Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Справочник по водоподготовке котельных установок

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

19.51 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 292 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

хлоридов в обессоленной воде рав но наличию их в исходной, а коли чество сульфатов остается в соот ветствии с требуемым остаточным солесодержанием частично обессо ленной воды.

Остаточное содержание сульфатов и хлоридов по заданному остаточно му солесодержанию частично обес соленной воды определяется из сле дующих уравнений:

при наличии сульфатов в обессо ленной воде [SO42-]ОСТ > 0

[soMOCT=

S4.о . в - 61,03 [SiOf-]HB-

71,03

— 53,01 [С О |-]д—58,48 [С1-)'„.в >

(1-17)

при отсутствии сульфатов в обес соленной воде [S04~]OCT— 0

[Cl-Iocx ~

_ S4.o.B-61,03[S iO |-]H -53,0l[C O 28- ] ff

“			58,44
					(1-18)
где	5 Ч.о. в — заданное			солесодержа-
ние	частично обессоленной				воды,
мг/л;	[СОз“ ]д — концентрация				угле
кислоты		после	декарбонизации,
мг-экв/л,		в пересчете		на	СО\|“ ;

[SC>4- ]OCT — остаточное содержание сульфатов в частично обессоленной воде (предварительно определяется по диаграмме гипотетического соста

ва солей), мг-экв/л; [SiO|—]и в и [С1-]н. в — концентрация соответ ственно анионов кремниевой кислоты и хлоридов в исходной воде, мг-экв/л.

Содержание натрия в частично обессоленной воде определяется из условия, что сумма катионов равня ется сумме анионов:

		N a +
s o \|		С1~		СО,		SiOj"
о	1		1		О	1	9”
	1		'
ся		N aC l				1	33
**	[		!		*	1	«
	1

Рис. 1-2. Диаграмма гипотетического соста


ва	солей	частично		обессоленной						воды
	(?	Кат = 2 Лн%мг-экв/л).
Na+ — содержание			натрия		в	обессоленной				воде;
о_							кислоты		(равное
Si0 3	— содержание кремниевой
							2_	— остаточное
количеству ее в исходной воде); С 03
содержание		углекислоты			после		декарбонизации
(при	регенерации		анионитных			фильтров			NaOH);
СГ"— содержание			хлоридов		в	обессоленной				воде
или остаточное содержание					хлоридов (при				полном
удалении S04);			2_	— остаточное				содержание
			SO4

сульфатов в обессоленной воде.

при [SOf-]OCT> 0

[Na+]0CT= [SiOM + [СОГ] +

+ [Cl] + [SO M r

(1-19)

при [SOMOCT= 0

[Na+]0CT = [SiOl- ] -j-

+ [COM + [Cl—],

(1-20)

где [Na+]ocT — остаточное содержа ние катионов натрия в частично обессоленной воде, мг-экв/л.

1-4. СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД

СССР

Состав некоторых природных вод

СССР по данным проектных органи заций и гидрогеологического еже годника приведен в табл. 1-2. Дан ные табл. 1-2 могут служить для ориентировочной проверки присы лаемых с мест анализов. В расче тах водоподготовительных устано вок должны приниматься анализы в соответствии с указаниями, дан ными в § 1-2.

Ы,

	Река, водоем	Место
	Река, водоем	отбора
		пробы воды
	Амур	Хабаровск
	Амур	v
	Амударья	Гаурдак
	Ангара	Ангарск
	Ангара	с. Неван
	Ангара	с. Неван
	Ангара	w
	Белая	Усолье-Сибир-
	Белая	ское
	Белая	То же
	Белая	Уфа
	Волга	Балахиа
	Волга	9
	Волга	Казань
	Волга	Калинин
	Волга	Калинин
	Волга	•
	Волга	Куйбышев
	Волга	т
	Волга	Ярославль
	Волга	ш
	Волга	Кстово
	Волга	•
	Волга	Рыбинск
	Вологда	Вологда
	Вятка	Кирово-
	Вятка	Чепетск
	Вятка	Дорогобуж
	Днепр	Дорогобуж
	Днепр	9
	Днепр	Днепропет
	Дон	ровск
	Дон	Ростов
	Дон	Красноярск
	Енисей	Красноярск
	Енисей	•
	Зуша	Мценск
	Зырянка	Березники
	Ик	У руссу
	Ик	Омск
	Иртыш	Омск
	Иртыш

