1. Ką reiškia katilinių garo-vandens ciklas
Garo-vandens ciklas yra laikotarpis, per kurį vanduo virsta garais ir šis laikotarpis kartojamas daug kartų.
Kad katilas veiktų patikimai ir saugiai, svarbi vandens cirkuliacija jame – nuolatinis jo judėjimas skystame mišinyje tam tikra uždara grandine. Dėl to užtikrinamas intensyvus šilumos pašalinimas nuo šildymo paviršiaus bei pašalinamas vietinis garų ir dujų sąstingis, kuris apsaugo šildymo paviršių nuo nepriimtino perkaitimo, korozijos ir apsaugo nuo katilo gedimo. Cirkuliacija katiluose gali būti natūrali ir priverstinė (dirbtinė), sukurta naudojant siurblius.
V modernūs dizainai katilų, šildymo paviršius sudarytas iš atskirų vamzdžių ryšulių, sujungtų su būgnais ir kolektoriais, kurie sudaro gana sudėtingą uždarų cirkuliacinių kontūrų sistemą.
Fig. parodyta vadinamosios cirkuliacinės grandinės schema. Į indą pilamas vanduo, o kairysis U formos vamzdžio ratas kaitinamas, susidaro garai; garų ir vandens mišinio savitasis svoris bus mažesnis, palyginti su savituoju sunkiu dešiniajame kelyje. Skysčio tokiomis sąlygomis nebus, jis yra pusiausvyros būsenoje. Pavyzdžiui, A - A, slėgis kairėje bus mažesnis nei dešinėje - prasideda judėjimas, kuris vadinamas cirkuliacija. Garai bus išleisti iš garinimo veidrodžio, judėdami toliau nuo indo, į jį bus tiekiamas tiekiamas vanduo tokiu pat kiekiu pagal svorį.
Norint apskaičiuoti cirkuliaciją, išsprendžiamos dvi lygtys. Pirmasis – išreiškia materialųjį balansą, antrasis – jėgų balansą.
Pirmoji lygtis formuluojama taip:
G po = G op kg / sek., (170)
Kur G – vandens ir garų kiekis, judantis grandinės kėlimo dalyje, kg/sek;
G op - vandens kiekis, judantis nuleidžiamoje dalyje, kg / sek.
Galios balanso lygtis gali būti išreikšta tokiu ryšiu:
N = ∆ρ kg / m2, (171)
čia N yra visas važiavimo aukštis, lygus h (γ į – γ cm), kg;
∆ρ yra hidraulinių varžų suma kg / m 2, įskaitant inercijos jėgą, atsirandančią dėl vandens garo emulsijos ir vandens judėjimo per biurą ir galiausiai sukeliančių tolygų judėjimą tam tikru greičiu.
Katilo cirkuliacijos grandinėje lygiagrečiai veikia daug vamzdžių, kurių veikimo sąlygos dėl daugelio priežasčių negali būti visiškai identiškos. Siekiant užtikrinti nenutrūkstamą cirkuliaciją visuose lygiagrečiai veikiančių grandinių vamzdžiuose ir nesukelti cirkuliacijos apsivertimo nė viename iš jų, reikia padidinti vandens judėjimo kontūre greitį, kurį užtikrina tam tikras cirkuliacijos greitis K.
Paprastai cirkuliacijos greitis parenkamas 10–50 diapazone, o esant mažai vamzdžių šiluminei apkrovai, jis yra daug didesnis nei 200–300.
Vandens suvartojimas grandinėje, atsižvelgiant į cirkuliacijos greitį, yra lygus
kur D = garo suvartojimas ( maitinti vandeniu) apskaičiuotos grandinės, kg / h.
Vandens greitį prie įėjimo į kėlimo grandinės dalį galima nustatyti iš lygybės
2. Nuosėdų susidarymo šilumokaičiuose priežastys
Įvairios šildomame ir išgarintame vandenyje esančios priemaišos gali išsiskirti į kietą fazę ant garo generatorių, garintuvų, garo keitiklių ir kondensatorių vidinių paviršių. garo turbinos apnašų pavidalu, o vandens masės viduje – skendinčio dumblo pavidalu. Tačiau neįmanoma nubrėžti aiškios ribos tarp apnašų ir dumblo, nes nuosėdų pavidalu ant šildymo paviršiaus nusėdusios medžiagos ilgainiui gali virsti dumblu ir atvirkščiai, tam tikromis sąlygomis dumblas gali prilipti prie kaitinimo. paviršius, formavimo skalė.
Iš garo generatoriaus elementų šildomi sieniniai vamzdžiai yra jautriausi vidinių paviršių užteršimui. Dėl nuosėdų susidarymo ant garą generuojančių vamzdžių vidinių paviršių pablogėja šilumos perdavimas ir dėl to pavojingai perkaista vamzdžio metalas.
Šiuolaikinių garo generatorių radiacinio šildymo paviršiai intensyviai šildomi degikliu. Šilumos srauto tankis juose siekia 600–700 kW/m2, o vietiniai šilumos srautai gali būti ir didesni. Todėl net ir trumpalaikis šilumos perdavimo koeficiento nuo sienos iki verdančio vandens pablogėjimas lemia tokį reikšmingą vamzdžio sienelės temperatūros padidėjimą (500–600 °C ir daugiau), kad metalo stiprumas gali būti nepakankamas. kad atlaikytų jame kylančius įtempius. To pasekmė yra metalo pažeidimas, kuriam būdingi trūkumai, švinas ir dažnai vamzdžių plyšimas.
Esant staigiems temperatūros svyravimams garą generuojančių vamzdžių sienelėse, kurie gali atsirasti veikiant garo generatoriui, apnašos nuo sienelių išsisluoksniuoja trapių ir tankių apnašų pavidalu, kurias perneša cirkuliacinis srautas. vandens į vietas su lėta cirkuliacija. Ten jie nusėda atsitiktinai susikaupusių įvairaus dydžio ir formų gabalėlių, sucementuotų dumblu daugiau ar mažiau tankiais dariniais. Jei būgno tipo garo generatorius turi horizontalias arba šiek tiek pasvirusias garą generuojančių vamzdžių atkarpas, kurių cirkuliacija vangi, tai jose dažniausiai kaupiasi birios dumblo nuosėdos. Vandens pratekėjimo skerspjūvio susiaurėjimas arba visiškas garą generuojančių vamzdžių užsikimšimas sukelia cirkuliacijos pažeidimą. Vienkartinio garo generatoriaus vadinamojoje pereinamojoje zonoje iki kritinio slėgio, kur išgaruoja paskutinė liekamoji drėgmė ir atliekamas nedidelis garų perkaitinimas, susidaro kalcio, magnio junginių ir korozijos produktų nuosėdos.
Kadangi vienkartinis garų generatorius yra veiksmingas mažai tirpių kalcio, magnio, geležies ir vario junginių gaudyklė. Tada val padidintas turinys jų padavimo vandenyje, jie greitai kaupiasi vamzdžio dalyje, o tai žymiai sumažina garo generatoriaus darbo kampanijos trukmę.
Siekiant užtikrinti minimalias nuosėdas tiek garą generuojančių vamzdžių didžiausių šiluminių apkrovų zonose, tiek turbinų tekėjimo trajektorijoje, būtina griežtai laikytis leistino tam tikrų priemaišų kiekio pašaruose eksploatacinių normų. vandens. Šiuo tikslu papildomas pašarinis vanduo giliai chemiškai išvalomas arba distiliuojamas vandens valymo įrenginiuose.
Kondensato ir tiekiamo vandens kokybės gerinimas pastebimai susilpnina eksploatacinių nuosėdų susidarymo garo jėgos įrenginių paviršiuje procesą, tačiau visiškai jo nepanaikina. Todėl, norint užtikrinti tinkamą šildymo paviršiaus švarą, kartu su vienkartiniu priešpaleidimo valymu būtina atlikti ir periodinį operatyvinį pagrindinės ir pagalbinės įrangos valymą, o tuo labiau ne tik esant. sistemingų šiurkščių nustatytų pažeidimų vandens režimas ir esant nepakankamam AE vykdomų antikorozinių priemonių efektyvumui, bet ir normaliai TEE eksploatavimo sąlygomis. Eksploatacinis valymas ypač reikalingas jėgos agregatuose su vienkartiniais garo generatoriais.
3. Apibūdinkite garo katilinių koroziją garo-vandens ir dujų takais
Šilumos ir elektros įrangos gamybai naudojami metalai ir lydiniai turi savybę sąveikauti su su jais besiliečiančia aplinka (vandeniu, garais, dujomis), turinčia tam tikrų korozinių priemaišų (deguonies, anglies ir kitų rūgščių, šarmų ir kt.).
