Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ЭЖЕКЦИЯ И ИНЖЕКЦИЯ РЕАГЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ

Современные технологии водоподготовки в промышленности и энергетике

С . Громов , к . т . н ., А . Пантелеев , д . ф .- м . н ., А . Сидоров , к . ф .- м . н .

Переход экономики на рыночные отноше ния характеризуется резким обострением конкуренции. Один из решающих факторов, позволяющих производителям товаров и услуг выживать в конкурентной среде, — снижение себестоимости продукции. В свою очередь, издержки производства (или эксплуатационные расходы) являются основополагающим показателем, определяющим себестоимость.

Затраты на водоподготовку — это неотъемлемая часть эксплуатационных расходов предприятий энергетического и нефтехимического комплексов. Задача сокращения эксплуатационных расходов на водоподготовку усложняется ростом тарифов за водопользование; непрерывным ухудшением качественных показателей воды (например, увеличением солесодержания) в источниках, пригодных для промышленного использования; уже сточением нормативов по количественным и качественным показателям для сбрасываемых сточных вод; повышением требований к качеству обработанной воды, используемой в технологическом цикле.

Решить задачу сокращения эксплуатационных расходов на водоподготовку позволяет внедрение новых технологий. Говоря о современных подходах к решению задач по водоподготовке, надо, в первую очередь, выделить мембранные технологии водоподготовки: ультра- и нанофильтрацию, обратный осмос, мембранную дегазацию и электродеионизацию воды.

На базе указанных процессов возможна реализация так называемых интегрированных мембранных технологий (ИМТ), применение которых позволяет снизить эксплуатационные затраты на водоподготовку, несмотря на негативное влияние любых из перечисленных выше факторов.

Проиллюстрируем последнее утверждение примером решения задачи по получению деминерализованной воды (с остаточной электропроводимостью не более 0,1 мкСм/см) в случае, когда исходной является речная поверхностная вода.

Традиционным методом решения данной задачи является применение технологической схемы водоподготовки, представленной на рис. 1. На рис. 2 можно увидеть, как выглядит альтернативное решение с использованием «интегрированных мембранных технологий».

Ультрафильтрация обеспечивает предподготовку поверхностной воды перед ее дальнейшей деминерализацией. При использовании ультрафильтрации воды , заменяющей стадии известкования с коагуляцией и осветлительного фильтрования, резко сокращается потребление реагентов, потребление воды на собственные нужды со ставляет менее 10 % (зачастую — лежит в пределах 2-5 %), а в фильтрате отсутствуют взвеси и коллоиды.

Приведенные данные позволяют оценить экономическую эффективность от применения ультрафильтрации воды в сравнении с традиционной предподготовкой.

Использование технологии обратного осмоса (или нанофильтрации в комбинации с обратным осмосом) для целей деминерализации воды также дает ряд преимуществ перед схемой традиционного двухступенчатого параллелькоточного ионирования:

  • во-первых, применение мембранных технологий не сопровождается расходом большого количества реагентов (кислот и щелочей) на регенерацию;
  • во-вторых, исключается образование высокоминерализованных сточных вод, вызванных сбросом избытков реагентов при регенерациях;
  • в-третьих, достигается значительно более высокая, чем при ионном обмене, степень удаления из обрабатываемой воды органических соединений (в том числе неполярных) и коллоидной кремневки;
  • в-четвертых, отсутствует необходимость нейтрализации сбрасываемых сточных вод.

Таким образом, эксплуатационные затраты при использовании мембранных методов водоподготовки оказываются существенно ниже, чем в случае применения традиционной технологии ионирования. На рис. 3 показана так называемая точка экономического равновесия эксплуатационных затрат при использовании мембранной и ионообменной технологий деминерализации воды в зависимости от значения солесодержания исходной воды. Отметим: в рассматриваемом случае подразумевалось, что для ионного обмена применяется технология противоточной регенерации (например, АПКОРЕ, чьи затраты на реагенты в 1,5-2 раза ниже, чем при параллельноточной регенерации).

Заметим, что в современных условиях обессоливающие установки, принцип действия которых основан на применении процесса выпарки <термодистилляции>, вряд ли смогут конкурировать по показателю эксплуатационных затрат с ИМТ для обработки воды с солесодержанием до 2 г/л. Себестоимость обессоленной воды, полученной термодистилляционным методом, составит не менее 30 руб./м 3 , даже если принять, что тепловые потери при выпарке будут находиться на теоретически минимальном уровне, а себестоимость 1 Гкал равняется 200 руб.

Наконец, электродеионизация воды, являясь безреагентной и бессточной мембранной технологией водоподготовки, обеспечивает остаточную электропроводимость деминерализованной воды на уровне 0,08 мкСм/см. Очевидно, что и эксплуатационные затраты на электродеионизацию будут ниже, чем для ФСД. Правда, следует отметить, что стабильность показателей работы установки электродеионизации воды зависит от того, насколько хорошо функционирует система обратного осмоса: в случае возникновения сбоев в работе последней неизбежным следствием будет снижение эффективности процесса электродеионизации воды.

С учетом данного обстоятельства вместо электродеионизации (для случаев, когда требуется обеспечить высочайшую степень надежности работы технологической схемы обессоливания воды) можно применить противоточное Н-ОН-ионирование или ФСД.

Если вариант с ФСД пред почтительнее по показателям экономии реагентов при регенерации, то противоточное Н-ОН-ионирование — по соображениям простоты автоматизации и удобства в эксплуатации. Кроме того, если в установке Н-ОН-ионирования предусмотрено использование технологии АПКОРЕ, то технологическая схема обретает дополнительную степень устойчивости и может эксплуатироваться даже в условиях байпассирования обратного осмоса.

Сама по себе технология противоточной регенерации ионитов АПКОРЕ с успехом используется в тех случаях, когда потребитель намерен ограничиться только реконструкцией (в противоток) существующей параллельно-точной ионообменной установки водоподготовки, или в условиях, когда значение солесодержания исходной воды стабильно ниже 100 мг/л, а неполярная органика и коллоидная кремневка присутствуют в ней в пренебрежимо малом количестве.

Рассматривая задачу умягчения воды, стоит упомянуть схему, в которой нанофильтрация сопровождается доумягчением на натрий-катионитных фильтрах.

Благодаря способности нанофильтрационных мембран хорошо задерживать поливалентные ионы нанофильтрация с успехом применяется для решения задач по умягчению воды. Если из-за высокого значения жесткости исходной воды нанофильтрация не обеспечивается требуемая степень умягчения воды, фильтрат направляется на натрий-катионитные фильтры для доумягчения. Причем эти фильтры функционируют как в режиме противоточной регенерации (например, АПКОРЕ), так и в параллельноточном режиме, если частота регенераций натрий-катионитных фильтров невысока (например, менее двух раз в месяц).

В последние годы всё отчетливее проявляется стремление потребителей перерабатывать сточные воды с целью их повторного использования в технологическом цикле. При этом традиционными задачами, решаемыми путем применения мембранных технологий (чаще всего — ультрафильтрация в сочетании с обратным осмосом), являются сокращение объема сбрасываемых сточных вод и снижение уровня потребления воды, забираемой из природных источников.

В то же время, применение мембранных технологий водоподготовки позволяет подойти к решению еще одной очень важной экологической проблемы — резкому сокращению потребления соли, используемой для регенерации действующих фильтров ионообменного умягчения воды. Указанная цель достигается посредством повторного использования солесодержащих стоков после обработки для регенерации натрий- катионитовых фильтров.

Реагенты для водоподготовки

Работая с водой, зачастую приходится выбирать, как бороться с солями жесткости, коих в нынешней воде содержится в избытке. Процессы умягчения сегодня получили большое распространение. Как раз из-за того, что найти качественную воду, мягкую с нормальным показателем кислотно-щелочного баланса с каждым годом все сложнее и сложнее. Пребывание человечества на Земле отражается на экологии все острее.

Но умягчение воды подразумевает не только применение специальных фильтрующих установок. Так уж повелось, что многие современные приборы работают с использованием реагентов для водоподготовки. К тому же для определенных сфер жизни и отраслей промышленности обойтись без применения подобных химических веществ нельзя, даже с учетом установки водоподготовки.