Т а б л и ц а 1*2

Состав природных вод СССР

о«		0>
о«		а
о		а
о		* и ,	о £	си	Окисляв* 1мость,м	Э з
с		Д в %	о £	си	Окисляв* 1мость,м	Э з
н		£ S				§ £
° 3		э О	•ё*			3* ю
се о		а §-5.	•ё*			О X
£ о		а §-5.		X		п ш
я о«		« 5 «-		X		ф <
Ш—1962		16	93	—	—	0,5
X—1962		36	66	—	—	0,7
VII—1966		19692	528	6,8	—	2,4
IV—		19692	100	—	—	1,2
V—1960		2	117	—	—	1,1
III— 1967		&8	98	7,2	2,96	1,3
VII—1967		96	99	7,5	—	1,5
II—1962		7	169	—*	—	1,5
V— 1962		29	1Е9	—	_	1,9
11—1966			800	75	—	5,8 *
I - 1961			153	—	—	1,7
V—1961		520	125	—	—	1
IV— 1961		520	189	—	—	1,3
VII—1961		10	360	—	—	2,3
II— 1962		3	274	—	—	3,3
IV—1962		44	92	—	_	0,7
II—		1968	308	7,4	7,84	2,35
III—	1968		372	7,2	8,16	2,45
111-1961		13	168	—	—	1,9
V—1961		25	162	—	—	1,8
III—		19615	301	—	—	3
V—1961		28	158	—	—	1,5
IV—	1969		272	6,5	12	1,7
III—	1969		708	7,3	15,1	7,1
II—		1961	233		—	3,8
IV—	1962		105	_	—	0,9
П—1969		168	261	—	—	0,9
П—1969			261	—	—	4,5
IV—1962	1969		63	—	—	0,6
III—	1969		410	6,9	15	3,9
1-1968		2,8	992	7,4	3,5	3,8
IV—1968		2,8	742	7,65	2,9	2,6
IV—1961		9	117	—		1
1—1962	19653		154	—	—	2,3
III—	19653		460	—	—	2,3
IV—		262	384	—	6,7	6
IV—	1963		384	7,1	—	4
1—1962		7	832	—	—	*5,2
IV—1962		122	372	—	—	3
IV—1962		172	341	—	—	2,3
VIII—1962		172	344			2,7

Жесткость,			Содержание катионов и анионов в воде, мг/л
мг-вкв/л			Содержание катионов и анионов в воде, мг/л
карбо натная	ос	и	£	х		X	С/2	О	X	X
карбо натная	о	и	£	х		X	С/2	О	X	X
	(Q	+	+		+	1СО	1				Дсо
	3	N	ЬО	+	**	и	СМ"**	L	1со	1<N	О
	ю	со	ЬО		о>	и	О	L	О	О	О
0,5	0,5	6	2,4	i,6	—	30,5	5,6	2	I 6		14
0,7	0,9	13,4	2,5	9,2	—	42,7	4,2	3	0,3		9
2,4	4,7	66,7	16,7	32,2	48	146,4	149	110,6	0,3		W
1,1	1,1	17,2	2,9	11	—	73,2	8,1	2			W
1,1	1,2	16,5	4,3	31	—	67,18	7	2,2			0,6
1,3	1 45	20	5,5	5,3	0,05	79,3	Ю	6
1,5	1,5	21,8	5,2	9,2	—	91,5	10	5,3	оГб	—	14,8
1,5	2,3	29,4	10,1	13,8	—	91,5	21,8	19,7	оГб	—	14,8
1,9	2,1	22,8	Н,9	2,6	_	117,0	19,8	15,5	0,1	_	8
5,8	12,4	232,4	9,72	9,2	0,2	354	321,6	11,2	_	_	1
1,7	2,1	28	8,2	4,5	—	103,7	24,7	1,8	_	_	1
1	1,3	17,2	4,9	3,6	—	61	16,4	3,6		_	1
1,3	1,7	24	6Д	32	—	79,3	67,7	11,0	_	_	5
2,3	4,8	72	14,5	20,5	—	140,3	140	15	_	_	3
3,3	3,3	48	10,9	25	—	201	49	7,8	_	_
0,7	0,9	14,4	2,4	7,6	—	43,3	6,2	3,3	0,8		!■*
2,35	4,13	65,93	Ю,21	21,5	0,07	144	77,34	39,21	9w		!■*
2,45	4,09	63,22	11,3	31,5	0,2	149,2	78,97	48,62		__	8.7
1,9	2,5	34,4	9,1	4,4	_	119	23,1	5,8		__	8.7
1,8	2,4	33,9	8,7	7	_	112,9	22,8	4,2	4,5	_	6.7
3	4	59,6	12,4	22,2	_	183	71,7	13	4,5	_	9
1,5	2	26,5	8,2	13,1	_	91,5	36,1	8	4,8	__	4,5
1,7	2,6	41,5	5,2	6	1	104	34,9	11,2	_	_
7,1	8,1,-	91,2	43,2	69	1	433	125,5	89,2	_	_	11
3,1	3,1	41	12,7	27,8	—	223	16,8	6	—	—	11
0,9	0,9	14	3	12	_	62	84	3,1	4	_	4,4
4,5	4,7	70	14,6	9,1	_	274	3,4	8,6	__	_	14,4
0,6	0,7	11,1	2,4	2	_	‘ 36,6	105,67	5,5	__	_	5
3,9	4,2	60,12	14,59	61,64	6	237,9	105,67	36,1	76	—
3,8	8,6	110,62	33,32	146	0,083	232	291,34	182	0,889	_
2,6	6,38	94,19	19,43	92,2	—	158,5	186,7	139	_	_	6.4
1	1,1	16,1	3	9,5	—	61	6,3	5,8	_	_	6.4
2,3	2,6	37,0	9,1	6,9	—	140	10,1	3,2	_	_	11,4
6	7,5	1С4	27,97	39,1	0,3	366	81,5	53,5	_	0,8
4	5,36	70,74	22,25	21,85	21,85	244	103,7	53,5	_	.	40
5,2	1	136	50,4	25,3	—	317	166	120	_'	.	40
3	4,5	74	9,2	30	—	183	73,7	30	_'	—	15
2,3	2,4	30,2	10,8	39	—	140	41,5	19	2,8		9,7
2,7	2,8	28,1	17	36,1		165	31,7	34	3		5,6

