Требования к качеству технической воды, оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. Оборотные системы

Требования устанавливают в каждом конкретном случае, в зависимости от принимаемых технологии оборудования, сырья и материалов. Общие требования к технической воде:

1.В открытых системах вода должна быть безвредной и обладать отрицательными органолептическими свойствами (запах, вкус, цвет), содержание кишечных палочек не более 1000 на 1 литр;

2.Вода для охлаждения агрегатов или продуктов должна содержать взвешенных веществ не более допущенных значений при определенных скоростях; должна быть термостабильной (т.е. из ней при нагреве не должно выделяться более 0,2 г/м³∙ч СаСО₂ (карбоната кальция) и других солей и примесей), слой отложений должен расти не более 0,08 мм/мес, иначе вода должна предварительно обрабатываться; температура воды не должна быть больше допустимой, поэтому оборотную воду охлаждают; не должна вызывать точечной и язвенной коррозии, а скорость равномерной коррозии не должна превышать 0,1 мм/год; должна обладать низкой биогенностью, т.е. не должна способствовать развитию микроорганизмов и биологических обрастаний теплообменников и охладителей оборотной воды со скоростью более 0,08 мм/мес.

Техническая вода для охлаждения, очистки газов и обогащения полезных ископаемых подразделяется на 3 категори:

Вода 1 категории используется в теплообменных аппаратах для охлаждения оборудования и продуктов

производства .Она имеет три градации по температуре охлаждаемого продукта или стенки теплообменника: 1. до 80 С 2. 80-400 С 3. более 400 С.

Вода 2 категории используется в качестве поглощающей и транспортирующей среды при непосредственном контакте с продуктом, может содержать взвешенные вещества допустимой крупности и в допустимой концентрации, должна очищаться и при необходимости охлаждаться при повторном использованием в оборотной системе.

Вода 3 категории используется одновременно как охлаждающая и транспортно-поглощающая среда. В ней могут иметь место процессы растворения солей, органических веществ, которые улучшаются при повышенных температурах.

показатели	вода 1 категории при температуре охлаждения продукта или стенки			вода 2 категории	вода 3 категории
Температура, 0С	<80	80-400	>400
	<25-30	<28-40	<40-50	Не норм.	25-30

Особо чистая вода используется для приготовления производственных растворов.

Оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. В системах оборотного водоснабжения происходит многократное использование воды, при этом вода нагревается. Снижение температуры происходит в специальных охладительных устройствах - охладителях. Охладители бывают:

1.Испарительные - водохранилища - охладители, пруды, брызгальные бассейны, градирни башенного или вентиляторного типов). В них отвод теплоты происходит при непосредственном контакте с воздухом.

2.Поверхностные (радиаторные) позволяют сократить потери воды, там вода движется в трубках, омываемых с внешней стороны воздухом. "Сухие" градирни имеют больший объем по сравнению с мокрыми, вода в них не засоряется пылью из окружающего воздуха и солями, как в "мокрых". Стабилизация воды применяется как вид обработки только для технических целей. Стабильной считают воду, не вызывающую коррозию и не дающую отложений карбоната кальция. Основным признаком агрессивности воды служит присутствие в ней углекислого газа. Стабильность воды определяют по индексу насыщения:

j = pH₀- pH_s, где pH₀ - щелочность исходной воды; pH_s - щелочность при равновесном насыщении исходной воды карбонатом кальция; при j=0 - вода стабильная; при j<0 агрессивная (коррозия); при j>0 отложение карбоната кальция;

Если вода агрессивна вводят щелочные реагенты (СаО или Са(ОН)₂, Na₂CO₃); Если j>0, то добавляют кислоту (H₂S04, HCℓ) или добавку гексаметафосфата натрия, он образует на металле метафосфатную пленку, предотвращающую коррозию.

С целью забора свежей воды из источников водоснабжения и защиты их от загрязнений широкое применение находят оборотные системы водоснабжения, которые необходимы в случае малой мощности природного источника или при больших затратах на подачу из него воды. В этой системе вода после участия в технологическом процессе не сбрасывается в водоем, а подвергается обработке и вновь возвращается на предприятие. Потери, имеющие место в производстве, восполняются из источника.

В процессе производства вода может как нагреваться, так и загрязняться. В зависимости от этого в схему включаются либо охладители, либо очистные сооружения, либо то и другое. Учитывая, что около 45% всей потребляемой воды промышленностью расходуется на охлаждение, наличие охлаждающих устройств, как правило, обязательно. В качестве охлаждающих устройств применяют, водохранилища - охладители, брызгальные бассейны, градирни, а также поверхностные охладители.

Все системы, использующие воду в обороте, подразделяют на локальные, централизованные и смешанные. В локальных системах вода после восстановления потребительских качеств используется в обороте одного или последовательно в нескольких технологических процессах. В централизованных оборотных системах вода после различных операций проходит обработку единым потоком, после чего возвращается в производство. При смешанном водоснабжении воды одной оборотной системы используются в другой оборотной системе. Например из охлаждающей системы вода поступает в экстрагенную, из экстрагенной системы в транспортирующую. Если оборотная система работает без какого-либо сброса оборотной воды в источник, то она является замкнутой. Вода из источника или другой системы поступает в неё только для восполнения потерь. Замкнутые – наиболее экологически чистые системы.

Рациональные системы использования воды разрабатываются на основе научно-обоснованных требований к качеству воды, используемой в каждом технологическом процессе.

Прямоточная схема:

Оборотная система:

Техническое совершенство системы оборотного водоснабжения может быть оценено коэффициентом использования воды:

K_св =(Q_св-Q_сб)/Q_св, где

Q_св- количество свежей воды, забираемой из источника, м³;

Q_сб - количество сточных вод, сбрасываемых в водоём, м³;

Для замкнутых систем - K_св =1, а для оборотных - K_св<1.

№39