Реагенты для оборотных систем водоснабжения

Природная вода, используемая в промышленных водооборотных системах (ВОС) требует очистки и подготовки. Необходимые параметры качества свежей воды при минимальных финансовых затратах можно достичь путем ее коррекционной обработки химическими реагентами.

Спектр химических реагентов для обработки ВОС должен включать бактерициды, ингибиторы солеотложений и коррозии, поглотители кислорода и сероводорода, пеногасители.

Наибольшая опасность в ВОС таится в отложениях солей, которые и приводят к коррозии оборудования и другим негативным последствиям — развивается кислородная коррозия, размножаются аэробные микроорганизмы и сульфатвосстанавливающие бактерии. Ингибиторы солеотложений (умягчители воды) DIREX S предотвращают карбонатные, сульфатные, кремниевые, железосодержащие отложения, биологические и органические загрязнения. Антискаланты сдвигают порог концентрации, при котором начинается выпадение солей, а также препятствуют росту кристаллов; подобранные к конкретным условиям. Ингибиторы солеотложений DIREX S являются превосходными ингибиторами для контроля отложений.

Присутствие сульфатвосстанавливающих бактерий, которые одновременно окисляют органические соединения и восстанавливают сернистые соединения до сероводорода, вызывая коррозию внутренней поверхности труб и загрязнение воды. Они превращают элементарную серу, которая может содержаться в природной воде или образовываться при окислении сероводорода в серную кислоту, которая разрушает поверхность металла. С целью снижения коррозии оборудования можно наносить защитные покрытия на поверхности из различных материалов. Использование в качестве ингибиторов коррозии DIREX C или комплексных ингибиторов коррозии и солеотложений DIREX CS будет обеспечивать высокую степень защиты всей поверхности при меньших трудовых и финансовых затратах. Эти реагенты не оказывают отрицательного воздействия на теплообмен и не вступают в реакции с бактерицидами.

Для борьбы с микроорганизмами и водорослями есть множество различных решений — ультрафиолетовое облучение (энергозатратно), добавление хлорирующих реагентов (увеличивающих коррозию), но гораздо эффективнее и экономически выгоднее использовать биоциды DIREX B и альгициды DIREX A – подавляющие жизнедеятельность грибков, бактерий, водорослей и биопленок. Добавление дисперсантов усиливает совместное действие биоцидов, способствуя быстрому отмиранию биопленок.

Присутствие кислорода в коррозионной среде обычно имеет техногенное происхождение, обусловленное разными факторами: нарушением герметичности насосов, запорной или регулирующей арматуры и другими причинами. Химическое удаление кислорода основано на дозировании веществ, способных вступать в химическое взаимодействие с растворенным кислородом.

Поглотители кислорода DIREX OX связывают растворенный кислород в котловой и питательной воде (химическая деаэрация) с целью обеспечения антикоррозионных свойств металлических поверхностей оборудования и для повышения защитного действия ингибиторов углекислотной и сероводородной коррозии. DIREX OX не является канцерогеном, не токсичен, не взрывоопасен. В результате применения реагента содержание кислорода снижается до минимальных значений за короткий период от момента подачи поглотителя.

Специалистами АО «Альфахимпром» разработан также реагент марки DIREX N — поглотитель (нейтрализатор) сероводорода и меркаптанов, обладающий также бактерицидными свойствами. Он может применяться как на очистных сооружениях, так и в водооборотных системах в качестве поглотителя сероводорода.

Подавление процессов образования пены в ВОС регулируется с помощью пеногасителя (антивспенивателя) DIREX F – универсального и действующего реагента, позволяющего добиться желаемых результатов в различных системах: регуляции сточных вод, системах охлаждения, очистных сооружениях и т.д. Реагент является экологически безвредным, т.к. распадается на безопасные составляющие.

Обработка оборотной воды реагентами является наименее затратной и наиболее выгодной для ВОС. Специалисты нашей компании осуществляют подбор реагентов, подходящих под конкретные условия, проводят лабораторные и опытно-промышленные испытания, разрабатывают технологические схемы дозирования, дают рекомендации по применению реагентов с учетом технологических особенностей системы, а также организуют разработку схем реконструкции ВОС и ОС.

Специалисты нашей компании проконсультируют и помогут подобрать Вам подходящие реагенты.