Так работа в бассейне подразумевает обязательное использование реагентов для водоподготовки. Не могут без них обойтись ионообменные умягчители, а также разного рода сорбционные фильтры и обезжелезиватели. И это при том, что удаление накипи проводить не надо, закупать средства для такого устранения тоже. Реагенты для водоподготовки по-прежнему актуальны.

Рассматривая более подробно виды используемых в системе умягчения воды реагентов, рассмотрим, как работает система очищения воды и какие фильтры могут применяться на этих этапах. Также скажем пару фраз о целесообразности устранения излишков жесткости воды.

Использование грязной воды может вылиться во множество негативных последствий. Вы будете использовать намного больше топлива или электричества. Есть высокий риск остаться без дорогостоящего оборудования. Постоянные чистки приведут к сокращению срока эксплуатации приборов. Из-за жесткой воды вы будете использовать гораздо больше моющих средств, т.к. она плохо их растворяет.

Для солей жесткости нет особой разницы, где оседать. Будут это ваши внутренние органы или волосы, им все равно. Образовывать накипь и вредить соли жесткости могут на любых поверхностях. Потому для человеческого здоровья излишняя жесткость излишне вредна. С использованием и потреблением подобной воды, вы можете нажить себе и язву, и хронический пиелонефрит.

Для промышленности применение подобной воды выливается в бешенные просто расходы на электроэнергию. Но главное, из-за плохой передачи тепла, промышленное оборудование, вместе с бытовыми приборами пачками выходит из строя. Не пропуская тепло, накипь заставляет всю мощь нагрева застревать внутри поверхности. Она начинает раскалять себя. Не в состоянии отдать тепло дальше, материал поверхности трескается, в лучшем случае, в худшем – промышленное оборудование разрывает. Часто при неправильной очистке поверхностей от накипи такое явление происходит в котельных.

Поэтому водоподготовка что для квартиры, что для собственного дома или крупного производства нужна. Только вот в быту наши люди еще не дошли до той степени восприятия вреда от использования жестковатой воды, чтобы не стремиться экономить на водоочистке. В промышленности же, особенно в таких отраслях, как микроэлектроника или производство любых напитков обойтись без системы водоподготовки для коттеджа нельзя. Они часть производственного процессе иногда и сам основной процесс.

С актуальностью и насущностью реагентов для водоподготовки в свете самой системы немного разобрались. Теперь, в качестве краткого вводного курса – состав системы водоочистки. Постараюсь привести пример наиболее наполненной системы, чтобы было понятно, на каких этапах могут применяться реагенты для водоподготовки.

Начинают подготовку воды с механической чистки. Эта ступень есть всегда, когда забор воды ведется из реки, озера, в общем, из любых источников без предварительной очистки, или же очистки централизованной. Здесь из воды устраняют любые твердые загрязнения, вплоть до песчинок.

После того, как все твердые включения удалены, не мешало бы устранить запах из воды. Вот в таких сорбционных фильтрах очень часто применяют разнообразные реагенты для водоподготовки. Но о них чуть позже.

После устранения запаха, из воды убирают излишки железа и бактерии с вирусами. Здесь также могут использовать фильтрующий песок, который поможет удержать железистые примеси. Для дезинфекции больше всего используют реагенты для водоподготовки. Собственно основное назначение реагентов – дезинфекция. Поэтому здесь очень много разных веществ применяют, и мы постараемся просмотреть самые основные.

После дезинфекции уже наступает пора умягчения воды. Здесь могут устанавливать самые разные фильтрующие установки. Если говорить об тех же реагентах, то их могут использовать в химических умягчителях воды. В качестве примера можно привести ионообменный фильтр для воды, который восстанавливается с помощью сильно соляного раствора, в качестве реагента для водоподготовки.

Здесь также могут установить электромагнитный умягчитель воды АкваЩит, он идеально подходит для обработки воды в теплоэнергетике или собственном доме. Но фильтрующих элементов в этой установке нет. Реагенты при его работе не используются, в чем собственно его основной плюс эксплуатации в подобных отраслях.

Другой вариант применяемых фильтров – ультрафильтрация, микрофильтрация с помощью обратного осмоса и других мембранных устройств. Здесь могут использоваться реагенты для водоподготовки, но только в определенных моделях устройств. И заканчивается вся система очистки от нежелательных примесей фильтром-кондиционером. Если того требует итоговое состояние воды. Такой фильтр устанавливают в том случае, когда в конце нужно получить качественную питьевую воду. Причем вода должна быть не только мягкой, но и полезной.

Основные виды реагентов для водоподготовки

Медленно, но верно, мы добрались к рассмотрению основных видов реагентов для водоподготовки. Применение таких веществ, не просто помогают очищать воду, они выполняют куда более широкую функцию. С их помощью поддерживается на должном уровне водно-химический режим бассейнов, приборов умягчения, охлаждения на производстве. Любая сложная система подготовки воды без химических вкраплений не будет работать столь эффективно, во многих направлениях. Заменить реагенты может только таблетированная соль для умягчения воды и купить ее можно везде сейчас.

Как я уже говорила, добавление в воду реагентов для водоподготовки поможет качественно улучшить осветление воды. Все реагенты можно разделить на следующие группы – коагулянты, флокулянты, антискаланты, биоциды. Еще есть группа специальных моющих веществ, которые используют для очистки мембран в том же обратном осмосе.

  1. Особняком стоят реагенты с определенным целевым назначением. Одни используются для парового котельного оборудования, другие для открытых и закрытых систем охлаждения, И наконец есть еще группа реагентов для водоподготовки теплообменных устройств.Задача коагулянтов состоит в том, чтобы поспособствовать быстрому слипанию мелких частичек. Они становятся в процессе слипания большими по размеру, потом эти частицы быстрее оседают. И так же легче вымываются из системы.
  2. Флокулянты служат для ускорения соединения неустойчивых частиц. Таким образом, в воде быстрее образуются белые хлопья, которые легче отфильтровываются. Флокулянты как раз необходимы для осветления воды. С их помощью производительность фильтров-осветлителей повышается.
  3. Антискаланты позволяют убрать умягчение из водоподготовки перед системой обратного осмоса. Да и срок использования мембран эти реагенты для водоподготовки значительно продлевают. Часто их также применяют для поддержания на определенном уровне химического состояния воды в системах охлаждения. При этом использование антискалантов помогает предотвратить образование накипи в таких промывочных системах и тоже способствует увеличению производительности систем.
  4. Отдельный вид реагентов для водоподготовки составляют специальные моющие средства, предназначенные для очистки тонких и чувствительных мембран в любых мембранных фильтрах для воды. Естественно, когда мембраны находятся постоянно в работе, то спустя время они забиваются примесями разного рода. Кроме того, на мембранах, из-за фильтрации и бактерий с вирусами может образовываться и развиваться биопленка. С помощью специальных реагентов для водоподготовки, вы быстро растворите эту пленку и мембрана снова начнет работать, как новая. При этом целостность мембран сохраняется.
  5. Следующим популярным видом реагентов являются биоциды. Их прямое назначение пруды, бассейны. Эти вещества не дают развиваться эрозии, и наростам различных иловых биологических отложений. Биоциды облюбовали бактерии, грибки, плесень, почти все виды микроорганизмов. Они прекрасно с ними справляются и что немаловажно за короткое время.
  6. В качестве реагентов для водоподготовки в паровых котельных, где, кстати требования к качеству получаемого пара очень и очень жесткие, чаще всего используют смесь различных аминов. Они должны в обязательном порядке работать с любым видом котлов и кондиционеров. Амины не производят в первозданном виде. Их получают смешиванием нескольких веществ. После получения такой смеси, обязательно ее тестируют. Амины должны легко устранять или нейтрализовать угольную кислоту в воде. Этот же реагент должен в процессе работы создавать на поверхностях углеродистой стали незаметную, но очень полезную магнитную пленку, которая будет защищать поверхности оборудования от коррозии и отложений накипи.