Norint sutrikdyti normalų garo katilo darbą, būtina vandenyje ištirpusių medžiagų sąveika su jo plovimu metalu, dėl ko metalas sunaikinamas, o tai, esant žinomiems matmenims, sukelia avarijas ir atskirų katilo elementų gedimus. Toks metalo naikinimas aplinką vadinami korozija. Korozija visada prasideda nuo metalo paviršiaus ir palaipsniui plinta gilyn.
Šiuo metu išskiriamos dvi pagrindinės korozijos reiškinių grupės: cheminė ir elektrocheminė korozija.
Cheminė korozija reiškia metalo sunaikinimą dėl tiesioginės cheminės sąveikos su aplinka. Šiluminės energetikos pramonėje cheminės korozijos pavyzdžiai yra: išorinio šildymo paviršiaus oksidacija karštomis dūmų dujomis, plieno korozija perkaitintais garais (vadinamoji garo-vandens korozija), metalo korozija dėl tepalų ir kt.
Elektrocheminė korozija, kaip rodo jos pavadinimas, siejama ne tik su cheminiais procesais, bet ir su elektronų judėjimu sąveikaujančiose terpėse, t.y. su atėjimu elektros srovė... Šie procesai vyksta metalui sąveikaujant su elektrolitų tirpalais, o tai vyksta garo katile, kuriame cirkuliuoja katilo vanduo, kuris yra druskų ir šarmų tirpalas, suskaidytas į jonus. Elektrocheminė korozija atsiranda ir metalui kontaktuojant su oru (normalioje temperatūroje), kuriame visada yra vandens garų, kurie ant metalo paviršiaus kondensuojasi plonos drėgmės plėvelės pavidalu, sudarydami sąlygas atsirasti elektrocheminei korozijai.
Metalo sunaikinimas iš esmės prasideda nuo geležies ištirpimo, kuris susideda iš to, kad geležies atomai praranda dalį savo elektronų, palikdami juos metale ir taip virsta teigiamai įkrautais geležies jonais, pereinančiais į vandeninį tirpalą. Šis procesas nevyksta tolygiai visame vandeniu nuplaunamo metalo paviršiuje. Faktas yra tas, kad chemiškai gryni metalai dažniausiai nėra pakankamai tvirti, todėl jų lydiniai su kitomis medžiagomis dažniausiai naudojami technologijoje, nes ketus ir plienas yra geležies ir anglies lydiniai. Be to, į plieno konstrukciją, siekiant pagerinti jos kokybę, nedideliais kiekiais dedama silicio, mangano, chromo, nikelio ir kt.
Pagal korozijos pasireiškimo formą jos skiriamos: vienoda korozija, kai metalo sunaikinimas vyksta maždaug tame pačiame gylyje visame metalo paviršiuje ir vietinė korozija. Pastaroji turi tris pagrindinius tipus: 1) taškinė korozija, kai metalo korozija vystosi giliai ribotame paviršiaus plote, artėjant prie tikslių apraiškų, o tai ypač pavojinga katilų įrangai (dėl tokios korozijos susidaro kiaurymės). ); 2) selektyvioji korozija, kai sunaikinama viena iš lydinio sudedamųjų dalių; pavyzdžiui, turbininių kondensatorių vamzdžiuose, pagamintuose iš žalvario (vario-cinko lydinio), kai jie aušinami jūros vandens iš žalvario pašalinamas cinkas, dėl to žalvaris tampa trapus; 3) tarpkristalinė korozija, atsirandanti daugiausia nepakankamai tankiuose kniedytose ir riedėjančiose garo katilų jungtyse, turinčiose agresyvias katilo vandens savybes, kartu su dideliais mechaniniais įtempimais šiose metalo vietose. Šio tipo korozijai būdingas įtrūkimų atsiradimas palei metalo kristalų ribas, dėl kurių metalas tampa trapus.
4. Kokie vandens chemijos režimai palaikomi katiluose ir nuo ko jie priklauso?
Įprastas garo katilų veikimo režimas yra toks režimas, kuriuo užtikrinamas:
a) gryno garo gavimas; b) druskų nuosėdų (apnašų) nebuvimas ant katilų kaitinimo paviršių ir susidariusio dumblo sukibimas (vadinamasis antrinis apnašas); c) visų rūšių katilo metalo ir garo kondensatoriaus kanalo, pernešančio korozijos produktus į katilą, korozijos prevencija.
Išvardyti reikalavimai tenkinami imantis priemonių dviem pagrindinėmis kryptimis:
a) ruošiant šaltinio vandenį; b) reguliuojant katilo vandens kokybę.
Vandens šaltinio paruošimas, atsižvelgiant į jo kokybę ir reikalavimus, susijusius su katilo konstrukcija, gali būti atliekamas:
a) vandens valymas prieš virinimą pašalinant suspenduotą ir organinės medžiagos, geležis, nuosėdų formuotojai (Ca, Mg), laisvas ir surištas anglies dioksidas, deguonis, šarmingumo ir druskų kiekio sumažėjimas (kalkinimas, vandenilinimas – katijonizacija arba nudruskinimas ir kt.);
b) vandens valymas katile (su reagentų dozavimu arba vandens valymu magnetiniu lauku su privalomu ir patikimu dumblo pašalinimu).
Katilo vandens kokybės kontrolė vykdoma pučiant katilus, ženkliai sumažinti prapūtimo dydį galima patobulinus katilų atskyrimo įrenginius: laipsnišką garinimą, nuotolinius ciklonus, plovimą garais tiekimo vandeniu. Išvardintų priemonių įgyvendinimo derinys, užtikrinantis normalų katilų darbą, vadinamas vandeniu – cheminiu katilinės veikimo režimu.
Naudojant bet kokį vandens valymo metodą: katilinės viduje, į katilinę, po to korekcinis chemiškai išvalyto arba pašarinio vandens apdorojimas, reikia pūsti garo katilus.
Katilų eksploatavimo sąlygomis yra du katilų pūtimo būdai: periodinis ir nuolatinis.
Periodinis pūtimas iš apatinių katilo taškų atliekamas siekiant pašalinti stambaus dumblo nusėdimą apatiniuose katilo kolektoriuose (būgnuose) arba grandinėse, kuriose vandens cirkuliacija vangi. Ji atliekama pagal nustatytą grafiką, priklausomai nuo dumblo laipsnio katilo vandenyje, bet ne rečiau kaip kartą per pamainą.
Nuolatinis katilų pūtimas užtikrina reikiamą garo grynumą, išlaikant tam tikrą druskos sudėtis katilo vanduo.
5. Apibūdinkite grūdėtųjų apšvietimo filtrų dizainą ir jų veikimą.
Vandens valymo technologijoje plačiai taikomas vandens skaidymas filtruojant, tam nuskaidrintas vanduo filtruojamas per į filtrą įdėtą granuliuotos medžiagos (kvarcinio smėlio, smulkinto antracito, keramzito ir kt.) sluoksnį.
Filtrų klasifikacija pagal keletą pagrindinių charakteristikų :
filtravimo greitis:
- lėtas (0,1 - 0,3 m / h);
- greitas (5 - 12 m / h);
- itin didelis greitis (36 - 100 m / h);
slėgis, kuriuo jie dirba:
- atviras arba laisvas srautas;
- slėgio galvutė;
filtro sluoksnių skaičius:
- vienas sluoksnis;
- dviejų sluoksnių;
- daugiasluoksnis.
Veiksmingiausi ir ekonomiškiausi yra daugiasluoksniai filtrai, kuriuose, siekiant padidinti nešvarumų sulaikymą ir filtravimo efektyvumą, krovinys gaminamas iš skirtingo tankio ir dalelių dydžio medžiagų: sluoksnio viršuje - didelės šviesos dalelės, apačioje - mažos. sunkiųjų. Filtruojant žemyn, didelės priemaišos išlieka viršutiniame krovinio sluoksnyje, o likusios mažos - apatiniame. Tokiu būdu veikia visa atsisiuntimo apimtis. Apšvietimo filtrai efektyviai atmeta > 10 mikronų daleles.
Vanduo, kuriame yra suspenduotų dalelių, judantis per granuliuotą krūvį, kuris sulaiko suspenduotas daleles, yra nuskaidrintas. Proceso efektyvumas priklauso nuo fiziko - cheminės savybės priemaišos, filtravimo terpės ir hidrodinaminiai veiksniai. Priemaišos kaupiasi apkrovos storyje, laisvųjų porų tūris mažėja ir didėja hidraulinis pasipriešinimas pakrovimas, dėl kurio padidėja slėgio nuostoliai apkrovoje.
