
- •Лекция № 10, 11 по дисциплине «Химическая технология теплоносителя»
- •Литература:
- •1. Необходимость и этапы очистки воды
- •2. Очистка воды методом коагуляции
- •2.1. Сущность и механизм коагуляции
- •2.2. Факторы, влияющие на процесс коагуляции
- •2.3 Флокуляция
- •3. Очистка воды методом осаждения
- •3.1. Известкование воды
- •3.2. Расчет дозы извести для практического использования
- •Минимальная доза извести определяется кол-вом ионов он-, требуемых на реакции (2), (3) и (6).
- •3.3. Содоизвесткование
- •3.4. Обработка едким натром
- •4. Методы осветления воды
- •Принципиальная схема предочистки
Лекция № 10, 11 по дисциплине «Химическая технология теплоносителя»
учебная дисциплина
Тема: Предварительная очистка воды
Цель: Рассмотреть процессы, протекающие при предварительной очистке воды: известкование и коагуляцию.
ПЛАН:
Необходимость и этапы очистки воды.
Очистка воды методом коагуляции:
Сущность процесса коагуляции.
Факторы, влияющие на коагуляцию.
Флокуляция.
Очистка воды методом осаждения.
Известкование воды.
Расчет дозы извести для практического использования.
Содоизвесткование.
Обработка едким натром.
Методы осветления воды.
Литература:
М.И. Хоршева. Водоподготовка, спецхимочистка и химический контроль на АЭС. Севастополь, СИЯЭиП, 2000 г.
А.А. Громогласов и др. Водоподготовка: процессы и аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.
Водоподготовка: процессы и аппараты. Под ред. О.И. Мартыновой. М.: Атомиздат, 1977 г.
В.А. Кишневский. Технологии подготовки воды в энергетике. Одесса: Феникс, 2008 г.
1. Необходимость и этапы очистки воды
Природная вода всегда содержит различные примеси. Характер и количество содержащихся в воде примесей определяют качество воды, то есть характеризуют возможность использования ее для различных целей.
Природные воды классифицируют по ряду признаков:
1) по солесодержанию:
пресные (солесодержание до 1 г/кг);
солоноватые (от 1 до 10 г/кг);
соленые (более 10 г/кг)
2) по преобладающему аниону:
гидрокарбонатный тип вод (НСО
или сумма НСО и СО
);
сульфатный;
хлоридный и т.д.
3) по химическому составу:
минеральные,
органические.
4) по степени дисперсности:
истинно растворённые, распределенные в воде в виде отдельных ионов, молекул или небольших комплексов размером менее 1 нм;
коллоидно-дисперсные с размером частиц от 1 до 100 нм.
грубо-дисперсные с размером частиц более 100 нм.
Для коллоидных систем характерны два основных признака:
1) гетерогенность – указывает на наличие межфазной поверхности;
2) дисперсность (раздробленность). Из-за малых размеров коллоидные частицы не теряют способности к диффузии и обладают значительной удельной поверхностью. Коллоидные частицы не выделяются из воды под действием силы тяжести, не задерживаются обычными фильтрующими материалами.
Грубо-дисперсные примеси ГДП (взвешенные вещества) имеют столь большую массу, что практически не способны к диффузии. С течением времени примеси либо выпадают в осадок, либо всплывают на поверхность (если их плотность меньше плотности воды). Длительно оставаясь во взвешенном состоянии, ГДП обусловливают мутность воды.
5) по химическому характеру примесей:
минеральные (газовые и ионизированные);
органические.
Безусловно, природная вода в ее исходном состоянии не может быть использована в качестве теплоносителя, то есть для удаления содержащихся в ней примесей необходима очистка воды.
Существуют три основные причины применения в качестве теплоносителя воды с высокой степенью очистки:
Для снижения скорости коррозии конструкционных материалов.
Для снижения уровней радиации в первом контуре. Некоторые природные примеси и большинство продуктов коррозии становятся высокорадиоактивными в результате воздействия потока нейтронов в области активной зоны реактора. Если не принять меры по удалению данных растворимых и нерастворимых веществ, они могут быть перенесены во все системы первого контура.
Для уменьшения образования отложений на теплопередающих поверхностях. Отложения на оболочках ТВЭЛов приводят к увеличению их термического сопротивления, что может привести к пережогу и повреждению ТВЭЛов. Отложения в парогенераторе уменьшают коэффициент теплопередачи.
Очистка природных вод производится, как правило, в несколько этапов:
1) удаление грубодисперсных и коллоидно-дисперсных примесей (предочистка);
2) удаление истинно растворенных примесей (обессоливание);
3) удаление растворенных газов.
Начнем рассмотрение методов очистки воды с первого этапа, то есть с методов предварительной очистки.
Необходимость предварительной очистки воды вытекает из требований улучшения технико-экономических показателей последующих степеней очистки.
Например, коллоидные примеси органических веществ в природных водах могут вызвать «старение» анионитов, увеличение удельных расходов щелочи на регенерацию; коллоидные соединения железа могут быть причиной отравления ионитных мембран в электродиализаторах. Кроме того, неэффективная очистка воды от коллоидных и ГДП является одной из причин образования отложений на поверхностях нагрева.
Предочистка осуществляется на основе методов, в результате реализации которых при дозировке специальных реагентов некоторые примеси выделяются из воды в виде хлопьев, имеющих размер от 0,1 до 1 мм.
Основными технологическими процессами предварительной очистки воды являются коагуляция и известкование, которые обычно совмещаются одновременно в одном аппарате – осветлителе (в целях улучшения суммарного технологического эффекта и снижения затрат).
Дополнительная очистка воды после осветлителей от ГДП производится фильтрационными методами, которые также относятся к предочистке воды.
Вывод:
1. Необходимость предварительной очистки воды вытекает из требований улучшения технико-экономических показателей последующих степеней очистки.
2. Основными технологическими процессами предварительной очистки воды являются коагуляция и известкование.