Kjemisk vannbehandling. Fysisk og kjemisk vannbehandling

Side 1

Kjemisk renset vann for mating av varmenettverket kommer inn i en vakuumavlufter (p - 0 02 - 0 05 MPa), der varmt nettverksvann fungerer som et oppvarmingsarbeidsvæske.

Kjemisk renset vann for mating av varmenettverket kommer inn i en vakuumavlufter (p 0 02 - 0 05 MPa), der varmt nettverksvann tjener som oppvarmingsarbeidsvæske.

Kjemisk renset vann tilføres avlufteren for å dekke opp kondensattapene i ledningene. Kontinuerlig avblåsningsvann brukes også for å dekke fyrhusets egne behov. Vann fra den kontinuerlige utblåsningsledningen kommer inn i RNP kontinuerlig utblåsningsekspander, hvor det koker på grunn av trykkfall. Den resulterende dampen går inn i dampledningen til eget behov, og vann med høy saltholdighet avgir varme til råvann i PSV1 og føres til kloakken.

Kjemisk renset vann fra det kjemiske vannbehandlingsanlegget tilføres hovedbygningen til CHPP gjennom to rørledninger; hver rørledning er beregnet for 100 % tilførsel av kjemisk behandlet vann. Rørledningene mellom hovedbygningen og det kjemiske vannbehandlingsanlegget legges enten i en kanal eller langs en jordovergang. I tillegg til vann legges det en trykkluftledning fra hovedbygningen til det kjemiske vannbehandlingsrommet, behovet for dette er tilgjengelig ved alle moderne vannbehandlingsanlegg. Fittings på rørledninger som forbinder beholdere og enheter installert utendørs er plassert inne i det kjemiske vannbehandlingsrommet. Vannbehandlingsutstyret til industrielle kjelehus er vanligvis plassert i bygningen til kjelhuset ved merket 0 0 (se kap. Det bør gis mulighet for utvidelse av kjemisk vannbehandling.

Kjemisk behandlet vann for CDTC leveres fra vannbehandlingen av varmekraftverkene til det metallurgiske anlegget.

Kjemisk renset vann (destillat) med en utgangshardhet på 0 4 mEq / l, som oppfyller kravene til vann tilført til fuktdyser, kan oppnås med totrinnsfiltrering i natriumkationfiltre. C) luftfukteren er slått av og enhetene kjøles av luftkjølere, hvor mange avhenger av hv.

Ytterligere kjemisk renset vann tilføres gjennom en egen ledning til avlufterne gjennom vannstandsregulatorer i de avluftede vanntankene.

Blandingen av kjemisk renset vann og kondensat som kommer inn i kjelen kalles fødevann.

Blandingen av kjemisk behandlet vann og kondensat nedstrøms for matepumpen blir ofte referert til som matevann. Med kjølevannet føres ca. 65 % av den ferske dampvarmen som tilføres turbinen og ca. 90 % av varmen fra dampen ut i turbinen bort, som går ubrukelig tapt.

Rørledninger av kjemisk renset vann legges i bakken under frysedybden. I tillegg kan rørledninger legges over bakken (på stativer, stativer) - isolert, og med periodisk strømning og med dampsporere.

Saltinnholdet i kjemisk behandlet vann avhenger av kildevannets saltholdighet og vedtatt vannbehandlingsopplegg. Riktig organisering av vannregimet til middels trykkkjeler i nærvær av tre-trinns fordampning gjør det i de fleste tilfeller mulig å sikre den nødvendige kvaliteten på kjemisk renset vann uten bruk av et avsaltningstrinn.

Alkaliteten til kjemisk behandlet vann er en kontrollert indikator. Når du bruker kjemisk renset vann for å mate høytrykkskjeler, letter det å redusere alkaliniteten til et minimum organiseringen av vannregimet til kjeler med fosfatalkalinitet.

Tilførselen av kjemisk renset vann i tanken er tilstrekkelig for en og en halv times drift av installasjonen.

Med kjemisk renset vann bringes 50 % av jernoksidene inn på grunn av korrosjon av kjemisk vannbehandlingsutstyr. Kjemisk vannbehandlingsutstyr som opererer ved relativt lave temperaturer er utsatt for korrosjon under påvirkning av oppløst oksygen, karbondioksid og aggressive løsninger som brukes i prosessen med filterregenerering.

Kjemisk vannbehandling er en av de viktigste faktorene i kjelens levetid. Jo høyere kvaliteten på vannet er, desto lenger vil vannforsyningssystemet som helhet vare deg.

Hovedoppgavene for vannbehandling og rasjonell organisering av det vannkjemiske regimet til kjeler, dampgeneratorer, matevannsvei og varmenettverk er:

Forebygging av dannelse av kalkavleiringer, jernoksider osv. på varmeoverflatene til kjeler, varmevekslere og andre deler av varmesystemer,

· Korrosjonsbeskyttelse av strukturelle metaller i hoved- og tilleggsutstyret til varmesystemer i forhold til kontakt med vann og damp, så vel som når de er i reserve, langvarig nedetid eller konservering.

Krav til kvalitet på etterfyllings- og nettvann fastsettes avhengig av type varmenett:

For et varmenett med åpent vanninntak må det behandlede vannet oppfylle:
krav til drikkevann, hvis kvalitet er regulert av SanPIN 2.1.4.559-96., spesielt GOST "Drikkevann". Verdien av den totale hardheten bør ikke overstige 7 mg-eq / l, jern - 0,3 mg / l, pH-verdi - 9,0.

Vannkvalitet for et lukket nett bestemt av typen oppvarmingsutstyr som brukes (kjele, kjele, etc.). På grunn av mangel på direkte vanninntak for befolkningens behov stilles det mindre strenge krav til vannkvaliteten for et lukket nettverk, hovedoppgaven er å sikre en skalafri drift av varmeutstyret som brukes (kjeler, kjeler ) og et normativt tillatt nivå av korrosiv aktivitet. Så det kan være akseptabelt å øke pH-verdien til 10,5 med samtidig dyp mykning, den bestemmende indikatoren er verdien av karbonatindeksen, som igjen bestemmer det tillatte nivået for skaladannelse - ikke høyere enn 0,1.