Следующая группа видов реагентов служит для защиты систем охлаждения двух видов – открытого и закрытого. Оборотные системы водоснабжения зависят от качества исходной воды очень сильно. Мало того, вода будет работать тем эффективнее, чем дольше она будет оставаться качественной после оборотов, чем постоянее химический состав оборотной воды, тем дольше и качественнее работает оборотная система.

Что может по препятствовать качественной работе таких систем? Естественно, это образование коррозии и ее остатки в системе, шлам, биологические наросты, тот же ил можно сюда отнести. Все это значительно снижает КПД работы системы. Да и эксплуатационные расходы на постоянные чистки системы растут. Добавьте сюда ускорившийся процесс износа деталей оборудования в системе. Если же в оборотной системе разработать и установить фильтры для водоподготовки, хотя бы с использованием реагентов для умягчения, это уже решит процентов 80-90 всех проблем.

Читать еще:  Вилы и электролопаты для копки земли на огороде

И еще одна группа реагентов для водоподготовки – это группа веществ, которые служат защитой для теплообменников. Для этого также есть специальные вещества, которые максимально эффективно работают в сложном теплообменном оборудовании. Очень часто реагенты представлены смесью ортофосфарной кислоты и активных комплексонов.

Плюсы использования химических реагентов для водоподготовки
  • Отлично чистит поверхности разборных теплонасосов и паяных моделей насосов, компрессоров и конденсаторов, маслоохладителей, любых приборов систем охлаждения;
  • нет агрессивных реакций при контакте с нержавейкой, медью или их сплавами;
  • реагенты отлично устраняют ржавчину с окалиной, а также накипные отложения.

Такие реагенты для водоподготовки лучше всего разводить с водой в пропорциях – один к трем или пяти. Промывать стоит по-разному, в зависимости от степени загрязнения. Такая чистка может продлиться от 2 до 10 часов. При работе этих веществ, следует гарантировать в системе постоянную циркуляцию и статическое травление. Плюсом котловых реагентов является тот факт, что они не вредные для человеческого здоровья и могут разлагаться внутри котлов, не оставляя после себя какие-либо следы. Это огромный плюс в пользу таких реагентов.

Реагенты, применяемые для водогрейного котельного оборудования немного отличаются от них же, но для паровых котлов. Задача подготовки воды для котлов состоит еще и в том, чтобы устранить из воды излишки растворенных газообразных веществ в воде. Для этого очень часто используют деаэраторы. Это вещества способные поспособствовать выведению из воды растворенного кислорода, который крайне негативно влияет на котельное оборудование.

Уровень содержания кислорода в котельном оборудовании не должно превышать 20-50 мкг на литр. Чтобы устранить излишек содержания растворенного кислорода, как раз и используют реагенты для водоподготовки котлов, которые называются редукторами кислорода.

Такие вещества вступают в реакцию с растворенным кислородом и делают его неактивным. Коррозионная активность водных ресурсов при этом значительно снижается. Применение таких веществ дает значительное улучшение, и стабильность работы котла. Плюс снижение колебаний концентраций кислорода в воде дает возможность получать качественный пар без перепадов значений.

Чтобы поддерживать показатель содержания кислорода в воде на нужном уровне необходимо установить в системе подготовки воды дозатор, который автоматически с определенной периодичностью будет впрыскивать в систему такие редукторы кислорода.

Из реагентов для водоподготовки можно еще отметить нейтрализаторы конденсата. В процессе работы с подпиточной жестковатой водой в системе выделяется углекислый газ. И все бы ничего, кабы в процессе работы воды и газа не образовывалась угольная кислота. Она очень способствует коррозионной активности, образующегося конденсата на поверхностях. Это потом приводит к резкому сокращению срока службы трубопроводов.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что одного химического умягчения воды для создания надежной защиты от жесткости в воде будет недостаточно. Так или иначе, но обойтись без специальных реагентов, особенно в теплоэнергетике и в системах тонкой очистки не обойтись. Поэтому так важно знать и понимать, какие вещества, сегодня используются для этих целей. Тогда и процесс производства будет защищен от вредных примесей, еще на стадии проектировки системы подготовки воды. Мы рассмотрели минусы и плюсы использования реагентов для водоподготовки. Продолжение смотрите в следующей нашей статье.

Технологические схемы отчистки воды с применением реагентов

В водоподготовке используются различные технологические приёмы улучшения качества воды. Современные методы являются комбинацией ряда процессов: физических, химических (физико-химических) и биологических.

Технологические схемы выбирают в зависимости от производительности, качества воды в источнике и требований к её качеству, а так же местных условий.

Общая схема реагентной водоподготовки такова: неочищенная вода подаётся в смеситель, сюда же подаётся раствор реагента. Смешанная вода поступает в камеру хлопьеобразования, где проходит образование хлопьев взвеси. В отстойниках хлопья выпадают в осадок, а отстоенная вода для окончательного осветления подаётся на фильтры, затем её обеззараживают и собирают в резервуары чистой воды.

По принципу перемещения масс воды в очистных сооружения различают напорные и самотёчные системы. В практике получили распространение схемы станции водоподготовки с самотёчным движением воды.

Выбор состава основных водоочистных сооружений в зависимости от мутности, цветности и производительности представлен в таблице 1.4

Таблица 1.4 – Основные сооружения и способы обработки воды

Основные сооруженияУсловия применения:
мутность, мг/лцветность, град.Производи-тельность станции, м3/сут
Исходная водаОчищен-ная водаИсход- ная водаОчищен- ная вода
Обработка воды с применением коагулянтов и флокулянтов
1. Скорые фильтры (одноступенчатое фильтрование):
а) напорные фильтрыдо 30до 1,5до 50до 20до 5000
б) открытые фильтрыдо 20до 1,5до 50до 20до 50000
2. Вертикальные отстойники — скорые фильтрыдо 1500до 1,5до 120до 20до 5000
3. Горизонтальные отстойники — скорые фильтры 4. Контактные префильтры — скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование)до 1500 до 300до 1,5 до 1,5до 120 до 120до 20 до 20св. 30000 любая

Продолжение таблицы 1.4

5. Осветлители со взвешенным осадком -скорые фильтрыне менее 50 до 1500до 1,5до 120до 20св. 5000
6. Две ступени отстойников — скорые фильтрыболее 1500до 1,5до 120до 20любая
7. Контактные осветлителидо 120до 1,5до 120до 20-//-
8. Горизонтальные отстойники и осветлители со взвешенным осадком для частичного осветления водыдо 15008 -15до 120до 40-//-
9. Крупнозернис-тые фильтры для частичного осветления водыдо 80до 10до 120до 30-//-
10. Радиальные отстойники для предваритель-ного осветления высокомутных водсв. 1500до 250до 120до 20-//-
11. Трубчатый отстой­ник и напорный фильтр заводского изготовле­ния (типа «Струя»)до 1000до 1,5до 120до 20до 800

При подготовке воды на хозяйственно-питьевые нужды применяются реагенты, разрешенные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава России.

Согласно рекомендаций выделяются несколько технологических схем очистки воды с применением коагулянта:

I ая схема при производительности станции до 5 000 м 3 /сутки;

II ая схема при производительности станции свыше 30 000 м 3 /сутки;

III схема при производительности станции свыше 5 000 м 3 /сутки.

Рисунок 1.1 — Схемы компоновки очистных сооружений: 1 – Насосная станция I подъёма; 2 – реагентное хозяйство; 3 — хлораторная ; 4 – смеситель; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтры; 7 – РЧВ; 8 – насосная станция II подъёма; 9 – камеры хлопьеобразования; 10 – горизонтальные отстойники; 11 – осветлители.

2. Проектирование и расчёт сооружений станции водоподготовки.

Дата добавления: 2015-05-31 ; Просмотров: 1253 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Часть. 4 Эффект Эжекции

Хотелось бы поговорить об Эффекте Эжекции, как о самостоятельном физическом процессе (явлении).