Apskritai filtravimo procesą sąlygiškai galima suskirstyti į kelis etapus: dalelių perkėlimas iš vandens srauto į filtruojančios medžiagos paviršių; dalelių prisitvirtinimas prie grūdelių ir tarpuose tarp jų; fiksuotų dalelių atsiskyrimas su jų perėjimu atgal į vandens srautą.
Priemaišų pašalinimas iš vandens ir jų pritvirtinimas prie krovinio grūdelių vyksta veikiant sukibimo jėgoms. Ant apkrovos dalelių susidariusios nuosėdos turi trapią struktūrą, kurią veikiant hidrodinamines jėgas gali sunaikinti. Dalis anksčiau prilipusių dalelių atitrūksta nuo pašarinių grūdelių smulkių dribsnių pavidalu ir perkeliama į tolesnius pašaro sluoksnius (sufuzija), kur vėl pasilieka porų kanaluose. Taigi vandens skaidrumo procesas turėtų būti laikomas bendras rezultatas sukibimo ir sufūzijos procesas. Nuskaidrinimas kiekviename elementiniame apkrovos sluoksnyje vyksta tol, kol dalelių sukibimo intensyvumas viršija atsiskyrimo intensyvumą.
Viršutiniams apkrovos sluoksniams prisotinus, filtravimo procesas pereina į apatinius, filtravimo zona tarsi nusileidžia tėkmės kryptimi iš srities, kurioje filtro medžiaga jau yra prisotinta užteršimo ir sufuzijos proceso. vyrauja šviežio krovinio plotas. Tada ateina momentas, kai visas filtro apkrovos sluoksnis yra prisotintas vandens teršalų ir nesuteikiamas reikiamas vandens skaidrumo laipsnis. Skendinčių medžiagų koncentracija pašarų išleidimo angoje pradeda didėti.
Laikas, per kurį vanduo nuskaidrinamas iki nustatyto laipsnio, vadinamas apsaugos nuo apkrovos laiku. Pasiekus ribinius slėgio nuostolius, apšvietimo filtras turi būti perjungtas į atlaisvinimo plovimo režimą, kai apkrova praplaunama atvirkštiniu vandens srautu, o nešvarumai išleidžiami į kanalizaciją.
Galimybė išlaikyti stambią suspensiją filtre daugiausia priklauso nuo jo masės; smulkios suspensijos ir koloidinės dalelės – nuo paviršiaus jėgų. Didelę reikšmę turi suspenduotų dalelių krūvis, nes to paties krūvio koloidinės dalelės negali susijungti į konglomeratus, padidėti ir nusėsti: krūvis neleidžia joms susijungti. Šis dalelių „svetimėjimas“ įveikiamas dirbtiniu krešėjimu. Paprastai koaguliacija (kartais papildomai flokuliacija) atliekama skaidrintuvuose. Dažnai šis procesas derinamas su vandens minkštinimu kalkinant, arba sodos kalkinimą, arba minkštinimu natrio chloridu.
Įprastuose apšvietimo filtruose dažniausiai stebimas plėvelės filtravimas. Tūrinis filtravimas organizuojamas dviejų sluoksnių filtruose ir vadinamuosiuose kontaktiniuose skaidrintuvuose. Į filtrą pilamas apatinis kvarcinio smėlio sluoksnis, kurio dydis 0,65 - 0,75 mm, ir viršutinis antracito sluoksnis, kurio grūdelių dydis 1,0 - 1,25 mm. Viršutiniame didelių antracito grūdelių sluoksnio paviršiuje nesusidaro plėvelė. Suspenduotas medžiagas, perėjusias per antracito sluoksnį, sulaiko apatinis smėlio sluoksnis.
Atbulinės eigos filtro plovimo metu smėlio ir antracito sluoksniai nesimaišo, nes antracito tankis yra perpus mažesnis nei kvarcinio smėlio.
6. Apibūdinkite vandens minkštinimo katijonų mainų metodu procesą
Remiantis elektrolitinės disociacijos teorija, kai kurių medžiagų molekulės vandeniniame tirpale skyla į teigiamo ir neigiamo krūvio jonus – katijonus ir anijonus.
Kai toks tirpalas praeina per filtrą, kuriame yra sunkiai tirpi medžiaga (katijonas), galinti absorbuoti tirpalo katijonus, įskaitant Ca ir Mg, ir vietoj jų išlaisvinti Na arba H katijonus, vanduo suminkštėja. Vanduo beveik visiškai pašalinamas iš Ca ir Mg, o jo kietumas sumažėja iki 0,1 °
Na - katijonizacija. Taikant šį metodą, kalcio ir magnio druskos, ištirpusios vandenyje, pakeičiamos į Ca, o Mg – į Na, filtruojant per katijonų mainų medžiagą; galų gale, tik natrio druskos su dideliu tirpumu. Katijonų mainų medžiagos formulė paprastai žymima R raide.
Katijoninės medžiagos yra glaukonitas, sulfokarbonas ir sintetinės dervos. Didžiausias paskirstymasšiuo metu naudojamos sulfonintos akmens anglys, kurios gaunamos rusvą arba bituminę anglį apdorojant rūkstančia sieros rūgštimi.
Katijonitinės medžiagos talpa vadinama jos mainų pajėgumo riba, po kurios, sunaudojus Na katijonus, juos reikia atkurti regeneruojant.
Talpa matuojama tonomis – laipsniais (t-deg) kalkių formavimo medžiagų 1 m 3 katijoninės medžiagos. Ton – laipsniai gaunami išgryninto vandens debitą, išreikštą tonomis, padauginus iš šio vandens kietumo kietumo laipsniais.
Regeneravimas atliekamas 5-10% natrio chlorido tirpalu, praleidžiamu per katijonų mainų medžiagą.
Būdingas Na - katijonizacijos bruožas yra nusodintų druskų nebuvimas. Kietumo druskų anijonai visiškai siunčiami į katilą. Dėl šios aplinkybės būtina padidinti prapučiamo vandens kiekį. Vandens minkštinimas na-katifikuojant yra gana gilus, tiekiamo vandens kietumas gali būti sumažintas iki 0 ° (praktiškai 0,05–01 °), o šarmingumas nesiskiria nuo šaltinio vandens karbonatinio kietumo.
Nakatifikacijos trūkumai apima padidėjusį šarmingumą tais atvejais, kai pradiniame vandenyje yra daug laikino kietumo druskų.
Juos riboja vienas – katijonizacija galima, kai vandens karbonatinis kietumas neviršija 3–6°. Priešingu atveju būtina žymiai padidinti prapučiamo vandens kiekį, o tai jau sukels didelius šilumos nuostolius. Paprastai prapučiamo vandens kiekis neviršija 5–10% viso suvartojamo vandens kiekio, kuris sunaudojamas katilui maitinti.
Katijonizavimo metodas reikalauja labai paprastos priežiūros ir yra prieinamas bendram katilinės personalui be chemiko.
Katijonų mainų filtro konstrukcija
H - Na - katijonizacija... Jei katijonų mainų filtras, pripildytas sulfo-anglies, regeneruojamas ne natrio chlorido, o sieros rūgšties tirpalu, įvyks mainai tarp Ca ir Mg katijonų išvalytame vandenyje ir H katijonų. sulfo-anglis.
Taip paruoštas vanduo, taip pat nereikšmingo kietumo, tuo pačiu tampa rūgštus ir todėl netinkamas garo katilams maitinti, o vandens rūgštingumas prilygsta nekarbonatiniam vandens kietumui.
Sujungę Na ir H – katijoninį vandens minkštinimą, galite gauti gerų rezultatų. Vandens, paruošto H-Na-katijonų mainų metodu, kietumas neviršija 0,1 °, kai šarmingumas yra 4–5 °.
7. Apibūdinkite schematines diagramas vandens apdorojimas
Įgyvendinimas būtinus pakeitimus kaip išvalyto vandens dalis, tai galima pagal įvairias technologines schemas, tada vienos iš jų pasirinkimas atliekamas remiantis lyginamaisiais metodais - ekonominiais skaičiavimais pagal pateiktas schemų galimybes.