Hovedindikatoren for det skalafrie regimet er verdien av karbonatindeksen er produktet av total alkalitet og kalsiumhardhet, som har forskjellige verdier for et gitt temperaturregime.

De viktigste moderne metodene for vannbehandling:

· Mykgjøring ved Na-kationisering ved bruk av moderne metoder for ionebytting, ved bruk av filtermaterialer og tilsvarende filterdesign;

· Avkarbonisering av vann ved bruk av moderne nye typer filtermaterialer (svake sure kationbyttere) og tilsvarende filterdesign i stedet for H-kationisering med "sulten" regenerering;

· Rensing av vann med bruk av membranteknologier for vannbehandling;

Anvendelse av programmer for kjemisk behandling av etterfyllingsvann ved å dosere moderne, mer effektive reagenser (korrosjonshemmere, dispergeringsmidler og avleiringshemmere)

· Også en kombinasjon av alle metodene ovenfor;

· Alternative metoder - i utgangspunktet forskjellige "omformere av hardhetssalter" basert på fysiske metoder for vannbehandling;

La oss vurdere bruken av de to første ionebyttemetodene - mykning ved Na-kationisering og dekarbonisering av vann ved bruk av moderne nye typer filtermaterialer (svakt sure kationbyttere).

Mykgjørende

Metoden for enkelt-trinns parallell-nøyaktig Na-kationisering er den mest brukte. Denne prosessen implementeres i filtre (av ulike design og størrelser avhengig av ytelse, krav til selve prosessen osv.). Selve ionebytteprosessen skjer når vann filtreres gjennom et lag med ionebytterharpiks (som er en sterkt sur kationbytter i Na-form), lastes inn i filteret og periodisk, etter uttømming, regenereres med en løsning av vanlig salt. . I dette tilfellet erstattes kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+) salter med natrium (Na+) i henhold til følgende skjema:

I stedet for kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), tilføres således en ekvivalent mengde natrium (Na+). Som et resultat oppnås myknet vann, men samtidig endres alkaliniteten til kildevannet praktisk talt ikke under prosessering, og i tilfelle dets økte verdi vil vannet ha forbedrede korrosive egenskaper på grunn av dekomponering av alkalitet under oppvarming. Sterkt sure kationbyttere av typen KU2-8 eller sulfonert kull, regenerert med natriumklorid, brukes vanligvis som filtermedier.

Ulempene med denne metoden er:

· Økt (vanligvis tre ganger) forbruk av reagens (NaCl-salt) i forhold til støkiometri;

· Økt vannforbruk til eget behov;

· Økt innhold av klorider og natrium i avløpsvann, ofte over normen;

· For å oppnå dypt myknet vann kreves et andre trinn;

Moderne metoder for ionisering og bruk av nye typer kationbyttere kan betydelig optimalisere prosessen med Na - kationisering - redusere forbruket av reagenser for regenerering, redusere vannforbruket til egne behov, og redusere antall utstyr (filtre) som er involvert. Slike metoder inkluderer motstrømskationisering, hvor strømmen av filtratet og regenereringsstrømmen har motsatte retninger. Spesielt brukes nesten hele volumet av filteret til lasting av kationbytteren. Andelen eget behov reduseres til 3-4 %, saltforbruket reduseres med 15-20 %. Det blir mulig å oppnå et filtrat etter det første trinnet med vannkvalitet i form av hardhet ikke høyere enn 10–15 µg-eq/l, det vil si at det andre trinnet av kationisering elimineres. Men denne teknologien krever en høy grad av organisering av drift og automatisering av teknologiske prosesser er ønskelig.

Det bør spesielt bemerkes at overføringen av kationbytteren fra en form til en annen direkte hos forbrukeren fører ikke bare til økte arbeidskostnader og ekstra forbruk av vann og reagenser, men fører også ofte til en reduksjon i ytelsen, først og fremst i den dynamiske utvekslingskapasitet. Forklaringen på dette er selve prosedyren for overføring fra H-formen til Na-formen, der det først er nødvendig å "tømme" kationbytteren ved å drenere surt vann inn i kloakken (noe som ikke bare fører til forurensning av avløpsvannet) , men også til korrosjon av rørledninger), og først da to ganger regenerere med saltoppløsning og omdannes til Na-form. Det skal også bemerkes at en sterkt sur kationbytter i H-form, når kildevannet føres gjennom den til "utarming", i tillegg til hardhetssalter, fanger opp andre ioner fra den, inkludert metallioner (jern, aluminium, etc.), som ved etterfølgende regenerering ikke fjernes saltløsning. Følgelig blokkeres noen av de funksjonelle gruppene, som et resultat av at utvekslingskapasiteten til kationbytteren reduseres etter slike prosedyrer. Disse negative prosessene forekommer ikke ved bruk av spesialproduserte kationbyttere i Na-form for vannmykningsprosesser, på fabrikken.

Ytterligere forbedring av motstrømsprosesser var utviklingen av ionebyttere i form av monosfærer, dvs. harpikser med en smal fraksjonell effektiv sammensetning av granuler (antall partikler med en effektiv størrelse på ca. 0,5-0,6 mm når 95%, mens det for konvensjonelle ionebyttere er ca. 40-45%).

Gode ​​resultater kan imidlertid oppnås dersom kationbyttere brukes med vanlig kornsammensetning (0,3-1,2 mm), men produseres og leveres til forbrukere i Na-form. For eksempel den sterkt sure kationbytterharpiksen Tulsion T-42 i Na-form, med en fraksjonssammensetning på 0,3-1,2 mm.

Avkarbonisering

Ved tilberedning av etterfyllingsvann for DHW-systemer brukes også teknologien for vannpreparering ved H - kationisering med "sulten" regenerering.

H-kationiseringsteknologi med "sulten" regenerering gjør det mulig å redusere karbonathardheten til vann betydelig med en delvis reduksjon i ikke-karbonathardhet. Alle hydrogenioner som føres inn i kationbytteren med regenereringsløsningen, holdes fullstendig tilbake, og som et resultat er det praktisk talt ingen syre i avløpsvannet. Forbruket av regenereringsmidlet - svovelsyre er støkiometrisk, dvs. regnet ut.