В интернете очень скупо описан этот процесс. Максимум что можно найти – это примерно вот такое объяснение:

«Эффект Эжекции заключается в том, что поток с БОЛЕЕ ВЫСОКИМ давлением, движущийся с большой скоростью (эжектирующий поток или активный или первичный), увлекает за собой среду НИЗКОГО давления. Увлеченный поток называется эжектируемым ( или пассивным или вторичным). В процессе смешения (смешивания) двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением Давления. Основная особенность физического процесса заключается в том, что смешение (смешивание) потоков происходит при больших скоростях эжектирующего (первичного) потока.»

Давайте чтобы не ломать язык от слов «эжектирующий поток» и «эжектируемый поток», для простоты общения назовем их так: «Первичный скоростной поток» и «вторичный поток», соответственно.
Как мы видим, уже в определении этого процесса заложены некоторые неувязки и разногласия:
1.Если «Первичный скоростной поток» имеет БОЛЕЕ ВЫСОКОЕ давление, то как он захватывает молекулы Окружающей Среды (ОС) и создает «вторичный поток»? Ведь мы знаем, что воздушные массы ВСЕГДА движутся из зоны повышенного давления в зону пониженного. А по данному определению происходит все с точностью до наоборот, т.е. молекулы ОС с более низким давлением устремляются (создают вторичный поток) к потоку с большим давлением – бред!
2.Дальше утверждается, что в процессе смешения (смешивания) двух сред (двух потоков) параллельно с процессом выравнивания скоростей (т.е. торможением первичного потока), происходит, как правило повышение Давления. И встает вопрос: «Первичный скоростной поток» уже имеет (по определению) БОЛЕЕ ВЫСОКОЕ давление, и получается, что Давление повышается еще БОЛЬШЕ – опять бред!
3.Дальше утверждается что: Основная особенность физического процесса заключается в том, что смешивание потоков происходит при больших Скоростях Первичного потока. Ха. Ха. Ха. А что на маленьких скоростях не возникает эффект Эжекции? И что такое «большие Скорости» — это сколько?

Теперь хочу поделиться своими наблюдениями:
Первое:
Я бегло просмотрел курс физики средней школы, могу ошибаться, но эффекта Эжекции в средней школе нет. Почему?
Второе:
Все что касается эффекта Эжекции и все опыты и фокусы связанные с ним, озвучиваются под маркой «уравнения Бернулли» и подменены уравнением Бернулли. Причем само уравнение Бернулли (его основной вывод и его принцип) преподается абсолютно неправильно и безграмотно.
И третье:
Создано нетерпимое отношение к эффекту Эжекции. Как только Вы заикнетесь об этом эффекте (особенно в аэродинамике), то в Ваш адрес посыплются смешки и обвинения в том, что вы чуть ли не полный дурак. Так в чем же здесь дело? Почему такое свинское отношение к данной теме со стороны современной популярной физики.

А дело вот в чем:

Эффект Эжекции – это физический процесс, при котором Скоростной поток (первичный поток) у которого Скорость больше скорости окружающей среды и тем самым МЕНЬШЕ Давление — имеет возможность засасывать в себя молекулы Окружающей Среды (создавая вторичный поток) и уносить их с собой, тем самым локально понижая Давление окружающей среды вблизи Скоростного потока.

Действие данного физического процесса основано на двух принципах фундаментальной Физики.
1.Любой скоростной поток имеющий скорость большую, чем скорость окружающей среды всегда имеет более Низкое Давление, чем окружающая среда.
2.Вещество из области высокого Давления всегда переносится (перетекает) в область низкого Давления.

Пояснение к физике происходящего процесса:

Для более полного понимания данного процесса необходимо напомнить основные принципы фундаментальной Физики и некоторые заблуждения популярной современной физики.

Что такое Статическое Давление на самом деле?
Или чем Плотность отличается от Концентрации.

Современная физика располагает знаниями о том, что молекулы газов и жидкостей имеют вокруг себя электромагнитное поле и посредством данного поля происходит взаимодействие между ними. В частности молекулы «воздуха» (4 молекулы азота и 1 молекула кислорода (в совокупности 99% атмосферы)) отталкиваются друг от друга. Сила отталкивания по своей физической природе есть сила упругости. По этой причине: чем ближе молекулы находятся друг к другу. Тем больше внутреннее Статическое Давление внутри вещества (далее просто Давление). По этой причине Давление внутри жидкостей, газов и твердых тел, имеет совершенно одинаковую природу (что отвергает современная популярная физика).
Эта природа Давления происходит от Концентрации молекул в единице объема, т.е. от их Количества.

Концентрация (К) = [кол-во молекул/м3] или [шт./м3]

Именно количество (Концентрация) обуславливает МежМолекулярное Расстояние (ММР) между молекулами. А ММР обуславливает две параллельные ветви дальнейшего процесса:
1.Степень сжатия или Силу упругости или Силу отталкивания – это кому как больше нравится – что и есть внутреннее Давление в веществе.
2.Массовую Плотность вещества как произведение Концентрации на Массу одной молекулы, наше с вами любимое (ро) = массовая Плотность.

ро = К * mo [кг/м3], где mo — масса одной молекулы [кг]

Таким образом мнение современной популярной физики о том, что Давление зависит от Плотности – ошибочно, т.к. и Давление и Плотность одновременно зависят от Концентрации, от ММР между молекулами.

Данная история мне напоминает, как в свое время переврали теорию Дарвина, а именно: Дарвин высказал мысль о том, что у Человека и у обезьяны возможно был один общий далекий предок, а ему приписали мысль о том, что Человек произошел от обезьяны, да еще нарисовали идиотские картинки как обезьяна постепенно поднимаясь на задние лапы («ноги») и по ходу беря дубину в «руки» — превращается в человека. Вот и в истории между Давлением и Плотностью на мой взгляд точно такая же совершенно тупая история, нас учат тому что Давление зависит от Плотности. А на самом деле и Давление и Плотность зависят от Концентрации от того какое между молекулами ММР.
Но современная популярная физика не может это озвучить, т.к. прежде необходимо признать теорию МКТ – лженаукой. Напомню бредни из МКТ:

«Бесконечное температурное» летание молекул по теории МКТ посредством «абсолютно упругих соударений» в «идеальной среде» вызывает Давление, т.к. молекулы стукаются своими головами друг с другом и об стенки сосуда.»

Вопрос: — А откуда у них вечная скорость летания?
Ответ: — их нагревает Солнышко, ведь скорость — это температура.

Вопрос: — Молекула мало весит, откуда сила удара (сила импульса)?
Ответ: — а их много, а импульсы (у дураков)складываются.

Вопрос: — а почему они не теряют кинетическую энергию при соударениях?
Ответ: — а соударения «абсолютно упругие».

Вопрос: — а что такое «абсолютно упругие» соударения?
Ответ: — ААА. . а это такие соударения, при которых нет потерь кинетической энергии.

Вопрос: — а разве можно условия «идеальной среды» переносить в наш «реальный мир» , в условия «реальной среды?
Ответ: — да можно – при определенных условиях.

Вопрос: — а какие это условия?, и кто их должен создать?
И . Т И Ш И Н А .

Таким образом заявления воинствующих адептов от МКТ о том, что при «определенных (особых) условиях» принципы «идеального мира» можно с легкостью перенести в «реальный мир» считаю УЩЕРБНЫМИ, хотя бы по тому, что никто не озвучивает о каких собственно «особых условиях» идет речь … при которых можно пренебречь ТРЕНИЕМ и кто эти условия должен создать, и как.
Поэтому всю тупость теории МКТ оставим на совести тех кто ее придумал и тех кто в нее верит.

А мы вернемся к настоящим причинам Давления и к тому как и за счет чего оно меняется. Итак:
Давление можно изменить (повысить/понизить) 3-мя способами.
Первый способ — изменить Температуру вещества при неизменной Концентрации и Объеме. Если в дальнейшем температуру рассматривать как Константу, то тогда:

Второй способ – изменить Концентрацию при неизменном Объеме.
Третий способ – изменить Объем при неизменной Концентрации.
Т.е. увеличить или уменьшить ММР.