Для обратной связи используйте форму на сайте или отправьте ваш запрос на электронную почту mail@ahimprom.ru

АО «АльфаХимПром». Тел/факс: +7 (495) 134-35-24, +7 (495) 665-09-29 (многоканальные)

Лучшие реагенты для водоподготовки и водоочистки

Самые популярные химические реагенты для водоподготовки и водоочистки

Крупные примеси задерживают в слое песка. Такой наполнитель сохраняет функциональность в течение длительного срока эксплуатации. Для удаления накопленных загрязнений можно применить промывку технической водой. Дешевый материал при необходимости можно заменить без лишних затрат.

В качестве гранулированной засыпки для механического фильтра можно применить кварц или гравий. Качественные материалы предлагаются с разделением на группы по размерам. Для бассейнов в частном доме, например, выбирают систему водоочистки и песок с фракционным составом от 0,5 до 1,2 мм. Отклонения по этому параметру должны соответствовать нормативам ГОСТ Р 51641-2000.

Пример с данными при воспроизведении технологии многослойной фильтрации:

• диаметр (коэффициент неоднородности) зерен для 1/2/3 ступени очистки – 0,6 мм (1,52)/ 0,84 мм (1,31)/ 1,46 мм (1,65);
• скорость обработки – не более 32 м куб./час;
• максимальный объем (вес) загрузки – 200 м куб. (375 кг).

Аналогичный подход следует применять при выборе других засыпок. Проверяют особенности технологии, оборудования. Следует определить частоту замены материалов, создать подходящие условия для хранения.

Аниониты и катиониты

Отраслевые требования к материалам этой категории можно изучить по ГОСТ Р 52127-2003. Качество реагентов для водоподготовки и водоочистки в соответствии с этим документом контролируют по следующим позициям:

• процентное содержание целых гранул;
• размеры и объемная доля рабочих фракций;
• осмотическая стабильность;
• обменная емкость;
• механическая прочность.

При перевозке и в режиме хранения следует поддерживать положительную температуру (не ниже +2°С). Гранулы в упаковочной таре размещают на расстоянии не менее 100 см от приборов отопления.

Такие наполнители применяют в установках ионного обмена для умягчения воды. При правильной эксплуатации для воспроизведения технологии в бытовых условиях срок службы материала составляет 8-12 лет. На уменьшение ресурса и эффективность рабочего процесса оказывают отрицательное влияние следующие примеси:

• сульфиды;
• органика;
• сероводород;
• взвеси;
• абразивные фракции;
• нефтепродукты.

Рекомендуется предварительная водоочистка для устранения соответствующих загрязнений.

После накопления гранулами предельного количества соединений кальция и магния выполняется промывка водой и регенерационным раствором соли натрия. Восстановительные химические реагенты выпускают в форме крупных таблеток. Такие материалы растворяются равномерно без образования корки на поверхности жидкости. Для автоматизации процесса применяют блок управления с датчиком протока и электромагнитными клапанами.

Гидроантрациты

Такие материалы используют для сорбционной очистки воды. Качество фильтрации определяется количеством и равномерным распределением пор внутри гранул. Эту засыпку иногда применяют в качестве дополнительного слоя под ионообменной загрузкой.

Гранулированный гидроантрацит подходит для удаления:

• сероводорода;
• механических примесей, взвесей;
• мелких частиц, образованных в процессе окисления марганца и железа;
• запахов и привкусов, которые создает разлагающаяся органика.

Для производства материалов используют низкозольный прочный уголь. Специальная обработка формирует внутри гранул зерна правильной формы с пористостью 34-38%.

• по сравнению с песчаной засыпкой, аналогичный по размерам слой из гидроантрацита обладает в 4-5 раз большей грязеемкостью;
• допустимо увеличение скорости потока жидкости без ухудшения фильтрации;
• взаимное скрепление гранул в процессе использования отсутствует.

Качественный гидроантрацит не загрязняет воду. Высокая стойкость к износу определяет длительный рабочий ресурс. Надо учитывать, что полное удаление накопленных примесей промывкой из такого наполнителя невозможно.

Эту загрузку применяют для активизации процесса окисления в установках обезжелезивания воды. МЖФ является катализатором химической реакции, но не самостоятельным рабочим реагентом. Для правильного воспроизведения технологии необходима предварительная аэрация. Выполнение данной процедуры организуют с помощью компрессора и эжектора, установленного в подающей магистрали. Для регенерации наполнителя используют периодическую промывку в обратном направлении.

Характеристики серийной загрузки:

• плотность слоя – от 1,3 до 1,45 г/ см куб.;
• коэффициент неоднородности – не более 2;
• механический износ – менее 5% за 12 мес.

