9.Специальная обработка воды

Проводится в зависимости от свойств воды источника или требований потребителя. Умягчение, обезжелезивание, стабилизация, обессоливание, охлаждениеи т.д.

1. Умягчение.

Предназначено для некоторых технологических процессов промышленных предприятий. Для хозяйственно питьевых целей обычно не производят. Для некоторых производств требуется вода с жесткостью не более 1 мг*экв/л. Питательная вода для котлов среднего и высокого давлений должна иметь жесткость не более 3 мг*экв/л. Различают методы реагентного икатионитовогоумягчения.

Из методов реагентного умягчения наиболее распространен известково содовый. В этом случае в воду добавляют известь, для снятия временной или карбонатной жесткости и кальцинированную соду для снятия постоянной или некарбонатной жесткости. При введении в воду этих реагентов образуются нерастворимые соединения, выпадаемые в осадок, либо соединения, сохраняющиеся в воде, но не обладающие свойствами солей жесткости. После умягчения воду осветляют в отстойниках или осветлителях и иногда для убыстрения процесса производят коагулирование железным купоросом.

Метод катионитового умягчения основывается на способности катионитов обменивать катионы натрия или водорода на катионы солей жесткости. В результате обменной реакции катионы солей жесткости переходят в состав катионита, а в воду переходят катионы натрия, образуя натриевые соли. Такое умягчение называют натрий катионирование.

2.Обезжелезивание.

Содержание железа в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л. Для некоторых отраслей это содержание не должно превышать 0,1-0,2 мг/л. Обезжелезивание воды поверхностных источников проводится путем аэрации, введением реагентов окислителей с аэрацией или без нее или путем катионирования. Одновременно происходит ее осветление и обесцвечивание.

Установка обезжелезивания методом аэрации состоит из аэрационного устройства, контактного резервуара и фильтра. В аэрационном устройстве вода насыщается кислородом, частично удаляется углекислота, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного. В контактном резервуаре завершается окисление двухвалентного железа и образуется осадок гидрата окисла железа, который удаляется фильтрами.

Установка для реагентного (коагулирование и изветскования) состоит из устройств растворения и дозирования реагентов, аэратора-смесителя, осветлителя и фильтра.

Обеззараживание катионированием производят на катионитовых фильтрах, загруженных сульфоуглем .3. Стабилизация.

Заключается в придании воде свойств, при которых она теряет способность вызывать коррозию, откладывать соли, препятствует биологическому обрастанию. Стабилизация необходима, например, в системах промышленных оборотного водоснабжения, когда из-за испарения воды в охладителях, в ней повышается содержание солей. Для стабилизации применяют подкисление, рекарбонизацию и фосфатирование.

Подкисление воды заключатся в добавке в нее соляной кислоты.

При рекарбонизации вводят углекислоту, для этого используют дымовые газы.

При фосфатировании в воду добавляют фосфаты (суперфосфат, тринатрийфосфат), которые не только препятствуют отложению на трубопроводе и арматуре, но и создают на поверхности металла защитную пленку, которая предотвращает развитие коррозии.

Для борьбы с биологическими обрастаниями применяют купоросование и хлорирование. Повышение температуры оборотной воды создают благоприятные условия для развития микроорганизмов. Повышение температуры до 40⁰С создает наилучшие условия для жизни и размножения микроорганизмов. В воду вводят ядовитые для них и безопасные для персонала вещества. Губительно действует свободная углекислота, которую вводят в количестве 30-50 мг/л.

Интервалы между подачей хлора и продолжительности каждого периода хлорирования подбирают опытным путем. Дозу хлора выбирают таким образом, чтобы в воде прошедшей через наиболее удаленные теплообменные аппараты, концентрация хлора в течении 30-40 мин была бы около 1 мг/л. Медный купорос вводят в основном для борьбы с водорослями, которые могут развиться в гродильне, брызгальных бассейнах и т.д. Периодическая обработка ведется 1-2 мг/л в пересчете на медь. Периодичность обработки также зависит от интенсивности развития водорослей.

4. Обессоливание.

Заключается в удалении из воды растворимых солей. Практически полное обессоливание необходимо для котлов высокого давления. Частичное обессоливание называют опреснением. Опреснение вод с солесодержанием 2-3 г/л производится при помощи ионного обмена. С солесодержанием от 3-15 г/л методом электродиализа или гиперфильтрации. С более высоким содержанием путем замораживания, дистилляции или гиперфильтрации.

5. Охлаждение.

Для этого применяют охладительные пруды, брызгальные бассейны и гродильни.

Охладительные пруды представляют собой искусственные водоемы, в хвостовую часть которых сбрасывают нагретую воду, а из головной части забирают охлажденную. Охлаждение происходит за счет испарения и конвекции. Охладительный эффект зависит от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра. Для охлаждения одного м³ воды необходима площадь пруда от 15-40 м².

Брызгальные бассейны выпускают в виде прямоугольных водонепроницаемых резервуаров глубиной до1,5 м. Нагретую воду разбрызгивают по поверхности воды с помощью брызгал.

Гродильни могут быть капельными или пленочными. Нагретую воду подают в верхнюю часть башни. Вода разбрызгивается и стекает вниз. Холодный воздух поступающий снизу поднимается вверх, охлаждая воду. Высота гродильни может быть от 30-80 м. Площадь необходимая для охлаждения 1 м³составляет 0,25-0,3 м².