνογενείς ακαθαρσίες περιέχει μεγάλη ποσότητα ορυκτών ακαθαρσιών, αιωρούμενων και οργανικών ουσιών.

Ενότητα δύο. ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟ ΑΠΟΡΡΙΨΗ

2.2. Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και τους εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων

2.2.2. Αφαλάτωση ιοντοανταλλαγήςεπιπλέον νερό λεβήτων

Shishchenko VV, ινστιτούτο VNIPIenergoprom; Fedoseev B.S., JSC "VTI"

Στη χώρα μας, η παρασκευή απιονισμένου νερού για λέβητες θερμοηλεκτρικών σταθμών και άλλους τεχνολογικούς σκοπούς πραγματοποιείται κυρίως με τη χρήση τεχνολογιών ανταλλαγής ιόντων, συμπεριλαμβανομένων δύο ή τριών σταδίων κατιόντων και ανιόντων φίλτρων. Πάνω από 60 χρόνια εμπειρίας στη χρήση τεχνολογιών ανταλλαγής ιόντων. Επί του παρόντος, η ανάπτυξη τεχνολογιών ανταλλαγής ιόντων και η αύξηση της απόδοσης των μονάδων ανταλλαγής ιόντων πραγματοποιείται προς την κατεύθυνση της βελτίωσης των σχεδίων των φίλτρων ανταλλαγής ιόντων που έχουν σχεδιαστεί για ιονισμό αντίθετου ρεύματος και τη βελτίωση της ποιότητας και των ιδιοτήτων των ιονανταλλακτών για επεξεργασία νερού.

Ενότητα δύο. ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟ ΑΠΟΡΡΙΨΗ

2.2. Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και τους εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων

2.2.3. Τεχνολογία θερμικής προετοιμασίαςσυνθέτουν το νερόλέβητες ισχύος

Sedlov A.S., MPEI(TU); Shishchenko VV, ινστιτούτο VNIPIenergoprom; Fedoseev B.S., JSC "VTI"

Η τεχνολογία θερμικής προετοιμασίας βασίζεται στην απόσταξη νερού. Σε μια συσκευή - τον εξατμιστή - το νερό εξατμίζεται, στην άλλη - τον συμπυκνωτή - συμπυκνώνεται. Στον εξατμιστή μπαίνει ατμός ελάχιστο ποσόάλατα που προέρχονται από το νερό της πηγής. Επιπλέον, ο ατμός καθαρίζεται από ακαθαρσίες πριν εισέλθει στον συμπυκνωτή με τη βοήθεια ειδικών συσκευών. Η ποιότητα του αποστάγματος που σχηματίζεται στον συμπυκνωτή ικανοποιεί τα πρότυπα ποιότητας για το νερό αναπλήρωσης των λεβήτων υπερυψηλής πίεσης.

Ενότητα δύο. ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟ ΑΠΟΡΡΙΨΗ

2.2. Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και τους εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων

2.2.4. αντίστροφη ώσμωσηαφαλάτωση νερού

Shishchenko VV, ινστιτούτο VNIPIenergoprom; Fedoseev B.S., JSC "VTI"

ΣΕ τα τελευταία χρόνιαΣτην οικιακή πρακτική της αφαλάτωσης νερού, υπάρχει αυξημένο ενδιαφέρον για την τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης. Ένας αριθμός μονάδων αντίστροφης όσμωσης (ROOs) έχει κατασκευαστεί και λειτουργήσει με επιτυχία: στο CHPP-23 της Mosenergo (σχεδιασμένο από την VNIIAM, χωρητικότητας 50 m 3/h, μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης που παρέχονται από την DOW Chemical). στο Nizhnekamsk CHPP (σχεδιασμένο και εφοδιασμένο από την Hidronoutics, χωρητικότητας 166 m 3 /h).

Ενότητα δύο. ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟ ΑΠΟΡΡΙΨΗ

2.2. Σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας νερού σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και τους εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων