7. Эксплуатация обесфторивающих установок

На станциях подготовки хозяйственно-питьевой воды эксплуатация обесфтори­вающих установок осложняется разно­образием применяемых реагентов (из­вестковое молоко, сульфаты алюминия и магния, трикальцийфосфат и др.), ионо­обменных материалов (гранулирован­ный оксид алюминия, активированный уголь, вшиты и др.), использованием сложного реагентного хозяйства (аппа­ратура и оборудование для приготовле­ния и дозирования растворов реаген­тов) и очистных сооружений разной кон­струкции (смесители, осветлители, фильт­ры и т. д.). Их эксплуатация в основ­ном аналогична эксплуатации установок для осветления и обесцвечивания воды, однако имеются и особенности.

При использовании магнезиальных ре­агентов следует учитывать, что образу­ются легкие хлопья гидроксида магния, поэтому скорость восходящего потока в осветлителях со слоем взвешенной кон­тактной среды не должна превышать 0,2—0,3 мм/с.

Дозы реагентов необходимо уточнять в период пуска, наладки и эксплуата­ции установок.

Перед загрузкой ионообменных ма­териалов в фильтры следует определять их рабочую обменную, емкость по фто­ру. В качестве фильтров допускается применять материалы, разрешенные Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохра­нения СССР в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения и удовлетво­ряющие требованиям СНиП 2.04.02—84 и СНиП Ш-30-74.

76. Коррекционные методы обработки воды

А) нитратирование

Нитратирование питательной или химически обработанной воды проводится для защиты металла котла от межкристаллитной коррозии.

Присадка азотно кислого натрия (пассиватора) защищает котельный металл от щелочнохрупких разрушений. В результате нитратирования в котловой воде должна быть достигнута конценстрация нитрата натрия 40% по массе концентраций всех щелочей, пересчитанных на гидроксид натрия.

Дозирования NaNO₃ рекомендуется осуществлять химически обработанную воду, что бы обеспечить в деаэраторе удаление кислорода, попавшего с дозируемым реагентом. Дозировка NaNO₃ проводится в виде 5- 10 % раствора. Расход 100 %-го NaNO₃ определяют по формуле NaNO₃= 16 Щ_о.в. , где NaNO₃ – доза нитрата натрия в химически обработанную воду, г/м³ ; Щ_о.в. – щелочность обработанной воды, г-экв/м³.

Дозировку раствора нитрата натрия осуществляют в трубопровод пропорционально расходу химически обработанной или питательной воды. Насосы дозаторы типа НД обеспечивают автоматическое пропорциональное дозирование от воздействия на насосы импульса, подаваемого расходомером. Расход раствора нитрата натрия V , л/ч, определяют по формуле:

V= ,

где NaNO₃- расход нитрата, определяемый по формуле (см. выше), г/м³;

- расход химически обработанной воды, м³/ч

Р- концентрация NaNO₃ в дозируемом растворе, обычно принимают 5-10 %

𝛒- плотность р%-ного раствора NaNO₃, г/см³ (см. справочник проектировщика, Лившиц, таблица 15-6).

Емкость бака для приготовления раствора нитрата натрия принимают из расчета приготовления дозируемого раствора один раз в смену или в сутки.

Б) обработка аммиаком

Обработка питательной воды аммиаком осуществляется в случаях:

1. Если необходимо в питательной воде связать свободную углекислоту для защиты питательного тракта от углекислотной коррозии( повышение рН питательной воды);

2. Если необходимо связать углекислоту, выделяющуюся в пар, из -за термического распада и гидролиза бикарбонатной и карбонатной щелочности. Связывание свободной углекислоты протекает:

при рН равной 8.4 -8.5 по реакции :

NH₃+ CO₂+H₂O→NH₄HCO₃;

При рН равной 9-10 по реакции:

2NH₃+ CO₂+H₂O→(NH₄)₂CO3.

Ввод однопроцентного раствора аммиака целесообразно проводить также в химически обработанную воду, так как при дозировке во всасывающую линию питательных насосов с раствором в деаэрированную воду может попасть кислород.