Гранулы МЖФ выпускают с размером 1±0,5 мм. Эту особенность надо учитывать при выборе сетчатой насадки для заборного устройства в колонну.

В инструкции для пользователей обращают внимание на следующие детали:

• после размещения новой загрузки выполняется обратная промывка продолжительностью 70-90 мин;
• количество добавляемого окислителя рассчитывают в равных пропорциях с концентрацией железа;
• если в жидкости обнаружены органические соединения, для предварительной обработки применяют раствор перманганата калия;
• скорость протока в рабочем режиме устанавливают от 7 до 12 м/час;
• над засыпкой оставляют свободный промежуток 15-20% от объема бака.

Для сохранения плановой эффективности загрузки рекомендуется поддерживать водородный показатель в диапазоне от 4,5 до 9 pH. Содержание двухвалентного железа не должно превышать на входе 15 мг на литр воды. Чтобы упростить поиск совместимых резервуаров производители публикуют рабочие параметры с учетом размеров стандартных баллонов.

Вес гравийной/рабочей засыпки, кг

Высота/ площадь сечения фильтрующего слоя, м/ м кв.

Обработка воды в системах оборотного водоснабжения

При эксплуатации систем оборотного водоснабжения нередко возникают большие затруднения, обусловленные образованием карбонатных и сульфатных отложений, осаждением взвешенных веществ, биологическим обрастанием, разрушением материалов сооружений и оборудования. Отложения, образующиеся на поверхностях теплообмена, приводят к резкому ухудшению теплопередачи, вследствие чего снижается производительность системы.

1. Карбонатные отложения в системах оборотного водоснабжения.

Отложения карбоната кальция образуются наиболее интенсивно на поверхностях теплообмена вследствие нарушения углекислотного равновесия в системах оборотного водоснабжения. Эти отложения типичны для систем, использующих в качестве добавочной воду, обладающую значительной жесткостью и щелочностью.

Методы предотвращения карбонатных отложений:

1.1 Подкисление.

Применяется этот метод для достижения углекислотного равновесия в системе. При обработке воды кислотой (соляной или серной) часть солей карбонатной жесткости переводится в эквивалентное количество солей некарбонатной жесткости, хорошо растворимых в воде и при обычных условиях, не выпадающих в осадок. Метод подкисления применим во всем диапазоне встречающихся в практике эксплуатации величин щелочности и общей жесткости природных вод. Ограничение на расход добавочной воды налагается лишь по соображениям предотвращения сульфатных отложений.

Кислота вводится в добавочную воду непосредственно перед градирней, при этом удаляется образовавшаяся углекислота.

1.2 Стабилизационная обработка воды полифосфатами (фосфатирование).

Физико-химическая сущность метода состоит в воздействии полифосфатов на процесс кристаллизации карбоната кальция. Стабилизирующее действие сводится к нарушению процесса кристаллизации карбоната кальция и устойчивому пересыщению раствора этим соединением. Важной особенностью этого метода является то, что полифосфаты не обладают агрессивными свойствами и к точности их дозирования можно не предъявлять высоких требований. Полифосфаты способствуют замедлению коррозии.

Фосфатирование может вызвать интенсификацию биообрастаний в системе оборотного водоснабжения, так как фосфор является необходимым элементом для жизнедеятельности микроорганизмов.

1.3 Умягчение воды.

Умягчение воды для предотвращения образования карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения применяется значительно реже, чем стабилизационная обработка или подкисление. Это объясняется тем, что умягчение воды, как реагентное, так и ионообменное, обходится значительно дороже, чем стабилизационная обработка воды.

1.3.1 Реагентное умягчение.

В качестве реагентов-осадителей применяется: гашеная или негашеная известь, едкий натр, кальцинированная сода. Эти реагенты могут применяться как каждый в отдельности, так и в различной комбинации. Дозировка в обрабатываемую воду осуществляется их водными растворами.

Карбонат кальция и гидроксид магния обладают способностью образовывать пересыщенные растворы, которые медленно приближаются к равновесному состоянию. Поэтому вода, умягченная одним из реагентных методов, обычно имеет остаточную жесткость не менее 0,5-0,1 мг-экв/л.

Кроме того, вода характеризуется высоким значением рН (9,5-10). При использовании такой воды в качестве добавочной в систему оборотного водоснабжения её нужно предварительно подкислить до рН = 7-7,5

1.3.2 Ионообменное умягчение.

Катионитовый метод умягчения основан на способности катионитов, вступать в ионный обмен с растворенными в воде солями. Этот метод позволяет снизить жесткость добавочной воды практически до нуля.