		« о«	Взвешенные^ вещества, мг/л	Сухойоста мг/лток,	си	Окисляемость,мг/л	Щелочность, экв/л*-мг	Жесткость,
		« о«	Взвешенные^ вещества, мг/л	Сухойоста мг/лток,	си	Окисляемость,мг/л	Щелочность, экв/л*-мг	=	о
								мг-экв/л
	Место							1К
Река, водоем	отбора	3						О СЭ	а
Река, водоем	пробы воды	3						Ю=	а
	пробы воды	Я\Q			X			CUV*	3
		н о			X			а а	ю

Ишим

'Кама

Кама

Карачуиовское

водохранилище

Клязьма

Кура

Ломпадь

Миасс

Москва

Обь

Ока

Плисса

Случь

Сенделеевское

водохранилище

Томь

Тура

Уводь Уводь Урал

Урал

Шексна

Шексна Южное водохра

нилище Крымское водо

хранилище

Есиль	Ш—1969			155		1167,2	—	—	6,6	6,6
Есиль	Х-1962			155		1098	—	—	2,2	2*2
Березники	X—			19625		345	—	—	1,4	1*4
Кривой Рог	IV—		1967—			694	—	—	2,6	2,6
Владимир	XII—1961				8	347	_	_	2,6	2,6
	V— 1961					221	—	■ —	1.3	1*3
Али-Байрамлы	XI—		1961			568	—	—	3.1	3,1
Али-Байрамлы	XI—		1961			568	—	—	3.1	3*8
«	IV—1962			300		884	—	—	3.8	з*
Людиново	IV—1967			44		232	6,6	1—	3	л1 ,т4
Челябинск	1—1961			44		471	—	—	1.4	л1 ,т4
Челябинск	IV—1961			94		263	—	—	1.7	1.7
•	1—1960		1960			178	—	—	2.2	2 2
Москва	VI—		1960			144	—	—	1.5	1*5
Новосибирск	XI—1961			405		147	—	—	2,1	2 1
	IV—1962			33		206	—	—	1,2	1,2
Горький	IV—1961			62		151	—	—	1	1
Горький	I—	1962		2		428	—	—	4	4
Рязань	III—1964			144		480	—	—	5,15	5,15
Жодино	III—1960			75		1С9	—	—	0,9	0,9
Солигорск	XII—	196113				204	—	—	3	3
Солигорск	II—			1968		433	7,51	24	4.6	4.6
*	V—			1968		390	8,13	8	3.2	3.2
Ставрополь	1—1968			32		364	7,5	1,6	2tl	2,1
Кемерово	III—		ia62			140	_	—	1.9	1 9
Кемерово	III—		ia62			140	—	—	1	1
	IV—			753		151
Новокузнецк	IV—		1961		4	136	—	—	2.3	2,3
Новокузнецк	III—1961				4	136	—	—	2.3	2,3
Новокузнецк	VI-1961			100		56	—	—	0,6	0,6
Нижняя Тура	III—		19618			118	—	—	1.4	1,4
■	IV—			19616		81	—	—	0,7	0,7
Иваново	1-1961			_		276	—	—	2.9	2,9
*	IV—1960			_		114	—	—	0,9	0,9
Гурьев —	IV—1962			34		770*	—	—	3.8	3,8-
Череповец	X—tl961			845.		гео-	—	—	2	1!
Череповец	1—1961			'*15		гее	—	—	2	2
Кривой Рог	VI—			196113		по	—	—	1	1
Кривой Рог	111-1965					274	7,4	.11,2	2.7	2,7
	III—1972			141		610	7,2	27,4	3,6	3,5

11,7

5.2

3,6

6,3

3,2

1,7

5.3

7,4

4,7

2,2

2,8

2,2

2,3

3,2

1,6

8.G8

1,3

3,3

4,8

3,4

3,75

2,3

1,6

2,4

0,7

1,8

3,5

1,2

2,7

3,9

1,2

з,з

5,5

					П родолж ение т а б л . 1-2
	Содержание катионов и анионов в воде, мг/л
+	+		+	1СО	1 »		1со	1<N	‘J L
+	CI	+	т	О		L	1со	О	. О
С1	ьд	+	т	и	О	L	О	О	I X
rt	ьд	X	£	и	О	о	О	X	I X
О	£	X	£	X	ОО	о	X	X	* со
80,16	93,63	219,42	й	402,6	20,35	369,2	—	—	9,7
90	8,5	302	й	134,4	50	440	—	—	9,7
63,6	6,1	43,7		85,4	14,8	125	—	—	102
68	35,3	91	0,075 158,5		252	87	0,27	—	—
47	10,3	34,7	—	158,7	52,7	21,7	1,2	—	16,6
26,3	4,1	23	—	79,4	34,2	16	0,2	—	10,6
54	32	106	_	189	156	100	20,4	—	16
60	53	170	—	232	197	214	26	—	20
64	9,7	9,2	—	183	28,8	28,4	—	—	—
56	22,8	43,7	—	85,6	214	19	—	—-	6
28	10,2	29,2	<—	106,7	70	8	—	—	13,4
40	9,8	_	_	131	19,2	9	—	—	1»5
28,2	9,6	_	_	93,5	18,7	10	—	—	■ 0,6
30,2	9,3	9,2	_	121	5,1	П,7	1,2	—	13,6
49,2	9,4	6,9	—	74	91,2	5,2	0,1	—	12,5
29,3	2,2	6,9	_	61	31,4	3	—	—	8,1
91,8	16,8	17,8	_	244	81	22	—	—	17,8
92	19	33,5	—	314	62	24	—	—	10
20	3,6	1,6	—	54,8	—	13	3,5	—	1*5
46	12	0,6	—	183	—	9	4,5	—	16
64	15,2	24,9	0,82	281	26,3	9,12	_	—	12
49	11,5	34,9	0,35	207	20,4	46,2	—	—	21
48	16,2	36,8	0,1	128,1	122,4	24,2	—	—	—
29,7	9,9	0,9	—	115,5	10	7	,	__	10
23,4	5,2	12,4	—	58,3	20,5	8,8	—	—	19,2
32,9	8,3	1,2	—	140	3	0,3	_	—	8
10	1,7	0,8	—	36,6	3,3	0,3	_	_	4
24	6,9	5,2	—	87,2	19,8	5 4	_	_	?,2
13	3,8	2,3	—	39,7	15,4	0,9	_,	_	4,6
51	11,5	18,3	—	176,5	34,1	22	7	_	2,6
18	3	12	—	51,9	25	8	_	_	2,1
108,2	9,7	110	—	234,2	107	170	_	_	9,1
48	3,6	48,3	—	122	58,6	56	_	_	6,9
54,1	14,6	9,2	—	122	97,6	2	._.	_	6,9
17,4	3,4	5,8	—	57,9	21,9	2	_	_	3
46,1	12,16	18,2	2	164,7	43,2	22	—	—	—
50,0	36,5	113,0	0,6	214,0	186,0	116,5			1,6