Ulempene med denne metoden ved bruk av sulfokull i H-form er reduserte ytelsesegenskaper, spesielt:

· Lav filtreringshastighet (opptil 10 m 3 /t);

Lav utvekslingskapasitet (200-250 g-eq / m 3), som et resultat
- høye kostnader på reagenser og vann til egne behov
-økt antall filtre
- vanskeligheter med å kontrollere prosessen og som et resultat ustabil vannkvalitet

Det finnes svakt sure kationbyttere, ofte referert til som karboksyliske kationbyttere, som er spesielt utviklet for å fjerne karbonathardhet, dvs. avkarbonisering. Disse inkluderer spesielt den svakt sure kationbytteren Tulsion СХО-12.

Med ionebyttemetoden for vannavkarbonisering på en svakt sur karboksylkationbytter til hydrogenformen (som den mest økonomiske), erstattes kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+) salter med hydrogen (H+) i henhold til følgende skjema:

I stedet for kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), tilføres således en ekvivalent mengde hydrogen (H+). Videre interagerer HCO3-anionene med de resulterende H+ kationene.

Som et resultat er det en reduksjon i konsentrasjonen av bikarbonater ved deres "ødeleggelse" og dannelse av karbondioksid som et resultat. Som et resultat synker pH i vannet. Videre, for å stabilisere pH i vannet, er det nødvendig å blåse det av i en avgasser.

La oss for eksempel vurdere et flytskjema som involverer bruk av en avkarboniseringsprosess på en svakt sur kationbytter i stedet for H-kationisering med "sultregenerering" og mykning på en sterkt sur kationbytter som leveres umiddelbart i Na - form. Tatt i betraktning at det å drikke klorert vann fra byens vannforsyning er kilden til innledende vann, for å øke levetiden til kationbyttere, er foreløpig rengjøring gitt i form av et filter fylt med aktivt kull. Etter det kommer vann inn i tre avkarboniseringsfiltre fylt med svakt sur kationbytter, en/to i drift, en i reserve. Det resulterende karbondioksidet etter ioneveksleren blåses av i avgasseren (kalsineren) og kommer inn gjennom avlufteren for oppvarming. En del av det avkarboniserte vannet går til to-trinns mykgjøringsanlegg - for å skaffe etterfyllingsvann til dampkjeler. Det skjematiske diagrammet er vist i figur 10, i form av direktestrømsfiltre med organisering av det øvre distribusjonssystemet og et inert lag for å øke effektiviteten av filtrering og vasking av kationbytteren.

Figur 10 - Skjematisk diagram av HVO-fyrhuset

Figur 11 - Foto av HVO-verkstedet

Den totale mengden vann som tilsettes fra kjemisk vannbehandling består av følgende tap:

1) Kondensatap fra prosessforbrukere:

I fravær av kondensat fra teknologiske forbrukere, kg/s.

2) Utblåsningsvanntap kg/s.

Fysiske og kjemiske metoder for vannrensing

Som navnet antyder, kombinerer denne gruppen av vannrensingsmetoder kjemiske og fysiske effekter på vannforurensninger. De er ganske forskjellige og brukes til å fjerne en rekke stoffer. Blant dem er oppløste gasser, fint dispergerte flytende eller faste partikler, tungmetallioner, samt forskjellige stoffer i oppløst tilstand. Fysisk-kjemiske metoder kan brukes både på forrengjøringsstadiet og på senere stadier for dyprengjøring.

Variasjonen av metoder i denne gruppen er stor, så de vanligste av dem vil bli listet opp nedenfor:

• flotasjon;
• sorpsjon;
• utdrag;
• Ionbytte;
• elektrodialyse;
• omvendt osmose;
• termiske metoder.

Flotasjon, i forhold til vannbehandling, er prosessen med å separere hydrofobe partikler ved å føre et stort antall gassbobler (vanligvis luft) gjennom vann. Fuktbarheten til forurensningen som skal separeres er slik at partiklene festes på grenseflaten mellom fasene til boblene og sammen med dem stiger til overflaten, hvor de danner et skumlag som lett kan fjernes. Hvis den separerte partikkelen er større enn boblene, danner de sammen (partikkel + bobler) det såkalte flotasjonskomplekset. Ofte kombineres flotasjon med bruk av kjemiske reagenser, for eksempel sorbert på forurensende partikler, og reduserer dermed fuktbarheten, eller er koagulerende og fører til forgrovning av de fjernede partiklene. Flotasjon brukes hovedsakelig til å rense vann fra ulike petroleumsprodukter og oljer, men faste urenheter kan også fjernes, hvis separasjon med andre metoder er ineffektiv.

Det er forskjellige alternativer for implementering av flotasjonsprosessen, i lys av hvilke følgende typer skilles:

• skummende;
• press;
• mekanisk:
• pneumatisk;
• elektrisk;
• kjemisk, etc.

La oss gi et eksempel på driftsprinsippet til noen av dem. En mye brukt metode er pneumatisk flotasjon, der dannelsen av en oppadgående strøm av bobler skapes ved å installere luftere i bunnen av tanken, vanligvis som representerer perforerte rør eller plater. Luften som tilføres under trykk passerer gjennom perforeringshullene, på grunn av hvilken den knuses til individuelle bobler som utfører selve flotasjonsprosessen. Ved trykkflotasjon blandes strømmen av renset vann med vannstrømmen overmettet med gass og under trykk, og føres inn i flotasjonskammeret. Med et kraftig trykkfall begynner gassen oppløst i vann å bli frigjort i form av små bobler. I tilfelle av elektroflotasjon, fortsetter prosessen med bobledannelse på overflaten av elektrodene som er plassert i det rensede vannet når en elektrisk strøm flyter gjennom dem.

Sorpsjonsmetoder er basert på selektiv absorpsjon av forurensninger i overflatelaget av sorbenten (adsorpsjon) eller i dets volum (absorpsjon). Spesielt blir adsorpsjonsprosessen brukt til å rense vann, som kan være fysisk og kjemisk av natur. Forskjellen ligger i måten den adsorberte forurensningen holdes på: ved å bruke kreftene til molekylær interaksjon (fysisk adsorpsjon) eller på grunn av dannelsen av kjemiske bindinger (kjemisk adsorpsjon eller kjemisorpsjon). Metodene til denne gruppen er i stand til å oppnå høy effektivitet og fjerne selv små konsentrasjoner av forurensninger fra vann ved høye strømningshastigheter, noe som gjør dem å foretrekke som etterbehandlingsmetoder i sluttfasen av vannrense- og vannbehandlingsprosessen. Sorpsjonsmetoder kan fjerne ulike herbicider og plantevernmidler, fenoler, overflateaktive stoffer, etc.