Dėl natūralių vandenų cheminio valymo, atliekamo vandens valymo įrenginiuose, gali atsirasti šie pagrindiniai jų sudėties pokyčiai: 1) vandens nuskaidrinimas; 2) vandens minkštinimas; 3) vandens šarmingumo sumažėjimas; 4) vandens druskingumo mažinimas; 5) visiška vandens demineralizacija; 6) vandens degazavimas. Įgyvendinimui reikalingos vandens valymo schemos
išvardyti jo sudėties pokyčiai gali apimti įvairius procesus, kurie sutrumpinami į šias tris pagrindines grupes: 1) nusodinimo metodai; 2) mechaninis vandens filtravimas; 3) jonų mainų vandens filtravimas.
Vandens valymo įrenginių technologinių schemų naudojimas paprastai apima derinį skirtingi metodai vandens apdorojimas.
Paveiksluose pateiktos galimos kombinuotų vandens valymo įrenginių schemos, taikant tris vandens valymo procesų kategorijas. Šiose diagramose pateikti tik pagrindiniai įrenginiai. Jokių priedų ir nenurodytų antros bei trečios pakopos filtrų.
Vandens valymo įrenginių schema
1-žalias vanduo; 2-šviestuvas; 3-mechaninis filtras; 4-tarpinis bakas; 5 siurblys; 6-krešėjimo dozatorius; 7-Na - katijonų mainų filtras; 8- H - katijonų mainų filtras; 9 - kalcinatorius; 10 - OH - anijonų mainų filtras; 11 - išvalytas vanduo.
Jonų mainų filtravimas yra privalomas galutinis vandens valymo etapas visiems galimi variantai schemos ir atliekama Na-katijonizacija, H-Na-katijizacija ir H-OH-vandens jonizacija. Skaidrintuvas 2 numato du pagrindinius jo panaudojimo variantus: 1) vandens skaidrinimą, kai jame vyksta vandens krešėjimo ir nusėdimo procesai, ir 2) vandens minkštinimą, kai, be krešėjimo, atliekamas ir kalkinimas. joje, taip pat kartu su kalkiniu magneziniu vandens desilikonizavimu.
Priklausomai nuo natūralių vandenų savybių, susijusių su skendinčių kietųjų dalelių kiekiu juose, galimos trys jų valymo technologinių schemų grupės:
1) Požeminiai arteziniai vandenys (1a pav.), kuriuose skendinčių kietųjų dalelių praktiškai nėra, jų skaidyti nereikia, todėl tokių vandenų valymas gali būti ribojamas tik jonų mainų filtravimu pagal vieną iš trijų schemų, priklausomai nuo išvalytam vandeniui keliami reikalavimai: a ) Na - katijonas, jei reikalingas tik vandens minkštinimas; b) H-Na - katijonizavimas, jei reikia, be minkštinimo, šarmingumo arba vandens druskingumo sumažėjimo; c) Н-ОН - jonizacija, jei reikalinga giluminio vandens demineralizacija.
2) paviršiniai vandenys su nežymiu skendinčių kietųjų dalelių kiekiu (pav. jos žymimos 1b), gali būti apdorojamos pagal vadinamąsias tiesioginio srauto slėgio srauto schemas, kuriose koaguliacija ir skaidrinimas mechaniniuose filtruose derinamas su vienu iš jonų mainų. filtravimo schemos.
3) paviršiniai vandenys, kuriuose yra santykinai daug skendinčių kietųjų dalelių (paveikslėlyje žymimi 1c), nuskaidrinami iš jų, po to jie yra mechaniniu būdu filtruojami ir sujungiami su viena iš jonų mainų filtravimo schemų. Šiuo atveju dažnai. Norint iškrauti vandens gerinimo įrenginio jonų mainų dalį, kartu su koaguliacija vanduo dalinai suminkštinamas skaidrintuve, o jo druskų kiekis sumažinamas kalkinant ir desilikonizuojant magneziją. Tokios kombinuotos schemos ypač tikslingos labai druskingiems vandenims valyti, nes net ir juos iš dalies gėlinant jonų mainų metodu, dideli
Sprendimas :
Nustatykite filtro tarpplovimo laikotarpį, h
kur: h 0 - filtro sluoksnio aukštis, 1,2 m
Gr yra filtro medžiagos nešvarumų sulaikymo talpa, 3,5 kg / m 3.
Gr reikšmė gali labai skirtis priklausomai nuo skendinčių kietųjų dalelių pobūdžio, jų dalinės sudėties, filtro medžiagos ir kt. Skaičiuodami galite paimti, kad Gr = 3? 4 kg / m 3, vidutiniškai 3,5 kg / m 3,
U p - filtravimo greitis, 4,1 m / h,
С в - koncentracija, suspenduotos kietosios medžiagos, 7 mg / l,
Filtro plovimų skaičius per dieną nustatomas pagal formulę:
kur: T 0 - tarpinis praplovimo laikotarpis, 146,34 val.,
t 0 - laikas, kai filtras yra tuščiosios eigos plovimui, paprastai 0,3 - 0,5 val.
Nustatykite reikiamą filtravimo plotą:
kur: U-filtravimo greitis, 4,1 m/h,
Q – našumas, 15 m 3 / h,
Pagal vandens valymo įrenginių projektavimo taisykles ir nuostatas filtrų skaičius turi būti ne mažesnis kaip trys, tada vieno filtro plotas bus:
čia: m yra filtrų skaičius.
Naudodami rastą vieno filtro plotą randame reikiamą filtro skersmenį pagal lentelę: skersmuo d = 1500 mm, filtravimo plotas f = 1,72 m 2.
Nurodykime filtrų skaičių:
Jei filtrų skaičius yra mažesnis už plovimo tarpsnį m 0 ≤ T 0 + t 0 (mūsų pavyzdyje 2< 167,25 + 0,5), то в резерв принимается один фильтр для вывода на ремонт. Всего фильтров будет установлено m ф = 2+1=3 фильтра.
Filtro skaičiavimas apima vandens suvartojimo savo reikmėms nustatymą, t.y. išplauti filtrą ir išplauti filtrą po plovimo.
Vandens sąnaudos filtrų plovimui ir atlaisvinimui nustatomos pagal formulę:
čia: i – atsipalaidavimo intensyvumas, l / (s * m 2); paprastai i = 12 l / (s * m 2);
t - praplovimo laikas, min. t = 15 min.
Vidutinį vandens suvartojimą veikiančių filtrų plovimui nustatome pagal formulę:
Prieš pradedant eksploatuoti, 10 minučių nustatykite srautą, leidžiantį nusileisti į pirmojo filtro drenažą 4 m / h greičiu:
Vidutinės vandens sąnaudos valant darbinius filtrus:
Reikalingas vandens kiekis filtravimo įrenginiui, atsižvelgiant į suvartojimą savo reikmėms:
Q p = g cf + g plg. ex + Q
Q p = 0,9 + 0,018 + 15 = 15,9 m 3 / val.
Literatūra
1. „Vandens valymas“. V.F. Vikhrevas ir M.S. Škrobas. Maskva 1973 m.
2. "Katilinių vandens valymo vadovas". O.V. Lifshits. Maskva 1976 m
3. „Vandens valymas“. B.N. Varlė, A.P. Levčenka. Maskva 1996 m.
4. „Vandens valymas“. CM. Gurvich. Maskva 1961 m.
Minkštas vanduo yra ne tik apnašų nebuvimas, bet ir pailgėjęs įrangos tarnavimo laikas, sumažėjęs korozijos išsivystymas.
Jei apibūdinsime naujas vandens valymo technologijas, ją galima suskirstyti į:
1. nuskaidrinimas - koaguliacija, nusodinimas, filtravimas;
2. vandens minkštinimas;
3. distiliavimas arba druskų pašalinimas;
4. degazavimas (terminis arba cheminis);
5. kvapų naikinimas.
Norint geriau suprasti, kodėl ta ar kita įranga naudojama vandens valymui, būtina išsamiai apsvarstyti vandens valymo etapus. Taip pat bus atsižvelgta į filtrus, kurie gali būti naudojami šiuo atveju.
Pirminis mechaninis apdorojimas apima vandens valymą nuo mechaninių ir kietų priemaišų. Čia yra trijų pakopų mechaninis filtras. Šiame etape vanduo išvalomas nuo visų rūšių inkliuzų, matomų ginkluota akimi. Po šio etapo jau turime išvalytą vandenį, bet dar su ištirpusiomis priemaišomis.
Visos galimos naujos technologijos gali skirtis. Tai yra, vienas iš jų gali stovėti arba sekti vienas kitą. Tai yra vadinamasis naujas metodas ir nauja technologija vandens apdorojimas. Tai gali būti nugeležinimas, nukenksminimas, degazavimas, kalkių šalinimo tabletės ir kt.
