ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсификация процессов умягчения и обессоливания воды из "Повышение эффективности водоснабжений химических и нефтехимических предприятий" Эффективное функционирование систем водоснабжения (теплообменных аппаратов, градирен и др.) во многом зависит от присутствия в воде микроорганизмов. В результате осветления воды на осветлителях и последующего ее фильтрования на песчаных фильтрах не удается уничтожить содержащиеся в ней бактерии. Чтобы по тностью обезвредить воду, направляемую в систему оборотного водоснабжения, ее хлорируют. Доза хлора назначается с таким расчето.м, чтобы обеспечить полное окисление содержащихся в воде органических веществ. При очистке воды из поверхностных источников она составляет в среднем за год до 3 мг/л (зимой от 1—1,5 мг/л до 5—6 мг/л, весной в паводок до 8—(12 мг/л). [c.70] Для улучшения обеоцвечивания и очистки воды от взвешенных веществ, особенно органических, а также для уничтожения привкусов и запахов иногда применяется предварительное ее хлорирование большими дозами хлора (3— 5 мг/л и более). В результате предварительного хлорирования окисляются и разрушаются органические примеси, содержащиеся в воде, вследствие чего снижается ее цветность, а также улучшаются другие показатели, связанные с присутствием органических веществ. Предварительное хлорирование ускоряет процесс коагулирования органических соединений, предотвращает загнивание осадка в отстойниках, ликвидирует развитие гидробионтов в отстойниках и фильтрах. [c.70] Предварительное хлорирование способствует также уменьшению содержания в воде железа вследствие разрушения органических соединений и перехода нх в неорганические соли трехвалентного железа. Гидролиз этих солей дает осадок гидроксида железа либо продукты неполного гидролиза — основные соли железа различного состава. Удаление марганца из во.ды основано на осаждении нерастворимого диоксида марганца, который образуется в результате гидролиза и окисления растворенным в воде кислородом получающихся при хлорировании солей трехвалентного марганца. [c.70] Хлор следует вводить по возможности ближе к месту водозабора. Дозирование осуществляется с помощью хлораторов, напорных или вакуумных. В напорных хлораторах хлор-газ находится под давлением, а в вакуумных давление поддерживается меньше атмосферного. В настоящее время применяются главным образом вакуумные хлораторы, так как у напорных хлораторов малейшие неплотности в соединениях арматуры вызывают утечку газа. [c.71] На отечественных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях наибольшее распространение получил вакуумный хлоратор ЛОНИИ-ЮО производительностью 0,4—2 1—8 2—12 и 3—20 кг/ч. Хлораторы устанавливаются в специальных помещениях (так называемых хлораторных), и число их должно быть не менее двух. Обязательна установка резервных хлораторов при числе рабочих хлораторов до четырех I—I один резервный, более пяти — два резервных. [c.71] Каждый баллон, содержащий хлор-газ, дает только 0,5— 0,7 кг/ч хлора. Обогрев горячей водой с температурой 30 °С позволяет увеличить съем хлора с одного баллона до 3 Кг/ч. При создании вакуума хлор более интенсивно испаряется, что та же позволяет значительно увеличить его съем. [c.71] Наиболее эффективная работа отдельных систем оборотного водоснабжения на химических и нефтехимических предприятиях может быть обеспечена лишь в случае, если подпиточ-ная вода для этих систем, забираемая из природных источников, предварительно умягчена или даже обессолена. Так, нодпиточ-ная вода должна быть умягчена в производствах химических волокон. В отдельных случаях при нагреве воды, находящейся в обороте, свыше 55 °С или ее местном кипении у поверхностей теплообмена также необходимо умягчать добавочную воду. Добавочная вода для котлов высокого давления всех химических и нефтехимических производств должна быть полностью умягчена и обессолена. [c.72] Реагентный метод. Умягчение воды, т. е. искусственное снижение ее жесткости, осуш ествляется, нанример, при обессолива-нии воды для питания паровых котлов на предприятиях химических волокон (в производстве технической нити), в производствах ионообменных смол, вспенивающегося полистирола, винилацетата и др. Частичному умягчению подвергается добавочная вода для систем оборотного водоснабжения. [c.72] Реагентный метод умягчения воды заключается в том, что в обрабатываемую воду добавляют специальные реагенты, которые, взаимодействуя с ионами кальция и магния, образуют нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. Наиболее