Som adsorbenter brukes stoffer som aktivert karbon, silikageler, alumogeler og zeolitter. Strukturen deres er gjort porøs, noe som øker det spesifikke arealet av adsorbenten per volumenhet betydelig, på grunn av dette oppnås en større effektivitet av prosessen. Selve adsorpsjonsrenseprosessen kan utføres ved å blande det rensede vannet og adsorbenten, eller ved å filtrere vannet gjennom adsorbentlaget. Avhengig av sorbentmaterialet og forurensningen som skal fjernes, kan prosessen være regenerativ (adsorbenten gjenbrukes etter regenerering) eller destruktiv, når adsorbenten må avhendes på grunn av umuligheten av dens regenerering.

Vannrensing med væske utdrag er å bruke ekstraksjonsmidler. Når det gjelder vannrensing, er et ekstraksjonsmiddel en væske som er ublandbar eller lett blandbar med vann, som løser opp forurensninger utvunnet fra vann mye bedre. Prosessen utføres som følger: det rensede vannet og ekstraksjonsmidlet blandes for å utvikle en stor fasekontaktflate, hvoretter de oppløste forurensningene omfordeles i dem, hvorav det meste går over i ekstraksjonsmidlet, deretter separeres de to fasene. Ekstraksjonsmidlet mettet med ekstraherte forurensninger kalles et ekstrakt, og renset vann kalles et raffinat. Videre kan ekstraksjonsmidlet kasseres eller regenereres avhengig av prosessbetingelsene. Denne metoden fjerner hovedsakelig organiske forbindelser fra vann, som fenoler og organiske syrer. Hvis det ekstraherte stoffet har en viss verdi, kan det etter regenerering av ekstraksjonsmidlet, i stedet for avhending, brukes til andre formål. Dette faktum bidrar til anvendelsen av utvinningsmetoden for rensing på avløpsvannet fra bedrifter for utvinning og påfølgende bruk eller retur til produksjon av en rekke stoffer som går tapt med avløpsvann.

Ionbytte Det brukes hovedsakelig i vannbehandling for å myke opp vann, det vil si for å fjerne hardhetssalter. Essensen av prosessen er utveksling av ioner mellom vann og et spesielt materiale kalt ionebytter. Ionebyttere er delt inn i kationbyttere og anionbyttere avhengig av type byttede ioner. Fra et kjemisk synspunkt er en ionebytter et høymolekylært stoff som består av et rammeverk (matrise) med et stort antall funksjonelle grupper som er i stand til ionebytte. Det er naturlige ionebyttere, som zeolitter og sulfonerte kull, som ble brukt i de tidlige stadiene av utviklingen av ionebytterrensing, men nå er kunstige ionebytterharpikser mye brukt, og overgår deres naturlige motparter i ionebytterkapasitet betydelig. . Ionebytterrensemetoden er mye brukt både i industrien og i hverdagen. Husholdnings ionebytterfiltre brukes som regel ikke til å arbeide med sterkt forurenset vann, så ressursen til ett filter er nok til å rense en stor mengde vann, hvoretter filteret må kastes. Samtidig, under vannbehandling, er ionebyttermateriale oftest gjenstand for regenerering ved bruk av løsninger med høyt innhold av H + eller OH - ioner.

Elektrodialyse er en kompleks metode som kombinerer membran- og elektriske prosesser. Med dens hjelp kan forskjellige ioner fjernes fra vannet og avsalting kan utføres. I motsetning til konvensjonelle membranprosesser, bruker elektrodialyse spesielle ioneselektive membraner som lar bare ioner av et bestemt tegn passere gjennom. Apparatet for å utføre elektrodialyse kalles en elektrodialysator og er en serie kamre atskilt med vekslende kationbytter- og anionbyttermembraner, der det rensede vannet kommer inn. I de ekstreme kamrene er det elektroder som det tilføres likestrøm. Under påvirkning av det nye elektriske feltet begynner ionene å bevege seg mot elektrodene i henhold til deres ladning til de møter en ioneselektiv membran med en matchende ladning. Dette fører til det faktum at i noen kamre er det en konstant utstrømning av ioner (avsaltningskamre), mens i andre, tvert imot, observeres deres akkumulering (konsentrasjonskammer). Ved å fortynne strømmer fra forskjellige kamre kan konsentrerte og avsaltede løsninger oppnås. De ubestridelige fordelene med denne metoden ligger ikke bare i rensingen av vann fra ioner, men også i fremstillingen av konsentrerte løsninger av det separerte stoffet, som gjør at det kan returneres til produksjon. Dette gjør elektrodialyse spesielt etterspurt ved ulike kjemiske virksomheter, hvor noen av de verdifulle komponentene går tapt sammen med avløpsvann, og bruken av denne metoden blir billigere ved å skaffe et konsentrat.

Mer informasjon om elektrodialyse

Omvendt osmose refererer til membranprosesser og utføres under trykk større enn osmotisk trykk. Osmotisk trykk - overskytende hydrostatisk trykk påført en løsning adskilt av en semipermeabel skillevegg (membran) fra et rent løsningsmiddel, hvor diffusjon av det rene løsningsmidlet gjennom membranen inn i løsningen stopper. Følgelig, ved et driftstrykk over det osmotiske trykket, vil en omvendt overgang av løsningsmidlet fra løsningen bli observert, på grunn av hvilken konsentrasjonen av det løste stoffet vil øke. Oppløste gasser, salter (inkludert hardhetssalter), kolloidale partikler, samt bakterier og virus kan separeres på denne måten. Omvendt osmose-anlegg utmerker seg også ved at de brukes til å få ferskvann fra sjøvann. Denne typen behandling brukes med hell både i husholdningsforhold og i avløpsvannbehandling og vannbehandling.