Geležies šalinimas
Pagrindiniai geležies junginių šaltiniai natūraliuose vandenyse yra oro sąlygų, dirvožemio erozijos ir tirpimo procesai. akmenys. Reikšmingi kiekiai geležis gaunama iš požeminio drenažo ir nuotekų pramonės įmonės... Geležies geriamajame vandenyje gali būti ir dėl savivaldybių vandens valymo įrenginiuose naudojamų geležies turinčių koaguliantų, kurie naudojami įeinančiam vandeniui skaidrinti, arba dėl vandens vamzdžių korozijos.
Geležies junginiai gali būti natūraliame vandenyje ištirpusio, koloidinio ir suspenduoto pavidalo, priklausomai nuo valentingumo: Fe + 2, Fe + 3, taip pat įvairių formų. cheminiai junginiai... Pavyzdžiui, geležies geležis (Fe + 2) beveik visada yra ištirpusi vandenyje, o geležies geležis (Fe + 3) - geležies hidroksidas Fe (OH) 3 netirpus vandenyje, išskyrus labai maža vertė NS. Yra ir kita geležies buvimo natūraliame vandenyje forma – tai organinė geležis. Jis randamas vandenyje įvairiomis formomis ir įvairiais kompleksais. Organiniai geležies junginiai paprastai yra tirpūs arba koloidiniai ir labai sunkiai pašalinami. Koloidinės dalelės dėl savo mažo dydžio ir didelio paviršiaus krūvio, neleidžiančios dalelėms priartėti ir joms sukietėti, neleidžia susidaryti konglomeratams, sudaro suspensijas vandenyje ir nenusėda, būdamos suspensijoje ir taip sukelia šaltinio drumstumą. vandens.
Vienas iš šiuolaikinės tendencijos necheminis požeminio vandens valymas – tai biologinis metodas, pagrįstas mikroorganizmų panaudojimu. Tarp jų labiausiai paplitusios yra geležies bakterijos. Šios bakterijos paverčia juodąją geležį (Fe2 +) oksidu (Fe3 + rūdys). Pačios šios bakterijos nekelia pavojaus žmogaus organizmui, tačiau jų atliekos yra toksiškos.
Šiuolaikinės biotechnologijos pagrįstos katalizinės plėvelės, suformuotos ant smėlio-žvyro užtaiso ar kitos panašios smulkiaporės medžiagos, pavyzdžiui, aktyvintos kokoso anglies kolonėlės, įvairių sintetinių medžiagų, savybių panaudojimu, taip pat gebėjimu. tų pačių geležinių bakterijų, kad būtų užtikrintas komplekso tekėjimas cheminės reakcijos nenaudojant jokios energijos ir nenaudojant reagentų. Šie procesai yra natūralūs ir pagrįsti pačios gamtos biologiniais dėsniais. Gausus geležies bakterijų vystymasis pastebimas vandenyje, kuriame geležies kiekis yra nuo 10 iki 30 mg / l, tačiau, kaip rodo patirtis, jų vystymasis įmanomas net ir esant šimtą kartų mažesnei geležies koncentracijai. Vienintelė sąlyga yra išlaikyti pakankamai žemą terpės rūgštingumą, tuo pačiu metu iš oro patekus deguoniui, bent jau nereikšmingu kiekiu.
Paskutinis biologinio atidėjimo etapas yra sorbcinis valymas, siekiant išlaikyti geležies bakterijų atliekas, ir galutinis vandens dezinfekavimas baktericidiniais spinduliais. Su visais privalumais (pavyzdžiui, ekologiškumu) ir perspektyvomis biologinis valymas turi tik vieną trūkumą – gana mažą proceso greitį. Tai visų pirma reiškia, kad dideliems pajėgumams užtikrinti reikalingi dideli pajėgumai. Todėl plačiai naudojami oksidaciniai ir jonų mainų atidėjimo metodai.
Oksidaciniai atidėjimo metodai reiškia, kad naudojami oksidatoriai, tokie kaip oras, chloras, ozonas, kalio permanganatas ir kt., siekiant pagreitinti geležies geležies pavertimo oksidu reakciją ir toliau spartinant geležies dribsnių nusodinimą, pridedant specialių cheminių medžiagų - koaguliantų ant nuosėdų. filtrai. Ši technologija daugiausia taikoma didelėms komunalinėms sistemoms.
Jonų mainai, kaip vandens valymo būdas, žinomas nuo seno ir dažniausiai naudojamas vandens minkštinimui. Anksčiau šiam metodui įgyvendinti buvo naudojami natūralūs jonų keitikliai (sulfokarboni, ceolitai). Tačiau atsiradus sintetinėms jonų mainų dervoms, jonų mainų panaudojimo vandens valymo tikslais efektyvumas smarkiai išaugo.
Šiame skyriuje išsamiai aprašomi esami tradiciniai vandens valymo būdai, jų privalumai ir trūkumai, taip pat pristatomi modernūs nauji vandens kokybės gerinimo būdai ir technologijos, atsižvelgiant į vartotojų poreikius.
Pagrindinės vandens valymo užduotys yra išleidimo angoje gauti švarų, saugų vandenį, tinkantį įvairiems poreikiams: buitinis, geriamojo, techninio ir pramoninio vandens tiekimas atsižvelgiant į ekonominį pagrįstumą naudoti būtinus vandens valymo, vandens valymo metodus. Požiūris į vandens valymą negali būti visur vienodas. Skirtumai atsiranda dėl vandens sudėties ir jo kokybės reikalavimų, kurie labai skiriasi priklausomai nuo vandens paskirties (geriamojo, techninio ir kt.). Tačiau yra tipinių procedūrų, naudojamų vandens valymo sistemose, rinkinys ir šių procedūrų naudojimo seka.
Pagrindiniai (tradiciniai) vandens valymo metodai.
Vandens tiekimo praktikoje valymo ir apdorojimo procese vanduo yra veikiamas paaiškinimas(išsiskyrimas iš suspenduotų dalelių), spalvos pakitimas ( Vandeniui spalvą suteikiančių medžiagų pašalinimas) , dezinfekcija(jame esančių patogeninių bakterijų sunaikinimas). Tuo pačiu metu, priklausomai nuo šaltinio vandens kokybės, kai kuriais atvejais papildomai taikomi specialūs vandens kokybės gerinimo būdai: minkštinimas vanduo (sumažėjęs kietumas dėl kalcio ir magnio druskų); fosfatavimas(gilesniam vandens minkštinimui); gėlinimas, nusūdyti vanduo (bendros vandens mineralizacijos sumažėjimas); desilikonizavimas, atidėjimas vanduo (vandens išlaisvinimas iš tirpių geležies junginių); degazavimas vanduo (tirpių dujų pašalinimas iš vandens: Vandenilio sulfidas H2S, CO2, O2); išjungimas vanduo (pašalinimas iš vandens radioaktyviosios medžiagos.); neutralizavimas vanduo (pašalinimas nuodingų medžiagų iš vandens), fluoravimas(į vandenį įpilant fluoro) arba defluorinacija(fluoro junginių pašalinimas); rūgštinimas arba šarminimas ( stabilizuoti vandenį). Kartais reikia pašalinti skonius ir kvapus, užkirsti kelią koroziniam vandens poveikiui ir pan. Priklausomai nuo vartotojų kategorijos ir vandens kokybės šaltiniuose, naudojamas vienas ar kitas šių procesų derinys.
Vandens kokybę vandens telkinyje lemia daugybė rodiklių (fizinių, cheminių ir sanitarinių-bakteriologinių), atitinkančių vandens paskirtį ir nustatytus kokybės standartus... Išsami informacija apie tai kitame skyriuje. Lyginant vandens kokybės duomenis (gautus iš analizės rezultatų) su vartotojų poreikiais, nustatomos priemonės jo valymui.
Vandens valymo problema apima fizinių, cheminių ir biologinių pokyčių valymo procese klausimus, kad jis būtų tinkamas gerti, t.y. išgryninti ir pagerinti. natūralių savybių.
Vandens valymo būdas, sudėtis ir projektiniai parametrai gydymo įstaigos techniniam vandens tiekimui ir skaičiuojamos reagentų dozės nustatomos priklausomai nuo vandens telkinio užterštumo laipsnio, vandens tiekimo sistemos paskirties, stoties našumo ir vietos sąlygų, taip pat remiantis duomenimis iš technologinių panašiomis sąlygomis veikiančių konstrukcijų tyrimai ir eksploatavimas.