распространен известково-содовый способ реагентного умягчения воды, при котором кальций и магний выводятся в осадок в виде карбоната кальция и гидроксида магния. При этом известь расходуется на устранение карбонатной и магнезиальной жесткости, а также на нейтрализацию свободного диоксида углерода. Сода расходуется на устранение некарбонатной жесткости. [c.72] Остаточная жесткость воды при известково-содовом умягчении без подогрева — обычно 1,5—2 мэ кв/л. Предварительный подогрев воды до 80—90 °С значительно увеличивает глубину умягчения. Остаточная жесткость умягченной воды в этом случае составляет 0,2—0,4 мэкв/л. [c.73] Обменная способность катионита выражается в эквивалентая задержанных катионов на 1 м катионита, находящегося в разбухшем состоянии (после пребывания в воде). Обменная способность, отнесенная ко всему объему катионитовой загрузки фильтра, называется емкостью поглощения данного фильтра. [c.73] В зависимости от выбранных обменных катионитов различаются На-катионирование, Н-катионирование и КН4-катионирова-ние (аммоний-катионирование). [c.74] При Ма-катионировании израсходованные катионы восстанавливаются 6—8% -ным раствором поваренной соли, пропускаемым через катионит. Таким путем восстанавливается действие сульфо-угля. Концентрированные водные растворы хлоридов кальция, магния, а также избытка солевого раствора удаляются при промывке фильтра. Характерная особенность Ыа-катионирования — отсутствие солей, выпадающих в осадок. Поэтому, несмотря на то, что умягчение воды получается глубоким и жесткость воды доводится до 0,0.15—0,02 мэкв/л, щелочность умягченной воды остается равной карбонатной жесткости исходной воды. [c.74] Сухой остаток при Ма-катионировании увеличивается на величину 0,15 Са +-(-0,89 Mg2+ мг/л, но практически его можно считать постоянным. Образующийся при разложении бикарбоната натрия едкий натр дает вспенивание воды и может вызвать тсоррозию металла. Если относительная щелочность больше 20%, то избыточную щелочность можно нейтрализовать присадкой в воду сульфата аммония или нитрата натрия. Сульфат аммония под влиянием высокой температуры в котле разлагается, аммиак улетучивается, а серная кислота нейтрализует щелочь. [c.74] В результате Н-катионирования карбонатная жесткость полностью разрушается, но вода получается кислой, так как из хлоридов и сульфатов образуются соляная и серная кислоты. Кислотность воды оказывается равной некарбонатной жесткости. Такую воду можно использовать только в качестве подпиточной воды для водогрейных котельных при голодной регенерации, когда в фильтры подается количество кислоты, недостаточное для полной регенерации. В исходной воде, проходящей через такие фильтры, карбонатная жесткость разрушается. Общее умягчение получается неглубоким, щелочность доводится до 0,6 — 0,8 мэкв/л. [c.74] Для паровых котлов вода после Н-катионирования оказывается агрессивной, поэтому применяется совместное Н-Ма-кагио-нирование. В этом случае кислота и щелочь нейтрализуются и вода пмеет требуемую остаточную щелочность. Последовательное H-Na-кaтиoниpoвaниe используется наиболее часто. Оно применяется при наличии в исходной воде сульфатов и хлоридов более 7 мэкв/л и при соотношении Жн Жо = 0,5, когда щелочность умягченной воды доводится до 0,5— 0,8 мэкв/л. [c.74] Исходная вода из подогревателя поступает на Н-катионито-вый фильтр, а затем в декарбонизатор для удаления образовавшейся углекислоты. Декарбонизированная вода поступает для дальнейшего умягчения на Ыа-катионитовые фильтры первой и второй ступеней, пройдя которые она направляется в деаэратор питательной воды. Для взрыхления катионита и промывки фильтров используются специальные баки. [c.75] При количестве сульфатов и хлоридов меньше 7 мэкв/л и Жн Жо 0,5 применяется параллельное Н-Ма-жатионирование, при котором потоки воды после фильтров смешиваются. Щелочность умягченной воды в этом случае уменьшается до 0,2—0,35 мэкв/л, а сухой остаток — на 15—20%. На основании этих данных следует определять количество продувочной воды. Совместное Н-Ыа-катионированне (в одних и тех же фильтрах) не используется из-за резкого изменения щелочности выходящей из фильтров воды. [c.75] В промышленном водоснабжении химических и нефтехимических предприятий нередко требуется глубокое обессоливание воды, т. е. снижение содержания солей до нескольких миллиграммов или долей миллиграмма на 1 л воды. Глубокое обессоливание может быть достигнуто дистилляцией (испарением), ионитовым и электрохимическим методами. [c.75] Вернуться к основной статье