Mer informasjon om omvendt osmose og omvendt osmosesystemer

Termiske metoder basert på effekten av høye eller lave temperaturer på det behandlede vannet. Fordampning er en av de mest energikrevende prosessene, men den gir vann med høy renhet og en høykonsentrert løsning med ikke-flyktige forurensninger. Konsentrasjonen av urenheter kan også utføres ved å fryse, siden rent vann begynner å krystallisere først, og først deretter den gjenværende delen av det med oppløste forurensninger. Fordampning, så vel som frysing, kan utføres krystallisering - separasjon av urenheter i form av utfelte krystaller fra en mettet løsning. Som en ekstrem metode brukes termisk oksidasjon når det behandlede vannet forstøves og utsettes for høytemperaturprodukter fra drivstoffforbrenning. Denne metoden brukes til å nøytralisere svært giftige eller vanskelig nedbrytbare forurensninger.

Vann fra brønner og naturlige kilder har en rekke oppløste komponenter og suspensjoner. For å få en væske som kan brukes i industrien, til husholdningsformål og til drikking, må den være skikkelig renset. Moderne metoder for vannrensing er svært forskjellige. De er delt inn i flere grupper etter karakteren av de pågående prosessene. Ved hjelp av metoder lages enheter som gir optimal rengjøring. Denne prosessen krever en integrert tilnærming, så flere egnede metoder brukes samtidig.

Ris. 1 Noen vannbehandlingsmetoder

De fysiske metodene er basert på de respektive fysiske prosessene som påvirker vannet og de tilstedeværende forurensningene. Vanligvis brukes slike metoder for å eliminere uløselige, store inneslutninger. Noen ganger påvirker de også oppløste stoffer og biologiske gjenstander. De viktigste fysiske rensemetodene er koking, bunnfelling, filtrering og ultrafiolett behandling.

Kokende

I prosessen med å koke vann blir utsatt for høy temperatur. Som et resultat av slik eksponering elimineres mikroorganismer, noen oppløste salter utfelles og danner skala. Ved langvarig koking kan mer stabile stoffer, som klorforbindelser, brytes ned. Metoden er enkel og optimal for husholdningsbruk, men renser kun relativt små mengder vann.

bosetting

I dette tilfellet brukes effekten av naturlig tyngdekraft på relativt store mekaniske inneslutninger. Under påvirkning av sin egen tyngdekraft synker de til bunnen av tanken og danner et lag med sediment. Utfør vannavsetning i spesielle bunnfellingstanker. Disse tankene er utstyrt med enheter for å samle og fjerne det resulterende sedimentet.

Filtrering

Når vann passerer gjennom et materiale med porer eller andre hull, holdes noen av forurensningene tilbake. Partikler som er større enn porene eller celler forblir på overflaten. I henhold til graden av rensing skilles grov og finfiltrering. Ved grovrengjøring holdes kun store partikler tilbake. Den fine prosessen beholder inneslutninger som bare er noen få mikron store.

Ris. 2 filternivåer

UV-behandling

Bruken av ultrafiolett stråling gjør det mulig å eliminere biologiske forurensninger. Lyset i dette spekteret påvirker de grunnleggende molekylene, noe som fører til mikroorganismers død. Man bør huske på at vann behandles med ultrafiolett lys, som er renset for suspensjon, dvs. gjort foreløpig. Solide inneslutninger skaper en skygge som beskytter bakterier mot ultrafiolett lys.

Kjemiske metoder for vannbehandling

Kjemiske metoder for vannrensing er basert på oksidasjons-reduksjon og nøytraliseringsreaksjoner. Som et resultat av interaksjonen av spesielle reagenser med forurensninger, oppstår en reaksjon, hvis resultat er et uløselig bunnfall, dekomponering til gassformige komponenter eller utseendet til ufarlige komponenter.

Nøytralisering

Anvendelsen av denne metoden sikrer eliminering av et surt eller alkalisk miljø og tilnærming av dens indikatorer til nøytral. Reagenser tilsettes vann med en viss surhetsindeks, noe som sikrer dannelsen av et surt eller alkalisk miljø. For å nøytralisere det sure miljøet brukes alkaliske forbindelser: soda, natriumhydroksid og noen andre. For å eliminere det alkaliske miljøet, er løsninger av visse syrer eller oksider av karbon, svovel og nitrogen valgt. Sistnevnte, når de er oppløst i vann, danner svake syrer. Nøytraliseringsreaksjoner er vanligvis . Når du tilbereder drikkevann fra naturlige kilder, er det ikke nødvendig med en endring i reaksjonen, den er i utgangspunktet nær nøytral.

Oksidasjons- og reduksjonsprosesser

Oksidasjon er mest brukt i vannbehandling. I prosessen med reaksjon med oksidasjonsmidler omdannes forurensende forbindelser til ufarlige komponenter. De kan være faste, gassformige eller løselige. Klorforbindelser, ozon og noen andre stoffer virker som sterke oksidasjonsmidler.

Ris. 3 Ozonoksidasjonsanlegg

Vannrensing ved fysiske og kjemiske metoder

Vannrensemetoder som tilhører denne gruppen inkluderer både fysiske og kjemiske metoder for eksponering. De er svært forskjellige og bidrar til å fjerne en betydelig del av forurensningene.

Flotasjon

I prosessen med vannrensing ved flotasjon føres en gass, slik som luft, gjennom væsken. Det dannes bobler, på overflaten som hydrofobe partikler av forurensninger fester seg. Bobler stiger til overflaten og danner skum. Dette laget av forurensende skum fjernes enkelt. I tillegg kan reagenser brukes til å øke hydrofobiteten eller for å binde og forstørre partikler av forurensninger.

Ris. 4 Prinsipp for flyte

Sorpsjon

Rensing av vann ved sorpsjon er basert på selektiv retensjon av stoffer. Oftest brukes adsorpsjon når retensjon oppstår på overflaten av sorbenten. Sorpsjon er fysisk og kjemisk. I det første tilfellet brukes kreftene til intermolekylær interaksjon, og i det andre kjemiske bindinger. Aktivert karbon, silikagel, zeolitt og andre brukes vanligvis som sorbenter. Noen typer adsorbenter kan gjenvinnes, mens andre kastes etter forurensning.