Проще говоря:
Если нам удается сжать воздух (повысить Концентрацию и тем самым уменьшить ММР) — то мы повышаем Давление.
Если нам удается растянуть воздух (понизить Концентрацию и тем самым увеличить ММР) — то мы понижаем Давление.
Все гениальное просто, . просто не надо жить в мифически-сказочной «идеальной среде» от МКТ и все будет просто, понятно, и доступно.

Скоростной поток или почему в нем падает Статическое Давление?

Читать еще:  Шпатель резиновый – в чем предназначение этого инструмента?

При правильном понимании Давления ответ на этот вопрос до безобразия прост.
Скоростной поток на самом деле растянут по вектору скорости, таким образом ММР между молекулами в любом скоростном потоке будет больше чем ММР в окружающей среде. По этой причине внутреннее давление в скоростном потоке всегда ниже, чем внутреннее давление окружающей среды. Поэтому ЛЮБОЙ скоростной поток по своей природе является Эжектирующим, т.е. способным отрабатывать Эжекцию.
Пониженная Концентрация молекул в скоростном потоке, обеспечивает потоку два положительных качества.
Первое – у потока есть свободное место, для принятия в себя молекул Окружающей Среды (ОС).
Второе – перепад давлений с ОС ЗАСТАВЛЯЕТ молекулы ОС двигаться внутрь потока (создается вторичный поток).
А наличие скорости у молекул скоростного потока обеспечивает ему третье качество – предание «вновь прибывшим» молекулам из ОС — ускорения. Тем самым скоростной поток уносит молекулы ОС с собой.

По мере «улетания» скоростного потока от места его «рождения», поток замедляется (встречая сопротивление с молекулами ОС). И одновременно поток насыщается молекулами ОС. По этой причине внутреннее давление в потоке увеличивается по отношению к пониженному Давлению, которое у потока было при его «рождении».
Вот теперь начинает принимать логические очертания фраза: « в процессе смешивания двух сред (двух потоков) параллельно с процессом выравнивания скоростей (т.е. торможением первичного потока), происходит, как правило, повышение Давления» .

— — — — — — —
Вывод:
Скоростной поток – это не поток с Повышенным давлением (это Софизм), а поток с Пониженным Давлением. Фраза: «чем больше скорость, тем меньше давление – это фраза не из уравнения Бернулли, а эта фраза из эффекта Эжекции». Чем больше скорость скоростного потока, тем больше он растянут по вектору скорости, тем больше ММР и как следствие тем меньше в нем Давление.
— — — — — — —

Технологии ХВО и водоподготовки

Вода совершенно необходима для жизни человека и всего живого в природе. Вода покрывает 70% земной поверхности, это: моря, реки, озёра и подземные воды. Во время своего определённого природными явлениями круговорота вода собирает в себя различные примеси и загрязнения, которые содержатся в атмосфере и на земной коре. В результате вода не бывает абсолютно чистой и беспримесной, но зачастую именно такая вода является основным источником как для хозяйственно-питьевого водоснабжения, так и для применения в различных отраслях промышленности (например, в качестве теплоносителя, рабочего тела в энергетике, растворителя, исходного сырья для получения продукции, продуктов питания и т. д.)

Природная вода является сложной дисперсной системой, в которой в большом количестве содержатся разнообразные минеральные и органические примеси. Из за того, что в большинстве случаев источниками водоснабжения являются поверхностные и подземные воды.

Состав обычной природной воды:

  • взвешенные вещества (коллоидные и грубодисперсные механические примеси неорганического и органического происхождения);
  • бактерии, микроорганизмы и водоросли;
  • растворённые газы;
  • растворённые неорганические и органические вещества (как диссоциированные на катионы и анионы, так и недиссоциированные).

При оценке свойств воды принято разделять параметры качества воды на:

  • физические,
  • химические
  • санитарно-бактериологические.

Под качеством понимают соответствие нормам, установленным для данного вида производства воды. Вода и водные растворы очень широко применяются в различных отраслях промышленности, коммунального и сельского хозяйства. Требования к качеству очищенной воды зависят от назначения и области применения очищенной воды.

Наиболее широко применяется вода для питьевых целей. Нормативы требований в данном случае определяются СанПиН 2.1.4.559-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Например, некоторые из них:

Таб. 1. Основные требования к ионному составу воды, используемой для хозяйственно-питьевого водоснабжения

ПоказателиЕдиницы измер.Нормативы ПДК
Водородный показательЕд. рН6-9
Общая минерализация (сухой остаток)мг/л1000
Жесткость общаяммоль/л7
Железо (Fe, суммарно)мг/л0,3
Марганец (Mn, суммарно)мг/л0,1
Нитраты (NO3-)мг/л45
Сульфаты (SO42-)мг/л500
Хлориды (Cl- )мг/л350

Особо следует отметить, что к воде питьевого качества предъявляются также жёсткие гигиенические требования. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям. В частности, нормируется допустимое содержание (вплоть до отсутствия) колиформных бактерий, колифаг, значение Общего микробного числа и т.п.

Для коммерческих потребителей зачастую требования к качеству воды ужесточаются по некоторым параметрам. Так, например, для производства воды бутилированной разработан специальный стандарт с более жёсткими требованиями, предъявляемыми к воде — СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества». В частности, ужесточены требования к содержанию основных солей и вредных компонентов – нитратов, органики и т.п.

Вода технического и специального назначения – это вода для применения в промышленности или в коммерческих целях, для специальных технологических процессов — со специальными свойствами, регламентируемыми соответствующими стандартами РФ или технологическими требованиями Заказчика. Например, приготовление воды для энергетики (согласно РД, ПТЭ), для гальваники, приготовление воды для водки, приготовление воды для пива, лимонадов, медицины (фармакопейная статья) и т.п.

Зачастую требования к ионному составу данных вод значительно выше, чем к питьевой воде. Например, для теплоэнергетики, где вода используется как теплоноситель, подвергается нагреву, существуют соответствующие стандарты. Для электростанций существуют так называемые ПТЭ (Правила технической эксплуатации), для общей теплоэнергетики требования заданы так называемыми РД (Руководящим Документом). Например, согласно требований «Методических указаний по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов РД 10-165-97», значение общей жёсткости воды для паровых котлов с рабочим давлением пара до 5 МПа (50 кгс/см2) должно быть не более 5 мкг-экв/кг. В то же время питьевой стандарт СанПиН 2.1.4.559-02 требует, чтобы Жо была не выше 7 мг-экв/кг.

Поэтому задача химической водоочистки (ХВО) для котельных, электростанций и других объектов, требующих водоподготовки перед нагревом воды заключается в предотвращении образования накипи и последующего развития коррозии на внутренней поверхности котлов, трубопроводов и теплообменников. Такие отложения могут стать причиной энергопотерь, а развитие коррозии может привести к полной остановке работы котлов, теплообменников из-за образования осадков на внутренней части оборудования.

Следует иметь в виду, что технологии и оборудования водоподготовки и ХВО для электростанций значительно отличаются от соответствующего оборудования обычных водогрейных котельных.

В свою очередь, технологии и оборудования водоподготовки и ХВО для получения воды для других целей также разнообразны и диктуются как параметрами исходной воды, подлежащей очистке, так и требованиями к качеству очищенной воды.

ООО «СВТ-Инжиниринг», имея опыт работы в данной области, обладая квалифицированными кадрами и партнерскими отношениями со многими ведущими зарубежными и отечественными специалистами и фирмами, предлагает своим клиентам, как правило, те решения, которые целесообразны и оправданны для каждого конкретного случая, в частности, основанные на следующих базовых технологических процессах:

Большинство технологических процессов обработки вод различных типов, в том числе и сточных, известны и используются сравнительно давно, постоянно видоизменяясь и совершенствуясь. Тем не менее, ведущими специалистами и организациями во всем мире проводятся работы по разработке и новых технологий.

ООО «СВТ-Инжиниринг» также имеет опыт проведения НИОКР по заказу клиентов с целью повышения эффективности существующих способов очистки воды, разработки и усовершенствованию новых технологических процессов.