Vandens valymas atliekamas keliais etapais. Šiukšlės ir smėlis pašalinami paruošiamojo apdorojimo etape. Pirminio ir antrinio valymo derinys, atliekamas nuotekų valymo įrenginiuose (NV), pašalina koloidinę medžiagą (organinę medžiagą). Ištirpę biogenai pašalinami po apdorojimo. Kad valymas būtų baigtas, nuotekų valymo įrenginiai turi pašalinti visų kategorijų teršalus. Yra daug būdų tai padaryti.
Tinkamu tolesniu apdorojimu, naudojant kokybišką WOS įrangą, galima pasiekti, kad galiausiai bus gautas tinkamas gerti vanduo. Daugelis žmonių nublanksta nuo minties apie nuotekų perdirbimą, tačiau verta atminti, kad gamtoje bet kokiu atveju visas vanduo cirkuliuoja. Tiesą sakant, tinkamas tolesnis valymas gali užtikrinti geresnės kokybės vandenį nei gaunamas iš upių ir ežerų, į kuriuos dažnai patenka nevalytos nuotekos.
Pagrindiniai vandens valymo būdai
Vandens nuskaidrinimas
Skaidrinimas – vandens valymo etapas, kurio metu pašalinamas vandens drumstumas, sumažinant jame skendinčių kietųjų dalelių kiekį iš gamtinių ir nuotekų. Natūralaus vandens, ypač paviršinių šaltinių, drumstumas potvynių laikotarpiu gali siekti 2000-2500 mg/l (esant buitiniam ir geriamojo vandens normai – ne daugiau kaip 1500 mg/l).
Vandens nuskaidrinimas nusodinant suspenduotas kietąsias medžiagas. Šią funkciją atlieka skaidrintuvai, nusodinimo rezervuarai ir filtrai, kurie yra labiausiai paplitę nuotekų valymo įrenginiai. Vienas iš plačiausiai praktikoje naudojamų smulkiai išsklaidytų priemaišų kiekio vandenyje mažinimo būdų yra jų krešėjimas(sedimentacija specialių kompleksų – koaguliantų pavidalu), po to sedimentacija ir filtravimas. Po nuskaidrinimo vanduo patenka į švaraus vandens rezervuarus.
Vandens spalvos pakitimas, tie. įvairių spalvų koloidų ar visiškai ištirpusių medžiagų pašalinimas arba spalvos pasikeitimas pasiekiamas koaguliuojant, naudojant įvairius oksidatorius (chlorą ir jo darinius, ozoną, kalio permanganatą) ir sorbentus (aktyvintą anglį, dirbtines dervas).
Nuskaidrinimas filtruojant su išankstiniu koaguliavimu padeda žymiai sumažinti vandens užterštumą bakterijomis. Tačiau tarp mikroorganizmų, likusių po vandens valymo vandenyje, gali būti patogenų (vidurių šiltinės, tuberkuliozės ir dizenterijos bacilų; choleros vibrio; poliomielito ir encefalito virusų), kurie yra šaltinis. užkrečiamos ligos... Kad jie būtų galutinai sunaikinti, jame turi būti buities reikmėms skirtas vanduo privalomas atidengtas dezinfekcija.
Krešėjimo trūkumai, nusodinimas ir filtravimas: brangūs ir nepakankamai veiksmingi vandens valymo metodai, dėl kurių reikalingi papildomi kokybės gerinimo metodai.)
Vandens dezinfekcija
Dezinfekcija arba dezinfekcija yra paskutinis vandens valymo proceso etapas. Tikslas yra slopinti patogeninių mikrobų, esančių vandenyje, gyvybinę veiklą. Nes visiškas išsivadavimas nei sedimentacija, nei filtravimas nesuteikia vandens dezinfekcijos, chloravimo ir kitų toliau aprašytų metodų.
Vandens valymo technologijoje žinoma daugybė vandens dezinfekcijos metodų, kuriuos galima suskirstyti į penkias pagrindines grupes: terminis; sorbcija ant aktyviosios anglies; cheminis(naudojant stiprius oksidatorius); oligodinamija(tauriųjų metalų jonų poveikis); fizinis(naudojant ultragarsą, radioaktyviąją spinduliuotę, ultravioletinius spindulius). Iš išvardytų metodų plačiausiai naudojami trečios grupės metodai. Kaip oksidantai naudojami chloras, chloro dioksidas, ozonas, jodas, kalio permanganatas; vandenilio peroksidas, natrio ir kalcio hipochloritas. Savo ruožtu iš išvardytų oksiduojančių medžiagų praktikoje pirmenybė teikiama chloro, baliklis, natrio hipochloritas. Vandens dezinfekcijos būdas pasirenkamas atsižvelgiant į išvalyto vandens suvartojimą ir kokybę, jo pirminio valymo efektyvumą, reagentų pristatymo, transportavimo ir laikymo sąlygas, galimybę automatizuoti procesus ir mechanizuoti darbo jėgas. intensyvus darbas.
Vanduo, praėjęs ankstesnius apdorojimo, krešėjimo, nuskaidrinimo ir spalvos pakitimo etapus suspenduotų nuosėdų sluoksnyje arba nusėdęs, filtravimas turi būti dezinfekuojamas, nes filtrate nėra dalelių, kurių paviršiuje ar viduje gali bakterijos ir virusai. būti adsorbuotiems, likti už dezinfekavimo priemonių poveikio.
Vandens dezinfekavimas stipriais oksidatoriais.
Šiuo metu būsto ir komunalinių paslaugų objektuose vandens dezinfekcijai, kaip taisyklė, naudojamas chlorinimas vandens. Jei geriate vandenį iš čiaupo, turėtumėte žinoti, kad jame yra organinių chloro junginių, kurių kiekis, atlikus vandens dezinfekavimo chloru procedūrą, siekia 300 μg/l. Be to, šis skaičius nepriklauso nuo pradinis lygis vandens taršos, šios 300 medžiagų susidaro vandenyje dėl chloravimo. Tokio geriamojo vandens vartojimas gali turėti labai rimtą poveikį sveikatai. Faktas yra tas, kad kai organinės medžiagos susijungia su chloru, susidaro trihalometanai. Šie metano dariniai turi ryškų kancerogeninį poveikį, kuris prisideda prie jų susidarymo vėžio ląstelės... Verdant chloruotą vandenį, jame susidaro stipriausi nuodai – dioksinas. Trihalometanų kiekį vandenyje galima sumažinti sumažinant naudojamo chloro kiekį arba pakeičiant jį kitomis dezinfekavimo priemonėmis, pavyzdžiui, naudojant granuliuota aktyvuota anglis pašalinti valymo metu susidariusį vandenį organiniai junginiai... Ir, žinoma, mums reikia detalesnės geriamojo vandens kokybės kontrolės.
Esant dideliam natūralių vandenų drumstumui ir spalvai, plačiai taikomas išankstinis vandens chloravimas, tačiau toks dezinfekcijos būdas, kaip aprašyta aukščiau, ne tik nėra pakankamai efektyvus, bet ir tiesiog žalingas mūsų organizmui.
Chloravimo trūkumai: nepakankamai veiksmingas ir tuo pačiu daro negrįžtamą žalą sveikatai, nes kancerogeno trihalometano susidarymas prisideda prie vėžio ląstelių susidarymo, o dioksinas sukelia sunkų organizmo apsinuodijimą.
Dezinfekuoti vandenį be chloro ekonomiškai netikslinga, nes alternatyvūs metodai vandens dezinfekavimas (pavyzdžiui, dezinfekavimas su Ultravioletinė radiacija) yra gana brangūs. Buvo pasiūlyta alternatyva chloravimui vandens dezinfekcijos ozonu būdu.
Ozonavimas
Modernesnė vandens dezinfekcijos procedūra yra vandens valymas naudojant ozoną. tikrai, ozonavimas Iš pirmo žvilgsnio vanduo yra saugesnis nei chlorinimas, tačiau jis turi ir trūkumų. Ozonas yra labai nestabilus ir greitai suyra, todėl jo baktericidinis poveikis yra trumpalaikis. Tačiau vanduo vis tiek turi eiti per vandentiekio sistemą, kad nepatektų į mūsų butą. Kelyje jos laukia daug rūpesčių. Ne paslaptis, kad Rusijos miestų vandentiekio vamzdžiai itin susidėvėję.
Be to, ozonas reaguoja ir su daugeliu vandenyje esančių medžiagų, pavyzdžiui, fenoliu, o susidarantys produktai yra net toksiškesni nei chlorfenoliai. Vandens ozonavimas pasirodo itin pavojingas tais atvejais, kai bromo jonų vandenyje yra bent jau menkiausiais kiekiais, kuriuos sunku nustatyti net laboratorinėmis sąlygomis. Ozonuojant susidaro toksiški bromo junginiai – bromidai, kurie žmogui pavojingi net ir mikro dozėmis.
Vandens ozonavimo būdas labai pasiteisino apdorojant dideles vandens mases – baseinuose, kolektyvinėse sistemose, t.y. kur reikia kruopštesnės vandens dezinfekcijos. Tačiau reikia atsiminti, kad ozonas, kaip ir jo sąveikos su organiniu chloru produktai, yra nuodingas, todėl didelės chloro koncentracijos vandens valymo stadijoje gali būti itin kenksmingos ir pavojingos organizmui.
Ozonavimo trūkumai: baktericidinis poveikis trumpas, reaguodamas su fenoliu yra net toksiškesnis nei chlorfenolis, kuris organizmui pavojingesnis nei chlorinimas.
Vandens dezinfekavimas baktericidiniais spinduliais.
IŠVADOS
Visi aukščiau išvardinti metodai nėra pakankamai veiksmingi, ne visada saugūs, be to, jie nėra ekonomiškai pagrįsti: pirma, jie yra brangūs ir labai brangūs, reikalaujantys nuolatinių priežiūros ir remonto išlaidų, antra, su ribotu tarnavimo laiku ir, trečia, sunaudojant daug energijos išteklių....
Naujos technologijos ir novatoriški metodai vandens kokybei gerinti
Naujų technologijų ir novatoriškų vandens valymo metodų įdiegimas leidžia išspręsti daugybę užduočių, kurios suteikia:
- geriamojo vandens gamyba, atitinkanti nustatytus standartus ir GOST, tenkinanti vartotojų reikalavimus;
- vandens valymo ir dezinfekcijos patikimumas;
- efektyvus nepertraukiamas ir patikimas veikimas vandens valymo įrenginiai;
- sumažinti vandens valymo ir vandens valymo išlaidas;
- reagentų, elektros ir vandens taupymas savo reikmėms;
- vandens gamybos kokybė.
Tarp naujų vandens kokybės gerinimo technologijų yra:
Membraniniai metodai paremtas šiuolaikinėmis technologijomis (įskaitant makrofiltravimą; mikrofiltravimą; ultrafiltravimą; nanofiltravimą; atvirkštinį osmosą). Naudojamas gėlinimui Nuotekos, išspręskite vandens valymo užduočių kompleksą, tačiau išgrynintas vanduo dar nereiškia, kad jis naudingas sveikatai. Be to, šie metodai yra brangūs ir daug energijos reikalaujantys, todėl reikalauja nuolatinių priežiūros išlaidų.
Vandens valymo metodai be reagentų. Aktyvinimas (struktūrizavimas)skysčių.Šiandien yra daug būdų, kaip suaktyvinti vandenį (pavyzdžiui, magnetinis ir elektromagnetines bangas; ultragarso dažnių bangos; kavitacija; įvairių mineralų poveikis, rezonansas ir kt.). Skysčio struktūrizavimo metodas leidžia išspręsti daugybę vandens valymo problemų ( spalvos pašalinimas, minkštinimas, dezinfekavimas, degazavimas, vandens atidėjimas ir tt), išskyrus cheminį vandens valymą.
Vandens kokybės rodikliai priklauso nuo taikomų skysčio struktūrizavimo metodų ir priklauso nuo taikomų technologijų pasirinkimo, tarp kurių yra:
- magnetinio vandens valymo prietaisai;
- elektromagnetiniai metodai;
- vandens valymo kavitacijos metodas;
- rezonansinė banga vandens aktyvinimas
(bekontaktinis apdorojimas pjezo kristalų pagrindu).
Hidromagnetinės sistemos (HMS) yra skirti vandeniui valyti specialios erdvinės konfigūracijos nuolatinį magnetinį lauką turinčioje srovėje (naudojamos šilumos mainų įrenginiuose nuosėdoms neutralizuoti; vandeniui nuskaidrinti, pavyzdžiui, po chloravimo). Sistemos veikimo principas – vandenyje esančių metalų jonų magnetinė sąveika (magnetinis rezonansas) ir tuo pat metu vykstantis cheminės kristalizacijos procesas. HMS yra pagrįstas ciklišku poveikiu vandeniui, tiekiamam į šilumokaičius su tam tikros konfigūracijos magnetiniu lauku, sukurtu didelės energijos magnetų. Magnetinio vandens valymo metodas nereikalauja jokių cheminių reagentų, todėl yra nekenksmingas aplinkai. Tačiau yra ir trūkumų... HMS naudoja galingus nuolatinius magnetus, pagamintus iš retųjų žemių elementų. Jie išlaiko savo savybes (jėgą magnetinis laukas) labai ilgai (dešimtis metų). Tačiau jei jie perkaito virš 110–120 C, magnetines savybes gali susilpnėti. Todėl HMS turi būti įrengtas ten, kur vandens temperatūra neviršija šių dydžių. Tai yra, prieš jį šildant, grįžtamojoje linijoje.
Magnetinių sistemų trūkumai: HMS galima naudoti ne aukštesnėje kaip 110–120 ° temperatūrojeSU; nepakankamai efektyvus metodas; visiškam valymui būtina jį naudoti kartu su kitais būdais, o tai dėl to nėra ekonomiškai pagrįsta.
Kavitacijos vandens valymo metodas. Kavitacija – tai ertmių susidarymas skystyje (kavitacijos burbuliukai arba ertmės), pripildytame dujų, garų ar jų mišinio. Esmė kavitacija- kita fazinė vandens būsena. Kavitacijos sąlygomis vanduo iš natūralios būsenos pereina į garus. Kavitacija atsiranda dėl vietinio skysčio slėgio sumažėjimo, kuris gali atsirasti padidėjus jo greičiui (hidrodinaminė kavitacija), arba praeinant akustinei bangai per pusę retėjimo laikotarpio (akustinė kavitacija). Be to, staigus (staigus) kavitacijos burbuliukų išnykimas sukelia hidraulinių smūgių susidarymą ir dėl to ultragarso dažnio skystyje susidaro suspaudimo ir išplėtimo banga. Metodas naudojamas pašalinti geležį, kietumo druskas ir kitus elementus, viršijančius didžiausią leistiną koncentraciją, tačiau silpnai efektyvus vandens dezinfekcijai. Tuo pačiu metu jis ženkliai sunaudoja elektros energiją, brangus išlaikyti su vartojamais filtravimo elementais (išteklius nuo 500 iki 6000 m 3 vandens).
Trūkumai: eikvoja elektros energiją, nėra pakankamai efektyvus ir brangus išlaikymas.
IŠVADOS
Pirmiau minėti metodai yra efektyviausi ir ekologiškiausi, palyginti su tradiciniais metodais vandens valymas ir vandens valymas. Tačiau jie turi tam tikrų trūkumų: įrengimų sudėtingumas, didelė kaina, eksploatacinių medžiagų poreikis, priežiūros sudėtingumas, vandens valymo sistemoms įrengti reikia didelių plotų; nepakankamas efektyvumas, be to, naudojimo apribojimai (temperatūrų, kietumo, vandens pH ir kt. apribojimai).
Nekontaktinio skysčio aktyvavimo būdai (BOZH). Rezonansinės technologijos.
Skysčio apdorojimas atliekamas nekontaktiniu būdu. Vienas iš šių metodų privalumų yra skystų terpių struktūrizavimas (arba aktyvinimas), kuris, suaktyvindamas natūralias vandens savybes, nenaudojant elektros energijos, užtikrina visas aukščiau išvardintas užduotis.
Dauguma efektyvi technologijašioje srityje – NORMAQUA technologija ( rezonansinių bangų apdorojimas, pagrįstas pjezo kristalais), bekontakčiai, ekologiški, nevartojantys elektros, nemagnetiniai, netechniniai, tarnavimo laikas – ne mažiau 25 metai. Technologija pagrįsta pjezokeraminiais skystųjų ir dujinių terpių aktyvatoriais, kurie yra inverterių rezonatoriai, skleidžiantys itin mažo intensyvumo bangas. Kaip ir veikiant elektromagnetinėms ir ultragarsinėms bangoms, nestabilūs tarpmolekuliniai ryšiai, veikiami rezonansinių virpesių, nutrūksta, o vandens molekulės natūralioje fizikinėje ir cheminėje struktūroje išsidėsto į spiečius.
