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 технологий. 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;

2. Вода для охлаждения машин 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 до 28-30°С; не должна вызывать точечной и язвенной коррозии, а скорость равномерной коррозии не должна превышать 0,1 мм/год; не должна способствовать биообрастанию - при необходимости воду обрабатывают хлором, а охладитель воды - раствором медного купороса CuSO₄∙2H₂O.

3 категории технической воды:

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

производства.

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.

Вода 3 категории рассматривается как среда, поглощающая и транспортирующая одновременно служащая и для охлаждения.

 

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
Жёсткость общая, мг-экв/дм3	-			-	-
Щелочность, мг-экв/дм3	3,5-4	3-3,5	2-2,5	-	-
Содержание биогенных компонентов, мг/дм3	0,5	1,5	2,5	-	-

 

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:

1 - река; 8 - станция очистки сточных вод;

2 - водозаборное сооружение; 9 - сброс воды в реку;

3- очистные водопроводные сооружения; 10 - водоохлаждающее устройство;

4 - насосная станция 2 подъёма; 11 - сборный резервуар;

5 - водоводы; 12 - насосная станция оборотной воды.

6 -промышленное предприятие; /-/-/-/-/- нагретая, чистая

7 - сброс отработавшей воды;

 

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.

 

№29