Попереднє очищення води

4. ОБЛАДНАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЯ УСТАНОВОК ДЛЯ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОЧИСТКИ ВОДИ. ОБРОБКА ВОДИ В освітлювачі І ФІЛЬТРУВАННЯ

Установки для попереднього очищення води (предочистки) служать для видалення або зниження вмісту у воді зважених і органічних речовин, повного видалення вільної вуглекислоти, магнію, бикарбонатного іона і кремнієвої кислоти шляхом коагуляції, вапнування, відстоювання і фільтрування випав осаду.

Основними етапами обробки є: приготування розчинів реагентів і дозування їх; змішання води з реагентами; освітлення-відстоювання виділився осаду; фільтрування відстояної води через зернисті фільтри.

Найбільш поширеною схемою предочистки при хімічній обробці води для живлення парових котлів є схема з коагуляцією в освітлювачах - фільтрування.

У схемах з одного коагуляцией без вапна хороші результати дає застосування флокулянта - поліакриламіду, що прискорює осадження пластівців коагулянту [А1 (ОН) 3]. Вапнування в освітлювачах (в необхідних випадках з коагуляцією) і фільтрування є основним, найбільш універсальним способом предочистки. Витрата (доза) реагентів визначається експериментально за ГОСТ 2676-44 і ГОСТ 2919-45 спрощеними методами або розрахунком.

4.1.Обработка води в освітлювачах

Освітлення води засновано на осаждаемость грубодисперсних частинок під дією сили тяжіння. Для прискорення процесів осадження суспензії застосовують її коагулирование, для чого в воду додають хімічні речовини - коагулянти 1. В результаті утворюються колоїдні 2 пластівці, швидко осідають і захопливі за собою частинки суспензії. Як коагулянтів використовують використовують сірчанокислий алюміній Al2 (SO4) 3. сірчанокисле Fe2 (SO4) 3 і хлорне FeCl3 залізо або залізний купорос FeSO4 · 7H2 O. Коагулянт вступає в хімічну реакцію з містяться у воді гідрокарбонатними солями кальцію і магнію.

При коагулюванні за допомогою Al2 (SO4) 3 відбувається гідроліз закінчується утворенням гідроксиду алюмінію 2Al (OH) 3. який у вигляді пластівців випадає в осад, і вільної вуглекислоти CO2.

Коагулирование зважених речовин відбувається добре в м'яких природних водах. При низькій лужності воду подщелачивают гашеним вапном Ca (OH) 2.

Орієнтовна потреба в коагулянтів (Al2 (SO4) 3 або Fe2 (SO4) 3 або FeCl3) може бути орієнтовно визначена за наступною таблицею.

Доза безводного коагулянту, мг / л

0 С, при вапнуванні оптимально 35-40 0 С. Коливання температури при осадженні шламу в освітлювачі не повинно перевищувати ± 1 0 С.

При наявності у воді магнію вапнування призводить до наступної реакції:

Пластівці Mg (OH) 2 випадають в осад повільніше, ніж CaCO3.

При освітленні необхідно дотримуватися таких вимог:

- сталість якості води по видаляється домішкам;

- сталість концентрації (± 5% від розрахункової) розчинів реагентів;

- сталість дозування реагентів з відхиленнями від середньої оптимальної не більше ніж на 2-3%;

- сталість продуктивності освітлювачів або плавне підвищення її не більше ніж на 5-10% в хвилину, щоб уникнути винесення пластівців;

- енергійне перемішування води з реагентами при швидкості руху (входу води) в зону змішування 0,5-1,5 м / сек;

- перебування води в зоні змішання 3-10 хв, в зашламленном (реакційному) обсязі - 30-60 хв, в зоні освітлення не менше 40-80 хв;

Глибина пом'якшення залежить від наявності в обробленій воді загрожених іонів і осаджувальних реагентів. Так при наявності в обробленій воді надлишку карбонату натрію Na2 CO3 (0,5 ммоль / л) і при температурі до 60 0С залишкова жорсткість содоізвестко-ванною води дорівнює 0,2-0,3 ммоль / л за рахунок протікання реакції

При відсутності надлишку Na2 CO3 залишкова жорсткість в 2 рази вище. При зниженні температури залишкова жорсткість підвищується.

Застосування їдкого натру (NaOH) замість частини вапна і соди рекомендується тільки в кількостях, які вигідно відрізняються соду і не підвищують залишкову лужність води, якщо це виправдано технічно і економічно (NaOH в 3-4 рази дорожче соди Na2 CO3 і в 15 разів - вапна 2Ca ( OH) 2).

Так, якщо при коагуляції маємо

то при застосуванні NaOH відразу маємо

Попадання в освітлювач повітря внаслідок поганої роботи воздухоотделітеля (швидкість опускання води більше 5 см / сек) призводить до взмучіванія і виносу осаду. Іноді можливе виділення в освітлювачі найдрібніших бульбашок повітря і вуглекислоти, якщо вода пересичена ними при даній температурі. Так, при нагріванні вода, насичена повітрям при +10 0 С, стає пересичені їм в 1,5-2 рази при 35-40 0 С. Виділяються найдрібніші газові бульбашки, які можуть не встигнути відокремитися в воздухоотделітель. Вони розчиняються у воді в нижній частині освітлювача під тиском стовпа рідини і знову виділяються у верхній його частині. Піднімаючись, ці газові бульбашки захоплюють з собою пластівці осаду. Останні дробляться на дросельної решітці і виносяться з освітлювача струмом тепер вже не освітленої води.

1 Коагулянт - речовина, що викликає злипання і випадання в осад дрібних частинок.

2 Колоїдний розчин - високодисперсне стан речовини.