			Раздел второй
	М Е Т О Д Ы И С Х Е М Ы О Б Р А Б О Т К И В О Д Ы
2-1. КОАГУЛЯЦИЯ				выбирают в зависимости от харав]
И ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ				тера и величины загрязнений в соЗ
				ответствии с табл. 2-1.					]
Из поверхностных вод (реки, озе				Если при осветлении				и	коагулят
ра, пруды и т. п.)		требуется, как		ции поверхностных			вод	требуете^
правило,	удаление	грубой	(размер	одновременно		снизить		их	щелоча
частиц до 10~3 мм),		тонкой (10-3-f-		ность	и солесодержание,			эти про
10-4 мм) взвеси, коллоидно-дис				цессы	совмещают с		известкованием
персных	веществ	(КН -т-Ю -4 мм)		в осветлителях		(см. § 2-2).
и цветности. Грубая и тонкая взвесь				Физико-химический процесс коагу
обычно	состоит из песка,		глины,	ляции	сложен, и нет стехиометриче

животных и растительных остатков, ских отношений между дозируемым продуктов коррозии конструкцион коагулянтом и количеством раство ных материалов. В коллоидном со ренных коллоидных веществ. Обра-j стоянии могут находиться органиче зующиеся хлопья коагулянта адсор

ские

вещества,

окислы

металлов

бируют на своей поверхности кол

(например железа,

меди

др.),

лоидные

вещества, выделяясь

при

кремнекислые соединения. Удаление

этом в виде осадка.

из воды тонкой взвеси и коллоидных

Для

осуществления

процесса

веществ возможно осуществить толь

коагуляции применяются

следую

ко путем ввода специальных реаген

щие

реагенты

(коагулянты):

сер

тов,

этот процесс

называют

коагу

нокислый

алюминий

(глинозем)

ляцией.

A12(S04)3-18H20 , сернокислое

же

Методы и оборудование для освет

лезо

(железный

купорос)

FeSOiX

ления и коагуляции

исходной

воды

Х7Н20 , хлорное железо FeCl3 • 6Н20 .

Методы обработки поверхностных вод

Т аб л и ц а

2-1

Показатель исходной воды

Метод обработки

Взвешенные вещества до Фильтрование 50 мг/л

Основное оборудование

Механические однослойные1 (вертикальные и горизонтальные) фильтры с загрузкой антрацита крупностью 0,6—1,4 мм, высота слоя загрузки //<.,>1000 мм

Взвешенные вещества до	Фильтрование для уда			Механические фильтры с двух-
100 мг/л	ления	тонкой	взвеси;	слойной загрузкой;		антрацит			и
	фильтрование с коагуля			кварцевый песок; загрузка				круп
	цией			ностью соответственно 0,7—1,7»
				0,5—1,2 мм.	Высота		загрузи»
Взвешенные вещества бо				каждого слоя 600—500 мм
	Осветление с		после	Осветлители	для		коагуляции
лее 100 мг/л	дующим	фильтрованием		(конструкцию — см. разд. 8) с по
				следующим фильтрованием				через-
				однослойные механические				филь
Поверхностные воды, тре	Коагуляция с осветле			тры 1
				Осветлители для		коагуляции			с
бующие коагуляции, сни	нием и	последующим		последующим фильтрованием че
жения цветности воды, уда	фильтрованием			рез однослойные		механические-
ления коллоидного железа				фильтры 1

1Применение многокамерных фильтров для коагуляции будет возможным только тогда, когда они бу дут выпускаться с дополнительным люком для нанесения противокоррозионных покрытий.

При достаточном

содержании в

ся

легко

растворимый

алюминат

воде

солей

карбонатной

жесткости

натрия. Поэтому при известковании

реакция взаимодействия может быть

качестве

коагулянта

применяют

изображена

следующими

уравне

сернокислое

или

хлорное

железо,

ниями:

допускающее

колебания

величины

A12-(S04)3 -(- Са (НС03)2

►

pH в пределах 4— 10.