При применении методов катионирования не следует снижать жесткость и щелочность добавочной воды до сотых долей мг-экв/л. Поскольку такая вода становится агрессивной и вызывает коррозию теплообменной аппаратуры и трубопроводов.

2. Сульфатные отложения в системах оборотного водоснабжения .

При максимальных значениях коэффициентов концентрирования содержание сульфата кальция в оборотной воде может достигать предела растворимости. Сульфат кальция может выделяться из раствора в виде трёх модификаций: дигидрата (гипс), полугидрата, ангидрита.

Одним из основных методов предотвращения сульфатных отложений является выбор параметров водного режима, при котором концентрация сульфата кальция в оборотной системе поддерживается ниже предела растворимости при данной температуре.

В тех случаях, когда для поддержания коэффициента концентрирования на уровне, исключающем возможность образования сульфатных отложений, требуется достаточно большой сброс воды из системы, неприемлемый по технико-экогомическим соображениям, применяется стабилизационная обработка.

В качестве средств обработки воды для стабилизации сульфата кальция используются различные реагенты – гексаметафосфат, карбоксиметилцеллюлоза и т.д.

3. Отложения взвешенных веществ в системах оборотного водоснабжения.

Фильтрация до 5%-ов часового циркуляционного расхода воды на байпасной линии с помощью гравитационных самопромывающихся фильтрационных установок с песчаной загрузкой. Установка работает автоматически исключительно за счет гидростатического давления пропорционального высоте установки, в ней нет изнашивающихся частей, электросилового оборудования и КИПиА. В результате весь объем циркуляционной воды будет очищен не более чем за 20 часов. Внесение новых загрязнений не будет приводить к их накоплению в оборотном контуре.

4. Биологические обрастания в системах оборотного водоснабжения.

Использование хлордиоксидной технологии для обеззараживания и полного удаления биологических обрастаний с поверхностей теплообменных контуров. Достаточная доза диоксида хлора – 0,1 мг/л.

Традиционное хлорирование неэффективно при высоких температурах и значениях рН.

Обработка оборотной воды диоксидом хлора приводит к длительному бактериостатическому эффекту (до 48 часов), поэтому его дозирование осуществляется эпизодически.

Затраты на содержание такой технологической схемы значительно ниже существующих затрат, направленных на ремонт и замену, выходящих из строя элементов теплообменных контуров.

5. Разрушение материалов сооружений и оборудования.

Для систем оборотного водоснабжения характерны процессы, приводящие к разрушению конструкционных материалов. Это, прежде всего, процессы коррозии теплообменного оборудования и металлических конструкций градирен. Величина рН воды и содержание в воде растворенного кислорода оказывают значительное влияние на интенсивность коррозии.

Методы предотвращения коррозии:

5.1 Ингибиторы коррозии.

Действие ингибиторов основано на торможении анодного и катодного электрохимических процессов или обоих одновременно. Все ингибиторы образуют на поверхности металла нерастворимую защитную пленку. В качестве ингибиторов коррозии используется большое количество соединений: фосфаты, жидкое стекло, нитрит натрия, многокомпонентные ингибиторы, органические ингибиторы и т.д.

5.2 Защитные покрытия из коррозионно-устойчивых материалов.

В отличие от ингибиторов, которые приходится вводить непрерывно, защитные покрытия наносятся один раз в несколько лет и надежно защищают металл. Защитные покрытия делятся на две основные группы: лакокрасочные и металлические.

5.3 Химическое обескислороживание воды.

Этот метод более приемлем в закрытых системах оборотной воды. Химическое обескислороживание воды реагентным способом основано на связывании растворенного в ней кислорода веществами способными вступать с ним в интенсивное химическое взаимодействие в условиях водного раствора. К числу таких веществ относятся сульфит натрия и гидразин.

Растворенные в воде соли оказывают двоякое влияние на процесс коррозии стали: с одной стороны, повышение концентрации солей способствует интенсификации электрохимической коррозии вследствие повышения электропроводности воды, а с другой стороны, снижает растворимость кислорода и приводит к уменьшению коррозионной активности воды.

Таким образом, подготовка воды для энергетических объектов является сложной и многофункциональной задачей. Выбор технологии подготовки воды зависит от многих факторов: характеристики самого объекта (открытая система, имеющая в своем составе градирню, и закрытая система), состава воды, температурного режима и т.д.

Нашими специалистами подбирается оптимальная технология подготовки воды, которая обеспечивается необходимым технологическим оборудованием и средствами контроля тех. процессов.