Особо следует отметить, что интенсивное использование природных водных источников в хозяйственной деятельности обуславливает необходимость экологического совершенствования систем водопользования и технологических процессов водоподготовки. Требования охраны природной среды предполагают максимальное сокращение отходов водоподготовительных установок в естественные водоемы, почву и атмосферу, что также вызывает необходимость дополнять технологические схемы водоподготовки ступенями утилизации отходов, их переработки и переводу во вторично используемые вещества.

К настоящему времени разработано достаточно большое число способов, которые позволяют создавать малоотходные системы водоподготовки. В первую очередь к ним следует отнести усовершенствованные процессы предварительной очистки исходной воды реагентами в осветлителях с ламелями и рециркуляцией шлама, мембранные технологии, деминерализацию на основе испарителей и термохимических реакторов, коррекционную обработку воды ингибиторами солевых отложений и коррозионных процессов, технологии с противоточной регенерацией ионитных фильтров и более совершенными ионообменными материалами.

Каждый из этих способов имеет свои преимущества, недостатки и ограничения их применения по качеству исходной и очищенной воды, объёму стоков и сбросов, параметрам использования очищенной воды. Дополнительную информацию, необходимую для решения Ваших проблем и условиях сотрудничества, вы можете получить, сделав запрос или обратившись офис нашей фирмы.

ООО «СВТ-Инжиниринг» в Самаре

Адрес: 443080, г. Самара, ул. Революционная 70, корпус 2.

Телефон:+7 (846) 342-51-51 (многоканальный)

Режим работы: понедельник — пятница

ООО «СВТ-Инжиниринг» в Москве

ЭЖЕКЦИЯ И ИНЖЕКЦИЯ РЕАГЕНТОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ

Реагентная обработка воды

В технологических схемах очистки воды (поверхностной, подземной или сточной) используются процессы реагентной обработки воды, которые осуществляют путем внесения того или иного химического вещества (реагента) в обрабатываемую воду с целью изменения того или иного показателя качества воды до требуемой величины.
Так для устранения мутности и цветности воды и снижения интенсивности привкусов и запахов воды используют процесс коагуляции (от лат. сoagulatio – свертывание, сгущение). Под этим термином, как правило, понимают физико-химический процесс агломерации мельчайших коллоидных и диспергированных частиц под действием сил молекулярного притяжения в результате воздействия на них минеральных солей с гидролизующимися катионами. В качестве таких солей чаще всего используют соли алюминия и железа, а также их смеси в различных пропорциях.
Разновидностью процесса коагуляции, который не менее востребован в практике очистки воды, является процесс флокуляции (от лат. flocculi – клочья, хлопья), в котором мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии под влиянием специально добавляемых веществ флокулянтов, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, так называемые, флокулы. Наиболее распространенными флокулянтами являются поликремниевая кислота и полиакриламид, а наиболее эффективными – растворимые полимеры, особенно полиэлектролиты.
Оба этих процесса, как правило, используются на предварительных стадиях очистки воды и являются базовыми для полной или частичной корректировки характеристик поверхностных вод, обусловленных наиболее инертными примесями (илы, глины, коллоиды) или живыми организмами (планктонные микроводоросли; микроскопические беспозвоночные, в особенности цисты простейших паразитов: амебы Giardia, Cryptosporidium и дp.; бактерии). Они обеспечивают также удаление «флокулируемой» части органических веществ (макромолекул, в частности большинство гуминовых кислот, танинов и лигнинов, придающих воде цветность).
Что касается использования этих процессов для очистки подземных вод, то они также находят свое применение, особенно для вод с высоким содержанием железа и марганца.
Для оптимальных условий и скорости протекания большинства физико-химических процессов, использующихся при очистке воды, чаще всего требуется определенное значение водородного потенциала воды (рН). Так, например, бактерицидные свойства хлора и хлорноватистой кислоты наиболее ярко проявляются в диапазоне рН от 7,2 до 7,4; смещение равновесия в сторону образования карбонатов из гидрокарбонатов – при значении водородного показателя выше 8,2. Даже при использовании коагулянтов и флокулянтов для их эффективной работы надо поддерживать определенное значение рН.
Особое значение корректировка значения рН приобретает при получении деионизованной воды (очищенной, чистой и ультрачистой) при ее использовании в фармацевтике, медицине, электронике, теплоэнергетике и т.д.
Для корректировки значения рН в процессах очистки воды используются либо подкисляющие вещества – чаще всего минеральные кислоты или специальные подкисляющие агенты, либо подщелачивающие реагенты – щелочи или другие специальные щелочные агенты.
В особую группу химических веществ, которые используются при реагентной обработке воды можно выделить различного рода окислители: хлорсодержащие – хлорную известь, гипохлорит кальция, диоксид хлора, гипохлорит натрия и окислители, не содержащие активного хлора: перманганат калия, перекись водорода и пр.
Их применение в процессе очистки воды чаще всего носит двоякую направленность: первое – окисление органических и некоторых минеральных веществ. В результате чего у исходной воды снижаются цветность и интенсивность привкусов и запахов (особенно это касается сероводорода и сульфидов, также переводится аммонийный азот в окисленную форму. Помимо того, если в технологической схеме предусмотрен процесс последующей коагуляции примесей, он также будет проходить эффективнее. Очень часто процесс окисления используют при обезжелезивании и деманганации воды. Вторым назначением окислителей является обеззараживание исходной воды. Практика показала, что при использовании на предварительной стадии очистки воды окислителей можно удалить из нее до 98% патогенной и непатогенной микрофлоры.
Следующей группой химических веществ, которые также используются в процессах очистки воды, являются вещества–восстановители.Процессы физико-химического восстановления используются реже в процессах водообработки, поскольку имеют весьма специфические области применения. Их, в частности используют: для удаления растворенного кислорода (для снижения опасности коррозии в контурах производственной воды, так называемое обескислороживание); для удаления остаточного свободного хлора (так называемое дехлорирование) и восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного, которое чаще всего используют при очистке сточных вод.
С развитием мембранных технологий очистки воды (в частности процесса получения обессоленной воды методом обратного осмоса особую актуальность приобретает реагентная обработка воды ингибиторами отложений на обратноосмотических мембранах.
В общем, процесс обработки ингибиторами осадкообразования особенно распространен в теплоэнергетике, химии и нефтехимии, где необходима стабилизационная обработка воды, т.е. обеспечение такого состава и (или) физического состояния примесей подпиточной или охлаждающей воды, при которых не образуются отложения на поверхности теплообмена, и отсутствует коррозия материалов. Тоже можно сказать для воды, использующейся в контурах охлаждения для различного рода оборудования: компрессорного, химического, нефтехимического, а также экструдеров, электропечей и пр. Правда, в этом случае помимо стабилизационной обработки воды следует предусматривать и ее бактерицидную обработку – обеззараживание.
И, наконец, особое значение применения различных химических веществ в процессах обработки воды имеет необходимость корректировки химического состава воды для пищевой и ликеро-водочной отраслей промышленности.
В связи возрастающим антропогенным влиянием человека на природу все больше предприятий пищевой промышленности при очистке природных вод предпочитают удалить из нее практически все виды примесей и вредных, и полезных, например, с помощью процесса обратного осмоса. А затем для создания необходимого солевого состава воды откорректировать значение рН воды и ввести в нее необходимые соли. Актуальным также стало внесение некоторых пищевых добавок, имеющих в своем составе фтор, йод, или селен. Такие процессы называют фторированием, йодированием или селенированием воды, соответственно.
Таким образом, практически для всех технологических схем очистки воды во всех отраслях промышленности, воды для муниципальных и социальных объектов, ЖКХ, бассейнов и аквапарков в той или иной мере используется реагентная обработка воды.
Основным аппаратурным оформлением процесса реагентной обработки воды являются станции (или системы) дозирования. Чаще всего это системы дозирования растворов химических реагентов. Станции дозирования – это комплекс оборудования, который отвечает за подачу определенного количества химического реагента в поток обрабатываемой воды за определенный промежуток времени. Станции различаются по производительности в зависимости от требований по количеству вносимого компонента. Автоматические станции дозирования, состоят из нескольких обязательных компонентов:

  • Емкость для приготовления и хранения рабочего раствора химического реагента. В зависимости от требований и объема может оснащаться ручным или механическим перемешивающим устройством для ускорения процесса приготовления рабочего раствора реагента, а также дыхательным клапаном (фильтром).
  • Дозирующий насос (насос-дозатор), который отвечает за забор из емкости определенного количества за определенный интервал времени рабочего раствора реагента и подачу его в обрабатываемую воду, создавая при этом требуемое противодавление. Насос-дозатор оснащается контроллером, который управляет процессом дозирования по различным алгоритмам по сигналам, поступающим от датчиков или счетчика воды с импульсным выходом.
  • Заборное устройство для всасывания насосом-дозатором рабочего раствора химического реагента из емкости и устройство для впрыска рабочего раствора химического реагента в обрабатываемую воду с трубками.
  • Датчики уровня для индикации количества раствора химического реагента в емкости для дозирования.
Читать еще:  Ударная работа — ремонт отбойных молотков своими руками

Реагентная обработка воды.