осветлителях

— 2А1 (НС03)3 +

3GaS04;

При

проведении

только

процесса

коагуляции

реко

F eS 04 +

Са (НС03)2 —

мендуется

добавление

флокулянтов

-» Fe (НС03)2 +

CaS04;

(например,

полиакриламида),

спо

собствующих укрупнению

осадка

2FeCl3 + ЗСа (НС03)2 -»

ускорению

слипания

осаждаемых

— Fe (НС03)3 + ЗСаС12.

коллоидных

взвешенных

частиц.

Температуру

обрабатываемой во

Образующиеся

бикарбонаты

алю

ды в схемах с коагуляцией

прини

миния и железа неустойчивы и раз

мают в пределах

20—25°С

(из со

лагаются

образованием

хлопьев

ображений

устранения

«потения»

гидроокисей:

оборудования).

При

совмещении

2А1 (НС03)2 -

2А1 (ОН)3 I + 6С02;

процесса

коагуляции

известкова

нием

рекомендуется

осуществлять

2Fe (НС03)3 -

2Fe (ОН3) | + бС О ^

подогрев воды до 30—40°.

Д ля образования хлопьев из двух

При

коагуляции

особенно важна

стабильность

подогрева

обрабаты

валентного

сернокислого

железа

ваемой

воды.

Температура

воды

требуется

более

продолжительное

должна

поддерживаться

автомати

время и наличие растворенного в

чески с точностью до

± 1°С.

воде кислорода.

жесткость ис

Дозы коагулянта и других вспо

Когда

карбонатная

могательных

реагентов

должны

ходной воды не велика, особенно

устанавливаться

экспериментально

при понижении ее в период павод

для каждого водоисточника в раз

ка,

реакция

образования

хлопьев

личные

характерные

периоды

года

коагулянта

не

может

протекать.

[Л. 27].

В этом случае производят подщела

Обычно

дозы

сернокислого

алю

чивание

коагулируемой

воды

изве

миния

при

коагуляции

находятся

стью

(в

схемах

известкованием)

пределах 0,5— 1,2 мг-экв/л. Меньшая

или едким

натром

(при этом увели

доза

устанавливается

для

вод,

не

чивается

солесодержание

за

счет

загрязненных стоками, с умеренным

образования Na2SC>4):

содержанием

взвеси

(до

100

мг/л)

Al2 (S04)3

6NaOH —>

и с небольшой окисляемостью; боль

-2 А 1(О Н )3 |

+ 3 N a 2S 0 4;

ш ая — для

вод

период

паводка

с окисляемостью примерно 15 мг/л

2FeCl3 +

ЗСа (ОН)2

Ог и выше, с содержанием железа,

— 2Fe (ОН)3 1 +

ЗСаС12;

также

для

плохо коагулируемых

вод

(даже

при

низкой

окисляемо-

4F eS04 +

4Са (ОН)2 -f

сти).

этих

случаях

возможно

+ 2 Н 20 +

0 2-+ 4Fe (ОН)3 | + 4C aS 04.

увеличение

дозы

коагулянта

до

Наибольшее распространение при

1,5 мг-экв/л.

Дозировка флокулянтов, например

коагуляции

получил

сернокислый

полиакриламида

(ПАА),

увеличи

алюминий,

однако

его

применение

вает

эффект

осветления

воды

ограничивается

величиной

обра

производительность коагуляционной

батываемой воды 6,5—7,5. В более

установки. Обычно доза ПАА со

щелочной

среде

вследствие

амфо

ставляет

0,1— 1

мг/л

обрабатывае

терных свойств алюминия образует

мой воды

(из

расчета

на

100%-ный

продукт), причем меньшей дозе со ответствует меньшая мутность во ды. Полиакриламид дозируют в об рабатываемую воду в виде сильно разбавленных растворов концентра ций 0,1%, обеспечивая при этом хорошее перемешивание раствора с обрабатываемой водой.

При необходимости глубокого уда ления органических веществ и кол лоидного железа (либо когда коагу ляцией невозможно достигнуть ж е лаемых результатов) перед коагуля цией производится хлорирование ис ходной воды [Л.27]. Доза хлора обычно принимается в пределах 5—20 мг/л; остаточное содержание свободного хлора после механиче ских фильтров не должно превы шать 10 мг/л.

Коагулянт предпочтительнее вво дить в зону контактной среды, но одновременно необходимо обеспе чить, чтобы флокулянт вводился спустя I—3 мин после ввода коагу лянта, чтобы к этому времени бы ли завершены процессы образова ния микрохлопьев и сорбция осаж даемых веществ.

2-2. МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ

а) ИЗВЕСТКОВАНИЕ

Как и все методы осаждения, из весткование основано на связыва нии ионов, подлежащих удалению,

удаление свободной углекислоты!

С 0 2 + Са (ОН)2 — СаС03 | + Н20 ;

удаление кальциевой карбонатной жесткости

Са (НС03)2 + Са (ОН)2

— 2СаС08 | + 2Н20 ;

удаление магниевой карбонатной жесткости

Mg (НС03)2 + 2Са (ОН)2-

- Mg (ОН)2 1 + 2С аС 03 1 + 2Н20 .

Удаление магниевой некарбонат ной жесткости путем известкования при последующем катионировании производить нецелесообразно, так как образуется эквивалентное коли чество кальциевой жесткости:

MgCl2 + Са (ОН)2 —►

- M g (O H )2 H -C a C l2;

Mg S 0 4 + Са (ОН)2 —

—* Mg (ОН)2 1 + C aS04.