Utdrag

Ekstraksjonsprosessen utføres med et løsemiddel som ikke blander seg godt med vann, men som er bedre til å løse opp forurensninger. Ved kontakt med væsken som skal renses, passerer forurensningene inn i løsningsmidlet og konsentreres i det. På denne måten fjernes organiske syrer og fenoler fra vannet.

Ionebyttemetoden brukes hovedsakelig for å fjerne hardhetssalter fra vann. I noen tilfeller brukes det til å eliminere oppløst jern. Prosessen består i utveksling av ioner med honning, vann og et spesielt materiale. Spesielle syntetiske ionebytterharpikser fungerer som et slikt materiale. Denne metoden for vannrensing har blitt utbredt ikke bare i industrien, men også i hverdagen. Nå vil det ikke være vanskelig å kjøpe et filter som har en ionebytterpatron.

Ris. 5 Ionebytte

En annen måte det utføres på er omvendt osmose. Rengjøring krever en spesiell membran med svært fine porer. Bare små molekyler passerer gjennom porene. Forurensningene er større enn vannmolekyler og passerer derfor ikke gjennom membranen. Slik filtrering utføres under trykk. Den resulterende løsningen av forurensninger kastes.

Ris. 6 Omvendt osmose

Metoder som brukes i husholdningsfiltre

Alle disse metodene brukes til å rense væsker, inkludert avløpsvann. Men i de fleste tilfeller er folk interessert i hvordan man renser vann hjemme til mat og husholdningsformål. Vannrensing hjemme innebærer ikke bruk av alle disse metodene. Bare en del av dem er implementert i moderne enheter. Det er mulig å rense springvann uten filter. Denne metoden koker. Imidlertid renses mye oftere vann med spesialiserte filtreringsenheter.

Filtrene involverer slike metoder for rensing av drikkevann som mekanisk filtrering, ionebytting, sorpsjon, omvendt osmose. Noen andre brukes noen ganger, men mye sjeldnere.

Alle disse moderne metodene for vannrensing er implementert i patronstrømningsfiltre. I slike enheter blir vann fra springen renset i flere trinn. I det første trinnet utføres mekanisk filtrering, deretter fjernes oppløste stoffer ved sorpsjons- og ionebyttermetoder, og til slutt kan vann føres gjennom en omvendt osmosemembran.

Vann, som både er en billig varmebærer og et universalløsningsmiddel, kan utgjøre en trussel mot vannoppvarming og dampkjeler. Risikoen er først og fremst knyttet til tilstedeværelsen av visse urenheter i vannet. Å løse og forhindre problemer i driften av kjeleutstyr er umulig uten en klar forståelse av årsakene deres, samt kunnskap om moderne vannbehandlingsteknologier.

Kjelesystemer er preget av tre grupper av problemer knyttet til tilstedeværelsen av følgende urenheter i vann:

• uoppløst mekanisk;
• danner oppløst bunnfall;
• etsende.

Hver type urenheter kan forårsake feil på ett eller annet utstyr i installasjonen, og bidrar også til en reduksjon i effektiviteten og stabiliteten til kjelen. Bruk av vann i systemer som ikke har gjennomgått mekanisk filtrering fører til de mest alvorlige havariene - svikt i sirkulasjonspumper, reduksjon i tverrsnitt, skader på rørledninger, avstengnings- og reguleringsventiler. Vanligvis er mekaniske urenheter sand og leire som finnes i både springvann og artesisk vann, samt korrosjonsprodukter fra rørledninger, varmeoverføringsoverflater og andre metalldeler som er i konstant kontakt med aggressivt vann. Oppløste urenheter kan forårsake alvorlige problemer i driften av kraftutstyr, som er forårsaket av:

• dannelsen av kalkavleiringer;
• korrosjon av kjelesystemet;
• skumming av kjelevann og medføring av salter med damp.

Denne gruppen av urenheter krever spesiell oppmerksomhet, siden deres tilstedeværelse i vann ofte ikke er like åpenbar som tilstedeværelsen av mekaniske urenheter, og konsekvensene av deres innvirkning på kjeleutstyr kan være veldig triste - fra en reduksjon i energieffektiviteten til systemet til dens fullstendige ødeleggelse.

Karbonatavleiringer forårsaket av økt vannhardhet er et velkjent resultat av kalkdannelsesprosesser som forekommer selv i ubrukt utstyr, men på ingen måte det eneste. Så når vann varmes opp over 130 ° С, reduseres den begrensende løseligheten av kalsiumsulfater kraftig, noe som fører til dannelsen av en spesielt tett gipsskala

(se tabell nr. 1)

De resulterende skalaavsetningene forverrer varmeoverføringen av varmevekslerflater, noe som fører til overoppheting av kjeleveggene og en reduksjon i levetiden, samt til en økning i varmetapet. Forringelsen av varmeoverføringen fører til overdreven forbruk av energibærere, noe som gjenspeiles i driftskostnadene. Dannelsen av til og med et ubetydelig lag av avleiringer på varmeoverflaten (0,1-0,2 mm) fører til overoppheting av metallet og som et resultat utseendet av ventiler, fistler og til og med brudd på rør.

Avleiring er en klar indikasjon på at vann av dårlig kvalitet brukes i kjelesystemet. I dette tilfellet er utviklingen av korrosjon av metalloverflater og akkumulering, sammen med kalkavleiringer, av metalloksidasjonsprodukter uunngåelig.

To typer korrosjonsprosesser kan forekomme i kjelesystemer: kjemisk og elektrokjemisk korrosjon. Elektrokjemisk korrosjon er assosiert med dannelsen av et stort antall mikro-galvaniske par på metalloverflater. I de fleste tilfeller oppstår korrosjon i utette metallsømmer og utsvingede ender av varmevekslerrør; resultatet av slike lesjoner er ringsprekker. De viktigste sentralstimulerende stoffene for korrosjon er oppløst oksygen og karbondioksid.