Применение реагентов для водоподготовки.

Хлорирование применяется для окисления и обеззараживания, с прологирующим эффектом. Наличие в воде болезнетворных бактерий, паразитов и вирусов делает ее непригодной для хозяйственно-питьевых нужд, а присутствие в воде некоторых видов микроорганизмов (нитчатых, зооглейных, сульфат-восстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биологическое обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и оборудования.

Хлорирование воды является надежным средством, предотвращающим распространение эпидемий. Хотя спорообразующих бактерий хлор и не уничтожает, это является одним из немногих недостатков обеззараживания активным хлором. При правильном использовании активный хлор не вызывает возникновения сколько-нибудь заметного запаха или привкуса. Появление же такого запаха/привкуса свидетельствует о передозировке при хлорировании.

В то же время, хлор способен вступать в химические реакции с различными растворенными в воде веществами, образуя при этом соединения, которые собственно и придают воде хорошо известный многим запах и привкус «хлорки».

Хлор расходуется на окисление микроорганизмов, органических и неорганических примесей. Расход хлора, равно как и эффективность дезинфекции — величины переменные, зависящие от дозы введенного хлора, времени его контакта с водой, величины рН и температуры воды.

В питьевой воде содержание активного хлора установлено в пересчете на хлор на уровне 0,3..0,5 мг/л в свободном виде, и на уровне 0,8..1,2 мг/л в связанном виде. Активный хлор в указанных концентрациях присутствует в питьевой воде непродолжительное время (не более нескольких десятков минут) и нацело удаляется даже при кратковременном кипячении воды. Анализ отобранной пробы на содержание активного хлора следует проводить немедленно.

Озонатор 0,5 г O3

Озонирование необходимо для разрушения вредных веществ и обеззараживания, для разрушения коллоидов. Озон (О3), активная форма кислорода (О2), является сильнейшим средством дезинфекции и окисления в технологии водоподготовки. Все вещества, способные к окислению, преимущественно выпадают в осадок либо агрегируются.

В отличие от активного хлора, озон не имеет эффекта последействия, но по способности к окислению, — озон гораздо сильнее. Чтобы озон прореагировал с большинством загрязнений, достаточно 4-х минут, при полном смешении озона и воды.

Озон — газ неустойчивый, поэтому производится «на месте», чаще всего выработкой из осушенного воздуха при помощи генератора озона (см. фото). При этом, расходуется большое количество электроэнергии. Но это лишь вершина айсберга проблем озонирования. Озон, вырабатываемый генератором, подается в виде озоно-воздушной смеси в воду, через специальный эжектор.

Эффективность озонирования сильно зависит от: 1) Качества смешения воды и озоно-воздушной смеси; 2) Дозы озона, которая варьируется от 0,5 до 4 г/м 3 . Подавляющее число «бытовых» озонаторов, при их мощностях, производят мизер озона, и осушки воздуха не имеют; 3) Остаток непрореагировавшего озона должен проходить через деструктор, после которого содержание озона в воздухе не должно превышать 0,1 г на 1 кг воздуха, что часто никак не контролируется (как и содержание озона в воде). Поэтому, лозунг «озон», в бытовой сфере, служит лишь для внушения потребителю «купи!», продавая лишь «озоновый запах».

Процесс осветления начался!

Коагуляция необходима для укрупнения и агрегации коллоидов и взвесей. Процессы коагуляции и флокуляции применяются для выделения взвешенных частиц из воды, если скорость их естественного осаждения слишком мала, чтобы обеспечить эффективное осветление воды. В состав коллоидных частиц, встречающихся в сырой воде, входят: глина, двуокись кремния, железо, тяжелые металлы, пигменты и органические твердые вещества.

Сырая мутная вода часто содержит взвешенные вещества, частицы которых почти не осаждаются. Такие частицы находятся в коллоидном состоянии, и их размер — менее 10 мкм. Устойчивость каждой из этих частиц обеспечивается отрицательными электрическими зарядами на ее поверхности, благодаря которым соседние частицы отталкиваются друг от друга, подобно одноименным магнитным полюсам. Это препятствует слипанию заряженных частиц с образованием более крупных частиц, так называемых, флокул, и их последующему осаждению. В процессе коагуляции такие коллоидные частицы теряют свою устойчивость за счет нейтрализации сил, удерживающих частицы от слипания. Для этого обычно добавляют химические вещества, которые служат коагулянтами, и проводят перемешивание.

Корректировка водородного показателя (pH) применяется для смещения химического равновесия в реакциях гидратообразования. Согласно действующим нормам, водородный показатель чистой воды должен находиться в пределах 6-9 ед. (безразмерная ед.). Но оптимальным для хозяйственно-бытовых и питьевых целей признан диапазон, близкий к нейтральному 7,0 ед. С другой стороны, при некоторых технологиях водоочистки, может потребоваться откорректировать уровень рН, например, для улучшения обезжелезивания или повышения эффективности деманганации. В случае незначительного отклонения рН, можно обойтись и без реагентов — с помощью специальных фильтрующих материалов. Но если рН воды значительно отличается от нужного, может потребоваться ее корректировка реагентами.

Ингибирование применяют для повышения устойчивости системы к коррозии, а также для замедления явлений кристаллизации и осадкообразования. Ингибиторы — вещества, замедляющие, угнетающие какие-либо нежелательные процессы. В технологии водоподготовки частной сферы, такие реагенты чаще всего всего применяются как антискаланты — ингибиторы осадкообразования, и биоциды — ингибиторы биообрастания.

Все ингибиторы, как правило, токсичны. Поэтому ни антискаланты, ни биоциды, не спользуются напрямую для подготовки питьевой воды — только для технической воды и промывки оборудования. Лишь перекись водорода используется напрямую в линиях циркуляции бассенов.

Реагентные методы очистки воды на промышленных предприятиях

В последнее время на нашей планете стало происходить большое количество техногенных катастроф, которые в большинстве своем вызваны деятельностью человека. В результате таких катастроф в атмосферу и водоемы производится выброс вредных загрязненных веществ, что и влияет на качество воды. По подсчетам ученых в настоящее время на нашей планете всего один процент воды можно без опасений употреблять для питья, вся остальная вода нуждается в дополнительной обработке. Сегодня наиболее важной проблемой, которая стоит перед человечеством, и требует скорейшего решения – это максимальная защита водных ресурсов планеты от истощения и загрязнения, а также выработка методов по их рациональному использованию для нужд промышленных предприятий и народного хозяйства. В настоящее время в России начата широкомасштабная кампания по охране и защите окружающей среды, в частности, борьба с загрязнением природных водоемов и по химическим способам очистки сточных вод. При такой водоочистке используются реагентные методы очистки воды.

Использование реагентных методов является одним из основных направлений деятельности, направленной на охрану и очистку водных ресурсов. При этом осуществляется переход на новые технологические процессы и на замкнутые циклы водоснабжения, при которых не производится сброс очищенных сточных вод назад в водоемы, а осуществляется их повторное многократное использование в технологических процессах предприятия. Следует отметить, что применение таких замкнутых циклов в системах промышленной очистки воды дает возможность практически полностью отказаться от сброса сточных вод в природные водоемы, а для пополнения потерь использовать свежую воду.