При известково-содовом методе обработки воды (см. § 2-1,6) уда ление магния по приведенной реак ции обязательно.

Дозировка извести осуществляет ся в зависимости от состава исход ной воды.

Если имеет место условие:

[Са]и.в + К > [ Н С 0 3]и.в - [НС08}остг

то выделения из воды магния в

вмалорастворимые соединения, этом случае не требуется, а доза

осаждаемые в виде шлама, который затем удаляется из обрабатываемой воды путем фильтрования. Основ ным назначением известкования яв ляется удаление из воды связанной и свободной углекислоты, снижение щелочности и сухого остатка исход ной воды с одновременным ее умяг чением. Кроме того, известкованием, совмещенным с коагуляцией, дости гается обезжелезивание поверхност ной воды, удаление органических веществ, цветности воды и частич ное ее обескремнивание.

Реакции процесса известкования в молекулярной форме:

извести определяется из уравнения:

A . = [С02]н. в -J- [НС08]и. в —

-[Н С О 3]0ст + Х ,

(2-1)

а при известковании без дозировки коагулянта при условии

[Са]и. в > [Н С 0 8]и. в - [ Н С 0 3]ост

доза извести определяется из урав нения:

	[С02]и. в+ [НС03]И.В-	[НС03]0£Т, ,
		(2*1 а)
где	[Са] и. в — содержание каль
ция	в исходной воде,	мг-экв/л;

[НСОз] ост— остаточная карбонат ная щелочность известкованной во ды (содержание бикарбонат-иона),

определяемая	при	Жи.в ^ Щя. в—
по табл. 2-1а,	при Жя.в < Д (и .в —
по уравнению	(2-3); DB— доза из
вести, мг-экв/л;		[СОг]и.в— содер

жание свободной углекислоты в ис ходной воде, определяемой по гра фику рис. 5-9, мг-экв/л.

Если имеет место условие:

[Сак „ + * < [НСОзк , - [НСО3]0ст,

то в воде содержится бикарбонат магния, для полного осаждения ко торого в виде Mg (ОН) 2 необходимо взять избыток извести; доза извести при этом определяется из уравне ния:;

А , = [С02]и.* + 2[НС08]и. в-

-2[НСОз]ост-[С а]и.в + //и, (2-2)
где # и— избыток извести	(прини
мают 0,05—0,3 мг-экв/л).	(2-2),
Как видно из уравнения

известь на осаждение коагулянта в этом случае не расходуется, доста точно щелочности исходной воды.

Различный характер примесей не дает возможности определить оста точную щелочность известкованной воды расчетным путем, но на осно вании опыта работы промышленных установок ее можно приближенно принять по табл. 2-1а:

Т а б л и ц а 2-1а

Остаточная карбонатная			щелочность
	известкованной воды
Остаточное содер
жание кальция \		Более	1—3	0,5—
м г-экв/л ....................
		3		1,0
Остаточная карбо
натная	щелочность,	0,5—	0,6—	0 ,7 -
м г -эк в /л ....................
		0,6	0,7	0,75
1 С учетом кальция, вводимого			для осаждения
коагулянта.
Если	исходная	вода	относится

к категории так называемых щелоч ных вод, в которых щелочность

больше общей		жесткости исходной
воды	(Щв.в >	Жи.в), следователь
но, в	ней содержатся Na или К

в виде ЫаНСОз или КНСОз. Извест кование таких вод в редких случаях целесообразно, так как остаточна» щелочность получается очень боль шой. Остаточная щелочность при* этом определяется из уравнения

Щ ост — Щ и . в — Ж и . в — Л"* (2 -3 ).

Снижение натриевой (калиевой) щелочности за счет дозировки из вести в этом случае не происходит,, так как протекает реакция:

2NaHC03 + Са (ОН)2 -

-* СаС03 | + Na2C03 + 2Н20 .

Как видно из этой реакции, в оса док уходит только половина бикарбонатных ионов и образуется экви валентное количество двухвалент ного карбонатного иона, даже по вышающего pH обрабатываемой, воды.

Для снижения щелочности при известковании такой воды можно» дозировать в обрабатываемую воду СаС1г, однако при этом происходит увеличение сухого остатка.

Доза хлористого кальция в обра батываемую воду определяется из.- уравнения:

£>саС1, — [НС08]и. „ —

-[Н С 08]ост- Ж и .в - К ,

где Dcaci,— доза хлористого каль ция, мг-экв/л.

Доза извести в этом случае опре деляется из уравнения (2-2) с уче том дозы кальция, вводимого в об рабатываемую воду.

Приведенные дозы извести могут быть использованы для расчетов, складов реагентов, а также для ориентировочных подсчетов состава сточных вод. В практике эксплуата ции необходимые дозы извести, уточняются в зависимости от мест ных условий и требований, предъяв ляемых к известкованной воде.

Минимальное значение щелочно сти известкованной воды достигает ся при дозировке извести в стехио метрических количествах, однако-

2—430

1г

практически, чтобы получить		ста	мую воду добавляется флокулянт—
бильную воду, работают, как		пра	полиакриламид (ПАА).
вило, с избытком	извести.		Полиакриламид, как правило, до
При так называемом бикарбонат-			зируется в период паводка, но для
ном режиме известкования поддер			вод с малой щелочностью, требую
живают общую	щелочность	около	щих больших доз коагулянта и со
0,7 мг-экв/л, если используют воду			держащих большое количество

в дальнейшем для подпитки тепло

взвесей, рекомендуется

постоянная

сети

без

подкисления

[Л. 26]

при

егО| дозировка.