В качестве исходного раствора используют обычно 25%-ый водный раствор , в одном миллилитре которого содержится 233 мг NH₃.

Расход аммиака на нейтрализацию углекислоты определяют по формуле:

NH₃= ,

где NH₃- расход аммиака на установке, мл/ч;

СО₂- концентрация углекислоты ( в питательной воде или в паре), мг/л;

Q- расход воды ( или паропроизводительность), м³/ч.

Вся аппаратура, насосы и арматура, соприкасающаяся с аммиаком, должна быть изготовлена из стали. Изготовление деталей из цветного металла не допускается.

При одновременном проведение обработки аммиаком и нитратирование в баке приготовляют смесь реагентов NaNO₃ и NH₄OH требуемой концентрации. Расход аммиачной воды определяют по формуле

V= ,

где 0,825 – расход NH₄OH на последующую нейтрализацию в паре 1 мг/кг СО₂, г/м³;

(СО₂)_п- количество нейтрализуемой углекислоты выделяющейся в паре;

Qп- количество вырабатываемого пара, т/ч.

В) фосфатирование

Фосфатирование котловой воды является средством предупреждения в котле кальциевой накипи (но не любой другой); одновременно путем фосфатирования может поддерживаться определенная щелочность рН котловой воды, обеспечивающая защиту металла котла от коррозии.

Фосфатирование следует применять для всех барабанных котлов абсолютным давлением более 16 кгс/см² при жесткости питательной воды более 1 мкг-экв/л.

Для фосфатирования котловой воды в зависимости от качества питательной воды могут применяться: тринатрийфосфат, смесь тирнатрийфосфата с кислыми фосфатами и в отдельных случаях – аммонийфосфат.

При осуществлении фосфатирования в котлах низкого и среднего давлений необходимо поддерживать концентрацию свободных фосфатов в котловой воде:

А) для котлов без ступенчатого испарения – не менее 5 и не более 15 мг/л;

Б) для котлов со ступенчатым испарением – в чистом отсеке – не более 75 мг/л.

В котлах низкого и среднего давления осуществляется фосфатно-щелочной режим, поскольку в котловой воде, кроме иона РО₄^3-, всегда будет ион ОН^-(за счет разложения бикарбоната натрия, вносимого химически очищенной водой).

Фосфатирование должно осуществляться путем непрерывного равномерного ввода раствора фосфата в котловую воду по индивидуальной схеме, то есть в каждый котел. Ввод фосфатов производится насосами-дозаторами, устанавливаемыми согласно инструкции по два на каждый котел.

Первоначальная доза фосфата, необходимого для создания в котловой воде надлежащей концентрации ионов РО₄^3-, приближенно определяется по формуле:

А₁= ,

где А₁ – количество технического фосфата, необходимого для первоначального создания в котловой воде надлежащей концентрации фосфатов, кг; - водяной объем котла, м³; р – содержание РО₄^3- в применяемом техническом фосфате,%; для Na₃PO₄∙12H₂O p=25%; для Na₂НPO₄∙12Н₂О р=26,5%; для NaН₂PO₄∙2Н₂О р=61%; для

(NaPO₃)₆ р=93%; для Na₅P₃O₁₀ р=77,5%; правильнее эту величину принимать из технического анализа фосфата; i – требуемый избыток фосфатов в котловой воде.

Количество фосфатов, необходимых для поддержания в работающем котле надлежащего избытка ионов РО₄^3-, может быть определено по формуле:

А₂=,

где А₂ – необходимый часовой расход фосфата, кг/ч; - паропроизводительность котла, т/ч; - жесткость питательной воды, г-экв/м³; - продувка котла в долях от его паропроизводительности, принятой за единицу; 28,5=0,3*95 – эквивалентная масса РО₄^3- в гидроксилопатите Са[Са₃(РО₄)₂](ОН)₂.

Объем дозируемого в котел раствора фосфата может быть определен по формуле:

V_Ф=,

где V_Ф – объем дозируемого в котел раствора, л/с; - концентрация дозируемого раствора фосфата, обычно принимается около 5%; ρ – плотность 5%-ного раствора фосфата, кг/л; n – отношение РО₄^3-: Na₃PO₄=0,579.

158