Химводоподготовка — что это?
Процедура химводоподготовки — процесс комплексной обработки воды, используемой для работы паровых и водогрейных агрегатов. Для этого используется широкий спектр реагентов и методик фильтрации. Основная задача — предотвращение коррозийных процессов и повреждения оборудования из-за ржавчины и накипи; для этого понижается жесткость воды, а также максимально удаляются различные примеси, имеющиеся в ее составе.
Появление разного рода отложений на поверхности теплопередающих, греющих и подвижных элементов котлов может спровоцировать падение производительности (уменьшение тепловыделения и теплопередачи, перегрев), а также поломку отдельных узлов и всей системы. Отдельно стоит отметить значительный рост расходов на электроснабжение при работе пострадавшего оборудования (промышленных котлов, систем отопления и т. д.).
Система обезжелезивания
Одна из главных (и самых сложных) задач химводоподготовки — обезжелезивание. Вода может содержать железо в самых разных состояниях (в т. ч. элементарное, двух- и трехвалентное, бактериальное, органическое, коллоидное). На практике обычно приходится иметь дело сразу с несколькими вариантами, образующими смесь.
Даже сравнительно небольшая концентрация (более 0,3 мг/л) означает риск появления ржавчины.
Основной принцип обезжелезивания — принудительная фильтрация воды с использованием особых материалов, позволяющих уменьшить содержание железа и марганца в жидкости до приемлемых значений.
Конкретная методика водоочистки подбирается индивидуально для каждого предприятия с учетом рабочего объема системы, источников воды и ее химического состава. Зачастую используется комбинированный подход — сочетание реагентного способа, механической фильтрации, различных методов обработки (хлорирование, аэрация, коагуляция и т. д.). Пропорции фильтрующих материалов варьируются с учетом результатов анализа воды и предполагаемого диапазона колебаний состава.
Обязательным условием является окисление железа в двухвалентной растворимой форме до трехвалентной нерастворимой.
Система умягчения
Умягчение — процесс подготовки, обеспечивающий понижение уровня жесткости жидкости. Под жесткостью понимается наличие в составе воды значительного объема ионов магния и кальция. Эти растворенные соли являются причиной появления накипи, налета, провоцируют обрастание внутренней поверхности труб.
Устранение солей из воды обеспечивается за счет умягчения. На заводах используются различные методики:
- известкование и содо-известкование (добавление негашеной извести или смеси извести с содой);
- нанофильтрация (фильтры мембранного типа);
- фильтры на основе ионообменных смол;
- системы обратного осмоса.
Комплекс пропорционального дозирования — агрегат, используемый для точного порционного дозирования химических средств (реагентов), применяемых в системе водоочистки, а также поддержания стабильной концентрации состава в напорных трубопроводах заводов.
Типичный комплекс включает следующие узлы:
- импульсный счетчик воды;
- насос-дозатор;
- клапаны (всасывающие и впрыскивающие);
- емкость, ответственная за дозирование реагента.
Все узлы соединяются между собой при помощи гибких шлангов; дозатор обычно монтируется прямо на емкость с реагентом.
Принцип работы устройства:
- получение контролером импульсных сигналов от счетчика воды (количество импульсов напрямую зависит от интенсивности потока в точке размещения расходометра);
- передача контролером сигнала дозирующему насосу с учетом запрограммированных параметров;
- впрыскивание дозы реагента насосным устройством.
Чаще всего подобные системы применяются для водоподготовки с использованием окислителей, коагулянтов и флокулянтов.
Широкий спектр реагентов — неотъемлемая часть любой схемы химводоподготовки. Они используются как сами по себе, так и в качестве составляющих элементов той или иной методики очистки (например, как содержимое для фильтрующих устройств промышленных котлов).
Основные категории реагентов:
- Коагулянты — вещества (соли железа, алюминия), позволяющие спровоцировать или ускорить процесс объединения и осаждения взвеси при соударении частиц.
- Флокулянты — реагенты, способные вызывать в водной среде формирование флоккул — хлопьевидных рыхлых образований из малых частиц и взвеси.
- Биоциды — химические средства, нацеленные на борьбу с широким спектром вредных микроорганизмов.
- Антискаланты — вещества, тормозящие процесс формирования нерастворимых отложений на внутренних поверхностях систем, в первую очередь мембран; значительно увеличивают рабочий цикл агрегатов.