Реагентные методы очень широко используются в химической промышленности, где намечено комплексное внедрение безотходных и малоотходных производственных процессов, при которых удается добиться наиболее эффективных результатов в плане экологической безопасности. При этом очень большое значение придается повышению эффективности водоочистки производственной сточной воды.

Реагентные методы очистки воды, которые в настоящее время являются одним из высокоэффективных способов очистки, могут оказать существенное влияние на увеличение водооборота. Следует отметить, что применение реагентных способов для водоподготовки в промышленности ни в коем случае не зависит от токсичности присутствующих в загрязненной воде примесей. Примечательно, что если сравнивать реагентные методы с биохимическими, то они имеют более существенное значение.

Следовательно, одним из важнейших звеньев в решении комплексной мировой проблемы по охране окружающей среды, является рациональное использование и охрана водных ресурсов.

Для того, чтобы добиться максимального качества очищенных сточных вод, в некоторых случаях бывает недостаточно применения одного лишь биохимического метода очистки. В последнее время все большую популярность начинают завоевывать физико-химические методы, с применением коагулянтов и флокулянтов. При этом интересно, что реагентные методы очистки воды чрезвычайно просты и эффективны, а применять их можно практически в любых случаях, даже при неограниченном объеме сточных вод. Совместное применение флокулянтов и коагулянтов при реагентном способе очистки позволит в значительной степени расширить применение данных реагентов для очистки воды.

Как можно узнать из последних проведенных исследований, значительное повышение эффективности реагентного способа очистки можно добиться в том случае, если осуществить оптимизацию технологии очистки, при которой происходит дозирование реагентов и смешение их с водой, а также, если правильно подобрать флокулянты и коагулянты. Реагентные методы очистки воды будут эффективно работать в тех случаях, если установить максимально строгий контроль при использовании реагентов в зависимости от того, какова степень загрязнения воды, а также от физико-химических характеристик этих загрязнений. Для осуществления такого контроля на водоочистных сооружениях, где применяется реагентная очистка, внедряется автоматизированный контроль за использованием флокулянтов и коагулянтов.

Технологии водоподготовки. Методы очистки питьевой воды

Основные этапы водоподготовки

  1. Механическая очистка воды. Это подготовительный этап водоочистки, направленный на удаление из воды крупных (видимых) загрязняющих частиц – песка, ржавчины, планктона, ила и других тяжелых взвесей. Осуществляется перед подачей воды на главные очистные сооружения с помощью решеток с ячеей различного диаметра и вращающихся сеток.
  2. Химическая очистка воды. Производится с целью приведения качества воды к нормативным показателям. Для этого применяются различные технологические приемы: осветление, коагуляция, отстаивание, фильтрация, обеззараживание, деминерализация, умягчение.

Осветление требуется в основном для поверхностных вод. Проводится на начальном этапе очистки питьевой воды в камере реакции и заключается в добавлении к объему обрабатываемой воды хлорсодержащего препарата и коагулянта. Хлор способствует разрушению органических веществ, большей частью представленных гуминовыми и фульвокислотами, присущих именно поверхностным водам и придающих им характерную зеленовато-коричневую окраску.

Коагуляция направлена на очищение воды от взвесей и коллоидных примесей, невидимых глазу. Коагулянты, в роли которых выступают соли алюминия, помогают мельчайшим частичкам органики (планктон, микроорганизмы, крупные белковые молекулы), находящимся во взвешенном состоянии, склеиваться между собой и превращают их в тяжелые хлопья, которые затем выпадают в осадок. Для усиления хлопьеобразования могут добавляться флокулянты – химические вещества различных торговых марок.

Отстаивание воды происходит в резервуарах с медленным потоком и переливным механизмом, где нижний слой жидкости движется медленнее, чем верхний. При этом происходит замедление общей скорости движения воды, и создаются условия для выпадения в осадок тяжелых загрязняющих частиц.

Фильтрация на угольных фильтрах или углевание, помогает избавиться от 95% находящихся в воде примесей как химического, так и биологического свойства. Ранее вода фильтровалась на картриджных фильтрах с прессованными активированными углями. Но этот метод достаточно трудоемкий и требует частой и дорогостоящей регенерации фильтрующего материала. На современном этапе перспективным является применение гранулированных (ГАУ) или порошкообразных (ПАУ) активированных углей, которые всыпаются в воду в блоке углевания, и перемешиваются с обрабатываемой водой . Исследования показали, что такой метод значительно эффективней, чем фильтрование через блочные фильтры, и к тому же менее дорогостоящий. ПАУ помогают устранить загрязнение химическими соединениями, тяжелыми металлами, органикой и, что немаловажно, поверхностно-активными веществами. Фильтрация с помощью активированных углей технологически доступна на водопроводной станции любого типа.

Обеззараживание применяется на всех без исключения типах водопроводов для устранения эпидемической опасности питьевой воды. В наше время способы обеззараживания предоставляют большой выбор различных методов и дезинфицирующих препаратов, но одной из составляющих неизменно является хлор, благодаря своему свойству сохранять активность в разводящей сети и дезинфицировать водопроводные трубы.

Деминерализация в промышленных масштабах предполагает удаление из воды избыточного количества железа и марганца (обезжелезивание и деманганация соответственно).

Повышенное содержание железа меняет органолептические свойства воды, приводит к окрашиванию ее в желто-бурый цвет, придает неприятный «металлический» привкус. Железо выпадает в осадок в трубах, создавая условия для их дальнейшего загрязнения биологическими агентами, окрашивает белье при стирке, негативно влияет на сантехническое оборудование. Кроме того, высокие концентрации железа и марганца могут вызывать заболевания желудочно-кишечного тракта, почек и крови. Сверхнормативное количество железа, как правило, сопровождается высоким содержанием марганца и сероводорода.

На коммунальных водопроводах обезжелезивание проводится методом аэрации. При этом двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и выпадает в осадок в виде хлопьев ржавчины. Далее ее можно устранить с помощью фильтров с различными загрузками.

Аэрация проводится двумя способами:

  • Напорная аэрация – в контактную камеру по центру подается воздушная смесь по трубе, доходящей до половины камеры. Затем происходит барботирование толщи воды пузырьками воздушной смеси, которая и окисляет металлические примеси и газы. Аэрационная колонна заполняется водой не полностью, над поверхностью находится воздушная подушка. Ее задача заключается в смягчении гидроударов и увеличении площади аэрации.
  • Безнапорная аэрация – проводится с помощью душевальных установок. В специальных камерах вода распыляется с помощью водяных эжекторов, что значительно увеличивает контактную площадь воды с воздухом.

Помимо этого, железо интенсивно окисляется при обработке воды хлором и озоном.

Марганец удаляется из воды фильтрованием через модифицированные загрузки либо добавлением окислителей, например, перманганата калия.

Умягчение воды проводится для устранения солей жесткости – карбонатов кальция и магния. Для этого используются фильтры с загрузкой кислыми или щелочными катионитами или анионитами, замещающими ионы кальция и магния на нейтральный натрий. Это достаточно дорогостоящий метод, потому используется чаще всего на локальных станциях водоочистки.

Подача воды в распределительную сеть

После прохождения полного комплекса очистных сооружений на водопроводной станции вода становится питьевой. Затем она подается потребителю системой водопроводных труб, состояние которых в большинстве случаев оставляет желать значительно лучшего. Потому все чаще и чаще звучит вопрос о необходимости доочистки водопроводной питьевой воды и не только приведении ее к нормативным требованиям, но и придания полезных для здоровья качеств.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

Работаем по всей России Контакты. Тел/ф + 7(812) 627-93-38; info@dc-region.ruАвтор G+
Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пнд — пят).
Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы
и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач
по телефону или по запросу на почту market@dc-region.ru.
+7 (931) 350 04 34
+7 (911) 088 95 67
+7 (963) 306 04 27
по номеру +7 (911) 130 08 19
Наш Skype: dc-region
Наш Telegram: dc_region

Мы в социальных сетях

Проектирование жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений,
в том числе очистных сооружений и инженерных сетей и систем. По всей России.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector