Практична робота № 4

1 ТЕМА: Вивчення способів обробки води, конструкцій водопідготовчого обладнання.

2 ЦІЛЬ: Ознайомити студентів із способами обробки води, вивчити конструкції водопідго-

товчого обладнання.

3 ОБЛАДНАННЯ: методичний посібник, мікрокалькулятор, довідкова література.

4 Послідовність виконання практичної роботи

4.1 Речовини-забруднювачі природних вод. Основні показники якості води

Природні води бувають поверхневі і підземні (грунтові чи артезіанські). Найбільше практичне значення для промисловості, котельних мають поверхневі води – води річок, озер, штучних водойм (водосховищ, ставків) тощо.

В природних водах містяться речовини - забруднювачі 3 груп:

І грубо дисперсні (зважені) – частки піску, глини, рештки рослинності тощо, які з поверхні грунту дощовими, талими водами виносяться в відкриті водойми. Їх найбільша концентра-ція спостерігається в паводковий період. Характеризуються масовою кількістю в одиниці об’єму (мг/л) без вказівки хімічного складу;

- колоїдні –

органічного походження (гумінові), якими багаті води болотного походження. Фарбують воду в жовтий чи коричневий колір. Продукти відмирання і розпаду різних живих організ-мів, які мешкають в воді, і продукти скидання промислових неочищених стічних вод;

неорганічного (мінерального) походження у вигляді з’єднань заліза, алюмінію, кремнію та ін.

Їх намагаються найбільш повно видалити з води при попередній обробці, бо ці забруд-нення ускладнюють роботу парових котлів (зростає схильність котлової води до спінюван-ня), й іонітних фільтрів, які необоротно сорбують аніони органічних речовин;

- молекулярно- та іонодисперсні – розчинені в воді солі і гази.

Найбільш часто зустрічаються іони: катіони , , , аніони , , . Утворюють в природних водах наступні з’єднання: , , , , , , , . В невеликих кількостях можуть бути іони азотистої (нітрити), азотної (нітрати) кислот, катіони амонію , що свідчить про забруднення водойм промисловими стічними водами або продуктами розкладу органічних речовин.

З’єднання двовалентного заліза є характерними для багатьох підземних вод (в основному , який є стійким лише в присутності великих кількостей ). Якщо видалити з води розкладається на шляхом розбризкування (аеруван-ня) чи продувки повітрям. Далі окислюється киснем повітря до , який випа-дає в осад, а потім видаляється з води. В КА з’єднання заліза утворюють осад, здібний прикипати до поверхні нагріву.

Гази – кисень і вуглекислий, які викликають корозію металу. Тому дегазація є обов’яз-ковою стадією обробки живильної води.

Джерелами водопостачання КУ можуть бути господарсько-питний водопровід, річки, озера, артезіанські свердловини.

В котельні розрізняють наступні види води:

- вода, яка забирається з джерела водопостачання, - вихідна (сира чи необроблена);

- вода, яка пройшла спеціальну обробку для покращення її якості – хімічно оброблена;

- вода, яка надходить в котли, - живильна;

- вода, яка находиться в котлах, - котлова.

Для живлення котельних установок (КУ) і теплових мереж (ТМ) воду без попередньої очистки застосовувати не можна через те, що при нагріванні і випаровуванні на внутрішніх стінках осаджуються солі, утворюючи накип. Це значно погіршує умови теплообміну, вик-ликає корозію труб, може призвести до небезпечного перегріву їх стінок.

Для забезпечення надійної й економічної роботи КУ вода до них подається відпо-відної якості. Основними показниками якості води є:

1) прозорість - вміст у воді зважених домішок (мг/л), які вільно видаляються фільтруванням

2) сухий залишок - загальна кількість розчинених у воді речовин (мг/л). Визначається випа-ровуванням профільтрованої проби води при 105 - 110 , яка потім зважується;

3) лужність - загальна кількість речовин, що обумовлюють підвищену концентрацію іонів , тобто (бікарбонатів), (карбонатів), (гідратів). Загальна лужність ви-значається кількістю затраченої на титрування кислоти з індикатором метилоранжем;

4) жорсткість ( ) - загальний вміст у воді солей кальцію і магнію – катіонів-накипо-утворювачів. Поділяється на постійну (некарбонатну), яка обумовлюється вмістом у воді сульфатів ( , ), хлоридів ( , ) і тимчасову (карбонатну), яка визнача-ється вмістом у воді бікарбонатів , .

При нагріванні води солі тимчасової жорсткості (бікарбонати) розпадаються й утво-рюють нерозчинені солі, які випадають у вигляді рихлого осаду, що виділяється продувкою. А солі постійної жорсткості утворюють на стінках труб котла щільний осад – накип. Одиницею вимірювання жорсткості прийнятий мг-екв/кг.

За загальною жорсткістю всі природні води умовно поділяються на м’які

( = 4 мг-екв/кг), середньої жорсткості ( = 4-7 мг-екв/кг) і жорсткі ( = 7 мг-екв/кг);

5) показник концентрації водневих іонів (рН) характеризує реакцію води (кисла, лужна, нейтральна).