Hvis strukturene er laget av jernholdig metall, fører et avvik fra pH-området på 9-10 til utvikling av korrosjon. Når det gjelder aluminiumskonstruksjoner, fører overskridelse av pH 8,3-8,5 til ødeleggelse av passiveringsfilmen og korrosjon av metallet. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot oppførselen til gasser i kjelesystemer. Når temperaturen stiger, reduseres løseligheten til gasser - de desorberes fra kjelevannet. Denne prosessen forårsaker høy korrosivitet av oksygen og karbondioksid. I tillegg, i prosessen med oppvarming og fordampning av vann, spaltes hydrokarbonater til karbonater og karbondioksid, som føres bort med damp og forårsaker en reduksjon i pH og høy korrosivitet av kondensatet. Derfor, når du velger en ordning for kjemisk vannbehandling og behandling i kjelen, bør metoder for å nøytralisere oksygen fra karbondioksid gis.

En annen type kjemisk korrosjon er kloridkorrosjon. På grunn av deres høye løselighet finnes klorider i alle tilgjengelige vannkilder.De ødelegger den passiverende filmen på metalloverflaten, noe som stimulerer utviklingen av sekundære korrosjonsprosesser. Maksimal tillatt konsentrasjon av klorider i vannet i kjelesystemer er 150-200 mg/l.

Kalkdannelse og korrosjonsprosesser er et resultat av bruk av vann av lav kvalitet i kjelesystemet - kjemisk ustabilt og aggressivt Det er ikke økonomisk gjennomførbart å drifte kjelesystemer på slikt vann og farlig ut fra menneskeskapte risikoer.

Vanligvis brukes vannforsyning eller artesiske brønner som kilder til vannforsyning for kjelesystemer. Hver type vann har sine egne ulemper og et sett med typiske problemer. Det første typiske problemet med vann er kalsium- og magnesiumsalter, som forårsaker generell hardhet. I den russiske føderasjonen, avhengig av regionen og typen vannforsyningskilde, er hardheten til både springvann og artesisk vann vanligvis i området 2-20 mg-eq / l. En annen typisk urenhet er oppløste jernsalter, innholdet av som kan ligge i området 0 ,3-20 mg/l. Samtidig, i de fleste artesiske brønner, overstiger konsentrasjonen av oppløst jern 3 mg/l.

Kjelsystemer i henhold til deres formål er vanligvis delt inn i varmt vann og damp. Hver type har sitt eget sett med krav til kjemisk behandlet vann, som også avhenger av kjelens effekt og temperaturforhold. Vannmengdekrav til kjelanlegg er satt til et nivå som sikrer effektiv og sikker drift av kjelen samtidig som risikoen for avleiringer og korrosjon minimeres. Utviklingen av offisielle krav utføres av tilsynsmyndigheter (Bsenergonadzor), men disse kravene er alltid mykere enn produsentens anbefalinger, som er etablert på grunnlag av garantiforpliktelser. I EU gjennomgår kravene til produsenter en omfattende undersøkelse i standardiseringsorganer og spesialiserte organisasjoner når det gjelder effektivitet og langsiktig drift av kjelen. Derfor er det tilrådelig å fokusere på disse kravene.

Forbruket av etterfyllingsvann for kjelesystemer og kravene til dets kvalitet bestemmer det optimale settet med vannbehandlingsutstyr og skjemaet for kjemisk vannbehandling. Spesiell oppmerksomhet i alle forskriftsdokumenter knyttet til kvaliteten på etterfyllingsvann er gitt til slike indikatorer som: hardhet, pH, oksygen og karbondioksidinnhold.

Varmtvannskjeler

Varmtvannskjelesystemer er lukkede systemer. I disse systemene bør ikke vann endre sammensetningen. Det lukkede systemet fylles med kjemisk renset vann én gang og krever ikke konstant etterfylling. Tap oppstår vanligvis på grunn av lekkasjer i rørledninger eller på grunn av vedlikeholdsfeil. Ved riktig drift utføres etterfylling av kjemisk behandlet vann i vannvarmekretser før starten av fyringssesongen eller ikke mer enn en gang i året (unntak er en nødsituasjon).

Men hvis vi snakker om en varmtvannskjele til husholdningsbruk, brukes det kjemiske vannbehandlingssystemet også til konstant forsyning av kaldt og varmt vann.

En forutsetning for alle typer vann som brukes i kjeler av alle typer er fraværet av suspenderte urenheter og farge. For kjølesystemer med foreskrevne driftstemperaturer opp til 100°C bruker de fleste produsenter forenklede vannkvalitetskrav som kun minimerer det totale hardhetsnivået.

For varmeinstallasjoner med tillatt oppvarmingstemperatur over 100°C anbefales bruk av demineralisert eller myknet vann, og avhengig av type settes det kvalitetsstandarder.

Tabell nummer 2

Vannbehandlingssystemer for varmtvannskjeler kan klassifiseres etter kraften til kjeleanlegget og dets formål.

For husholdningskjeler - rengjøring for å fylle et lukket varmesystem, forsyning av kaldt og varmt vann. Det skal være i samsvar med kravene fra produsenten av kjeleutstyr og forskrifter for drikkevann.

For kjeler med middels effekt (opptil 1000 kW) - systemer for periodisk mating av kjelekretsen, vanligvis med justering av pH og oppløst oksygen.

For industrielle kjeler - systemer med konstant fôring med dypt myknet vann med obligatorisk justering av pH og oppløst oksygen.

Vann fra springen brukes ofte som en vannforsyningskilde for varmtvannskjeler til husholdningsbruk, med et karakteristisk sett med problemer: mekaniske urenheter og økt hardhet. Rengjøringsordningen, i dette tilfellet, består av to trinn: mekanisk filtrering og mykning.

Rensing fra mekaniske urenheter bør utføres i mekaniske filtre av netting-, skive- eller patrontype.

Når du velger et mekanisk filter, er det nødvendig å overholde betingelsene - filtreringsgraden er ikke høyere enn 100 mikron, ellers er det stor sannsynlighet for at urenheter kommer inn i vannbehandlingssystemet eller matevannet.

Mykgjøringssystemer basert på bruk av sterkt sure kationer i natriumform brukes for å korrigere hardhet. Disse materialene utfeller kalsium- og magnesiumkationer, som forårsaker vannhardhet, til gjengjeld, og frigjør en tilsvarende mengde natriumioner, som ikke danner uløselige forbindelser når vannet varmes opp.