при известкова

pH <

9,5.

гидратного

режима

Дозу коагулянта

Проведение

нии обычно принимают в пределах

требует для тепловых сетей подкис

0,25—0,75 мг-экв/л. Для вод, труд

ления, но имеет следующие преиму

но обезжелезиваемых или с высо

щества:

требуемая

кой цветностью,

возможно увеличе

легче поддерживается

ние

дозы

до

1,0

даже

до

щелочность 0,7 мг-экв/л;

2,0 мг-экв/л.

лучше условия для удаления со

Дозу ПАА (считая на сухой про

единений железа и цветности воды.

дукт)

при

известковании

прини

Известкованию

подвергают

по

мают равной 0,5—1 мг/л. Поли

верхностные воды, требующие одно

акриламид

следует

вводить

после

временно

с деркабонизацией освет

извести и коагулянта на том уров

ления и коагуляции.

не аппарата, где завершено переме

Введение

коагулянта

при извест

шивание

образованы

хлопья.

ковании производится для углубле

Разрыв между вводом извести и

ния эффекта очистки воды, так как

флокулянта должен быть не менее

одного известкования для удаления

2—3 мин.

тонкодисперсных механических при

Процесс известкования осуществ

месей, веществ, находящихся в кол

ляют

в осветлителях,

разработан

лоидном

состоянии

(органических

ных

СКВ

ВТИ

(см. § 5-1). Подо

соединений,

железа,

кремниевой

грев воды перед осветлителями дол

кислоты)

и обусловливающих цвет

жен производиться до

температуры

ность

воды,

недостаточно.

30—40°С;

колебание

температуры

качестве

коагулянта

при

из

допускается

не

более

±1°С/ч. Во

избежание

нарушения взвешенного

вестковании

применяется, как

пра

шламового фильтра в осветлителях

вило,

железный

купорос

(FeSCUX

осуществляется

автоматизация

по

Х7НгО), так

как

хлорное

железо

догрева воды.

(FeCl3 • 6Н2О)

значительно

корро-

зионно

активнее,

применение

б) ИЗВЕСТКОВО-СОДОВЫЙ МЕТОД

сернокислого

алюминия

невозмож

но из-за амфотерных

свойств

по

При применении известково-содо

следнего

щелочной

среде

при

вого метода соли жесткости

осаж

pH =

9 -г-10,3,

при

котором

идет

даются совместно известью и содой.

процесс известкования.

При этом протекают те же реакции,

воде

многих

поверхностных

что и при известковании, но магний

источников в период паводка резко

удаляется

полностью

(магниевая

меняется состав воды, чтобы сохра

жесткость

переводится

в кальцие

нить при этом эффект ее очистки,

вую), а кальциевые соли некарбо

обычно увеличивают

дозу

коагу

натной жесткости удаляются содой:

лянта и снижают количество дози

СаС12 + Na2C03 — СаС03 [ + 2NaCl;

руемой извести. В результате состав

CaS04+ Na2C03—>CaC03 1 + N a2S04.

и свойства

образующегося осадка

значительно

изменяются.

Для

со

Метод применяют для вод, в ко

хранения

технологических

свойств

торых общая жесткость больше ще

контактной

среды

обрабатывае-

лочности исходной воды.

в) ЕДКОНАТРОВЫЙ МЕТОД

Процесс обработки воды едким натром идет по следующим реак циям:

С02 + 2NaOH -» Na2C03 + Н20;

Ca(HC03)2 + 2NaOH —

—СаС03 | + Na2C03 + 2Н20; Mg (HC03)2 + 4NaOH —

-Mg (ОН)21 + 2NaaC03 + 2H20; MgCl2 -f- 2NaOH -» '

-Mg (OH)21 + 2NaCl.

Удаление кальциевых солей не карбонатной жесткости осуществ ляется содой, образующейся в про цессе предыдущих реакций.

Так как сода при едконатровом методе очистки образуется в коли честве, эквивалентном карбонатной жесткости обрабатываемой воды, применение метода ограничивается условием

2Щя.в+ [С02]и.в = Жса + Щяз+ к, (2-4)

где Щиз— избыточная щелочность обработанной воды, принимают 1—1,5 мг-экв/л.

Кроме того, следует учитывать более высокую стоимость едкого натра по сравнению с известью.

г) ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕТОД

Термический метод эффективен при нагревании исходной воды до температуры кипения и энергичном ее перемешивании. При этом соли карбонатной жесткости разлагают ся по реакциям:

Са (НС03), - » CaC03l+ Н20 + C02t;

Mg (HC03)2 - Mg (OH)2l + 2С02Т.

Термический метод обработки применяется в случаях, когда не требуется глубокого умягчения во ды и когда в исходной воде содер жится в основном бикарбонат каль ция, так как образование и выпа-

дение в осадок Mg (ОН) 2 происхо дит очень медленно. Содержание органических веществ в исходной воде тормозит процесс кристаллиза ции и выпадения шлама, что также значительно снижает эффект терми ческого метода. Указанные ограни чения делают метод практически мало приемлемым.

Совмещение термического метода обработки с дозировкой в обраба тываемую воду реагентов: едкого натра, соды, натрий-катионирован- ной воды называют термохимичес ким методом. Термический и тер мохимический методы осуществля ются обычно в аппаратах В. А. Голубцова и Г. А. Бурко ва, В. И. Обрезкова и в термоумягчителях типа ВНИИСП. Однако в связи с быстрым зарастанием на кипными отложениями подводящих пар сопл и поверхностей, на кото рых происходит нагрев обрабаты ваемой воды, этот метод в настоя щее время почти не применяется.

д) ВНУТРИКОТЛОВАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ '

Внутрикотловая обработка воды осуществляется путем ввода в котел щелочных реагентов, которые в со четании с подогревом воды в котле вызывают осаждение солей жестко сти в виде нерастворимых соедине ний СаСОз и Mg (ОН) 2-

В зависимости от состава исход ной воды и требований к качеству котловой воды решается вопрос ис пользования реагентов при внутрикотловой обработке: едкого натра, кальцинированной соды, тринатрийфосфата (последний используется в основном для доумягчения воды). Если Ж„.в>Жк, а Жк—Жо=Жс&, то для умягчения такой воды доста точно ее подогрева в котле (термо умягчение). Если для обрабатывае мой воды справедливо равенство

2Я(и.в=Жса, то в котел следует дози ровать только едкий натр. Если для обрабатываемой воды справедливо соотношение 2Щи.„ < Жса. то сле дует дозировать едкий натр и соду.

Рис. 2-1. Схема магнитной обработки для паровых чугунных секционных котлов.

Г— паровой котел; 2 — питательный бак; 3 — противонакипное устройство ПМУ-2; 4 — питательный насос; 5 — шламоотделитель Ш-2; 6 — пробоотбор- «ые краны; 7 —пар; 8 — конденсат; 9 —осветлен ная вода; 10 — исходная вода; 11 — омагниченная

вода; 12 — перелив и сброс в дренаж; /Л —шламо вые воды.

Осуществление внутрикотловой обработки обязательно должно со провождаться периодическим или непрерывным удалением из котла шлама (продувкой). Поддержание в котловой воде солесодержания, щелочности и допустимого количе ства шлама должно отвечать нор мам качества котловой воды при внутрикотловой обработке (см. разд. 3).

е)	МАГНИТНЫЙ МЕТОД

ОБРАБОТКИ ВОДЫ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ (*>1<Ю°С)

Магнитный метод обработки для паровых котлов основан на извест ном физическом явлении, заклю чающемся в том, что вода после воздействия на нее магнитного поля определенной напряженности и по лярности при нагреве ее в котле вы ше 100°С не дает накипных отло жений на поверхности нагрева, z. соли жесткости выпадают в виде

шлама в толще котловой воды. Шлам должен непрерывно удалять ся из нижних точек котла (грязеви ков, нижних коллекторов) во избе жание образования так называемой «вторичной» накипи.

Магнитный метод является раз новидностью внутрикотловой обра ботки, при его применении также должна осуществляться продувка котлов в соответствии с нормами содержания шлама в котловой воде (см. разд. 3). Метод может быть рекомендован в основном для воды с карбонатной жесткостью пример но до 10 мг-экв/л. Этот метод широ ко используется для паровых чу гунных секционных котлов. Завод им. Войкова (Москва) выпускает котлы с противонакипным магнит ным устройством ПМУ-2 и шламоотделителем Ш-2 (рис. 2-1).

2-3. МАГНИТНЫЙ м е т о д ОБРАБОТКИ ПРИ ПОДОГРЕВЕ ВОДЫ НИЖЕ 95°С

Первые опыты (ВТИ) примене ния схемы для подпитки тепловых сетей на ТЭЦ: магнитная обработ

ка, термическая		деаэрация	(t =
*=.104°С), фильтрование через			ме
ханические	фильтры — оказались
неудачными,	так	как образующий

ся при этом шлам был настолько мелкодисперсным, что не задержи вался механическими фильтрами. Однако дальнейшие работы ВТИ (канд. техн. наук Н. П. Лапотышкина) показали, что при подогреве омагниченной воды до 95°С, не смотря на разложение карбонатной жесткости под воздействием темпе ратуры с образованием карбоната кальция, вода остается прозрач ной— карбонатного шлама нет и нет отложений на поверхностях на грева. Это объясняется тем, что образующиеся частицы в этом слу чае настолько мелкодисперсны, что визуально их обнаружить невоз можно. Кристаллооптическим мето дом установлено, что более 70% ча стиц в этом случае имеет размер

<<< < Предыдущая 12 / 292 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
19.11.202331.55 Mб3Справочник механика на строительстве..pdf
#
12.11.202319.52 Mб9Справочник механика по геологоразведочному бурению..pdf
#
12.11.20238.23 Mб34Справочник молодого машиниста башенных кранов..pdf
#
12.11.20238.37 Mб8Справочник молодого слесаря по изготовлению и монтажу вентиляционных систем..pdf
#
12.11.20237.48 Mб3Справочник по безопасной эксплуатации грузоподъёмных машин..pdf
#
12.11.202319.51 Mб6Справочник по водоподготовке котельных установок..pdf
#
19.11.202326.91 Mб1Справочник по лазерам. Газовые лазеры, лазеры на основе конденсированных сред, пропускание атмосферы в оптических диапазонах, индекс длин волн генерации лазеров.pdf
#
19.11.202339.06 Mб0Справочник по микроскопии для нанотехнологии..pdf
#
12.11.202320.21 Mб11Справочник по микроэлектронной импульсной технике..pdf
#
12.11.202318.02 Mб3Справочник по нестандартному оборудованию..pdf
#
12.11.202316.43 Mб7Справочник по нефтепромысловому оборудованию..pdf