Technologijų naudojimas leidžia visiškai atsisakyti cheminis vandens valymas ir brangias vandens valymo sistemas bei eksploatacines medžiagas, ir pasiekti tobulą pusiausvyrą tarp aukščiausios vandens kokybės palaikymo ir eksploatacinių išlaidų taupymo.
Sumažinti vandens rūgštingumą (padidinti pH lygį);
- sutaupyti iki 30% elektros energijos ant perpylimo siurblių ir nuplauti anksčiau susidariusias apnašas sumažinant vandens trinties koeficientą (padidinant kapiliarinio įsiurbimo laiką);
- pakeisti vandens redokso potencialą Eh;
- sumažinti bendrą standumą;
- pagerinti vandens kokybę: jo biologinį aktyvumą, saugumą (dezinfekavimas iki 100%) ir organoleptines savybes.
Šiuolaikinis vandens valymas buitiniuose ar viešuosiuose baseinuose suteikia daug įvairių vandens valymo principų ir metodų. Tačiau bet kuriuo atveju kokybiškas ir saugus vanduo, taip pat visiškai švarus, įmanomas tik laikantis trijų pagrindinių taisyklių modernus vandens valymas.
Pirmoji taisyklė yra mechaninis valymas, tai yra, naudojant filtrus. Jei tinkamai sutvarkysite filtravimo įrenginius, vienu metu galėsite išspręsti kelias problemas. Pirmiausia pašalinkite mažas nešvarumų daleles, kurios patenka į baseiną aplinką arba kuriuos pirtininkai nešiojasi. Didžioji dalis tokių mažų dalelių nusėda ant filtro elemento, tačiau vis tiek, net naudojant pačius moderniausius ir ploniausius filtrus, jame nebus įmanoma pašalinti pakibusių mikroorganizmų. Dažniausiai tokie mikroorganizmai yra neigiamo krūvio ir labai mažo dydžio, todėl jie gali prasiskverbti pro filtrų ekranus ir atsidurti baseine. Tai gali būti augalų žiedadulkės, dumblių sporos, riebalų lašeliai, mikrokristalai netirpios druskos metalai. Tačiau iš esmės tai yra organiniai mikroorganizmai, kurie saugiai gyveno vandenyje ir žuvo po to, kai pradėjome kovą už švarų vandenį.
Šiuolaikinis vandens valymas daro prielaidą, kad visos minėtos medžiagos bus pašalintos iš vandens, nes esant dideliam skendinčių medžiagų kiekiui, jis tampa drumstas, taip pat yra dar vienas gana nemalonus momentas - oksiduoti ir negyvi mikroorganizmai, taip pat kiti organiniai mikroelementai puiki maistinė medžiaga tiems, kurie nemirė. Norint sėkmingai kovoti su tokiais mikroelementais, šiuolaikinės vandens valymo priemonės naudoja priešingo krūvio jonus. Taip veikdami teršalus, priešingai įkrauti jonai juos surenka dribsniais. Dalis šių dribsnių lieka ant filtrų sienelių, o dalis nusėda baseino dugne, iš kur vėliau pašalinami dugno valikliu.
Šis procesas vadinamas koaguliacija, o jame naudojamos medžiagos – koaguliantais. Jie turi būti naudojami reguliariai, o geriausias sprendimas būtų naudoti specialią dozavimo įrangą. Filtrą reikia išplauti, kai tik pakyla slėgis jame, bet vis tiek bent kartą per savaitę ir net tais atvejais, kai baseinu niekas nesinaudoja.
Baseino filtravimo procesas tuo pačiu prisiima ir gerai organizuotą cirkuliaciją – tai antroji šiuolaikinio vandens valymo taisyklė. Vandens srautas filtravimui ir vėlesnis jo grąžinimas turėtų užtikrinti gerą visų sluoksnių sumaišymą. Tuo pačiu metu neturėtų būti sustingusių, vadinamųjų „negyvų“ zonų, kuriose vanduo nesimaišytų, o filtravimo greitis turi būti pakankamas, kad būtų užtikrintas efektyviausias veikimas.
Trečioji taisyklė, pagal kurią modernus vandens valymas, tai cheminis vandens apdorojimas. Siekiant apsaugoti žmogų nuo bet kokio pavojaus maudantis, reikėtų rimtai žiūrėti į cheminio vandens apdorojimo klausimą. Pirmiausia turite nuspręsti dėl higienos ir cheminė sudėtis vandens, kuris bus baseine. Tai turėtų būti daroma tam, kad montuotojai ir reguliuotojai galėtų nuspręsti dėl konkretaus vaisto ar gydymo metodo naudojimo. Tokiu atveju bus atsižvelgta į užsakovo pageidavimus, taip pat į jo galimybes.
Pagrindinis šiuolaikinio vandens valymo baseine komponentas, kuris atliekamas bet kuriuo atveju, yra dezinfekcija. Reikia pažymėti, kad šiandien dezinfekcijai naudojamų medžiagų asortimentas yra labai platus. Labiausiai paplitusios yra medžiagos, kurios tirpimo proceso metu išskiria chlorą. Jų taip pat yra keletas. skirtingi tipai, tačiau patogiausi naudoti ir stabiliausi yra organinio chloro preparatai.
Paviršiniuose ir požeminiuose vandenyse, priklausomai nuo geologinių ir hidrogeologinių sąlygų, yra įvairių cheminių medžiagų, kurio koncentracija gali viršyti vandens kokybės reikalavimus, kai jis naudojamas komunalinėse, gamyboje m. įvairios pramonės šakos pramonė ir žemės ūkis. Norint įvykdyti šiuos reikalavimus, yra tokios veiklos sritys kaip vandens valymas ir vandens valymas.
Šiuolaikiniai vandens valymo metodai leidžia paruošti reikiamos kokybės vandenį bet kokiai gamybai, taip pat naudoti jį buityje.
Vandens valymo sistemas, priklausomai nuo naudojamo vandens valymo būdo (vandens valymo metodo), sąlyginai galima suskirstyti į dvi funkcines grupes: bereagentų, kurių vandens valymo procese nenaudojami cheminiai reagentai ir reagentas, kurie realizuojami naudojant chemines medžiagas. reagentai.
Vandens valymo be reagentų metodas naudojamas įvairių mikroorganizmų atidėjimui, demanganizavimui, silikonizacijai ir ekstrahavimui, jei išvalyto vandens kokybė atitinka tam tikrus reikalavimus. DEFERRIT gamyklose požeminio vandens biologinio valymo procesuose ir atvirkštinio osmoso membraninėse gamyklose UMO galima atlikti šiuolaikinius vandens valymo metodus be reagentų. Šis metodas pašalina kenksmingų cheminių medžiagų patekimą į vandenį ir tuo pačiu puikiai dezinfekuoja vandenį.
Šiuolaikinis vandens valymo būdas – apima dezinfekavimo įrenginius be reagentų, švitinant vandenį ultravioletiniais spinduliais arba ozonu, kurie gali būti naudojami įvairiuose vandens valymo etapuose.
Šiuolaikinės vandens valymo ir vandens dezinfekcijos sistemos numato įvairių rūšių koaguliantų ir flokuliatorių, šarmų ar rūgščių tirpalų, natrio hipochlorito ar kitų specifinių dezinfekavimo priemonių naudojimą.
Šiuolaikiniai vandens valymo metodai, pagrįsti reagentų naudojimu, sėkmingai įdiegti STRUYA, VLAGA, DEFERRIT įrenginiuose.
Šiuolaikinės vandens valymo sistemos pasirinkimas priklauso nuo vandens šaltinio tipo (paviršinio ar požeminio), šaltinio vandens fizikinės, cheminės ir mikrobiologinės sudėties, taip pat nuotekų šalinimo sąlygų ir aplinkos situacijos objekte.
EKOHOLDING įmonių grupė yra pasirengusi pasiūlyti daugybę modernių vandens valymo metodų, leidžiančių pasiekti Aukštos kokybės geriamojo vandens, beveik iš bet kurio vandens šaltinio. EKOHOLDING yra viena iš lyderiaujančių įmonių rinkoje, kurianti modernius vandens valymo metodus, taip pat modernius vandens valymo metodus, leidžiančius pasiekti aukštą išvalyto vandens kokybę, atitinkančią reikalavimus. Ilgametė patirtis, šiuolaikinių vandens valymo metodų naudojimas leidžia aprūpinti reikiamos kokybės vandeniu ne tik kaimo ir miesto objektams, bet ir didelėms pramonės įmonėms. Šiuolaikiniai būdai vandens valymo sistemos naudojamos mūsų specialistų sukurtuose įrenginiuose ir leidžia pasiekti geriausias rezultatas už priimtiną kainą.