Ved bruk av vann fra en artesisk brønn vil ikke mykgjøringssystemer være nok, siden artesisk vann vanligvis har et høyt innhold av jern og mangan. I dette tilfellet brukes en av variantene av sorpsjon-oksidasjonsteknologier, for eksempel lufting etterfulgt av sorpsjon på katalytiske filtre, klorering og sedimentering på sorpsjonsfiltre, eller bruk av oksiderende filtre basert på grønn sand regenerert av kaliumpermanganat.

Ved bruk av den tradisjonelle tre-trinns teknologien begynner valg av utstyr og filtermaterialer med en detaljert kjemisk analyse. Resultatet må analyseres nøye av en spesialistkjemiker, som deretter velger riktig filtermedium for hvert trinn og bestemmer nødvendig utstyrskonfigurasjon. Flertrinnsteknologien er vanskelig å betjene, dessuten utføres det i dette tilfellet separat regenerering med forskjellige reagenser og vask av tre typer belastninger som brukes i systemet, noe som krever et betydelig forbruk av vann til egne behov. Kaliumpermanganatløsning brukes til å regenerere grønne sandfiltre. Anskaffelse og dumping i kloakken krever spesiell tillatelse.

I motsetning til flertrinnskonstruksjonen av et vannbehandlingssystem, har spesialistene til det ukrainske selskapet NPO Ecosoft utviklet en mer moderne og effektiv integrert ett-trinns teknologi basert på en flerkomponent filterseng bestående av fem ionebyttere og sorpsjon materialer som er regenerert med en vanlig saltløsning, som eliminerer dannelsen av svært giftig avfall og reduserer vannforbruket etter eget behov. HVO-systemer basert på Ecomix-teknologi ligner standard mykgjøringssystemer når det gjelder prinsipp for drift, maskinvaredesign og service. Vedlikehold av et slikt system krever ikke spesialutdannet personell.

Rensesystemer for mellomstore kjeler opp til 1000 kW ligner på systemer for varmtvannskjeler til husholdningsbruk. I dette tilfellet brukes det tilberedte vannet både for å fylle kjelekretsen og til etterfylling. For moderne kjeler overstiger sminkevolumet vanligvis ikke 1,5 m3 / t. For varmtvannskjeler med en effekt på 500-1000 kW er det som regel nødvendig å bruke reagenser for intern behandling. Tradisjonelt brukes automatiske doseringsstasjoner for å introdusere et reagens i forbehandlet vann og reagenser for oksygenbinding (natriumsulfitt eller bisulfitt), pH-justering (natriumhydroksid eller trinatriumfosfat). Denne tilnærmingen krever tilstedeværelse av flere doseringsstasjoner, nøye forberedte løsninger og konstant overvåking av konsentrasjonen av doserte stoffer. Doseringskontroll består kun i å måle pH i kjelevannet.

Renhold for industrielle varmtvannskjeler er mer av en utfordring. Avhengig av kravene til hardheten til renset vann kan det derfor brukes både ett-trinns mykgjøringssystemer og to-trinns mykgjøringssystemer. Samtidig må det kjemiske vannbehandlingsutstyret sørge for kontinuerlig påfyll av vannvarmekretsen, og driftsstrømningshastigheten til behandlet vann kan variere over et bredt område og bestemmes for hvert kjelehus individuelt. Et typisk forberedelsesopplegg består av mekanisk filtrering, fjerning av jern, mykning eller kompleks rengjøring (ved bruk av kompleks rengjøring på 1. trinn er det ikke behov for et jernfjerningstrinn) på 1. trinn og mykning på 2. trinn, som kulminerer med avlufting og pH-justering. Når det gjelder industrielle varmtvannskjeler, kan både fysiske metoder for avlufting og pH-justering (vakuum- eller membranavluftere) og kjemiske metoder (dosering av reagenser) brukes.

Kjemisk vannbehandling for dampkjeler

I motsetning til varmtvannskjeler foregår en kontinuerlig fordampningsprosess i en dampkjele. Tap av damp i dampgeneratorsystemer er uunngåelige, derfor må de hele tiden etterfylles med kjemisk behandlet vann. Urenheter som kommer inn i kjelen med kjemisk behandlet væske akkumuleres kontinuerlig, derfor øker saltinnholdet i kjelen konstant. For å forhindre overmetning av kjelevann, erstattes en del av det med kjemisk behandlet vann på grunn av kontinuerlig og periodisk blåsing. Dermed blir det nødvendig å etterfylle kretsen med renset vann i et volum som er tilstrekkelig til å kompensere for rensevannet og dampen. Jo høyere kvalitet på renset vann er, jo mindre urenheter blir det innført i systemet og jo mindre mengde rensing, noe som betyr at jo høyere kvalitet på dampen og jo lavere energiforbruk.
De strengeste kravene stilles til vann som brukes i anlegg med dampkjel, som vanligvis deles inn i to grupper etter type vann - for fødevann (tabell nr. 3) og kjelevann (tabell nr. 4).

Tabell nr. 3 Grunnleggende krav til kvalitet på fôrvann.

Arbeidstrykk (bar)
pH ved 25°C
Generell hardhet (mg-eq/l)
Totalt jern (mg/l)
Kobber (mg/l)
Permanganatoksidasjon (mgO 2 /l)
Elektrisk ledningsevne ved 25°C (µS/cm)	≤5 % av grensen kjelevannsverdier

Tabell nr. 4 Grunnleggende krav til sammensetningen av kjelevann.

Når du velger et vannbehandlingsopplegg, er det avgjørende kriteriet også mengden kontinuerlig utblåsning av kjelen, som beregnes og avhenger av kvaliteten på rengjøringen, andelen kondensatretur og type kjele. Verdien av den kontinuerlige utblåsningen av kjelen er standardisert av SNiP for kjeleanlegg. For eksempel, for kjelehus utstyrt med dampkjeler med et trykk på mindre enn 14 bar, bør utblåsningen ikke overstige 10%, og for kjeler med et driftstrykk på opptil 40 bar - 5%.

Avhengig av beregnet verdi av utblåsningen og saltholdigheten til kildevannet, tas det en beslutning om å velge behandlingsopplegg Med lav saltholdighet er det tilstrekkelig å bruke to-trinns systemer for kompleks rensing og mykning, tilsvarende systemer for en varm vannkjele, demineralisering av omvendt osmose.

Hvis den beregnede utblåsningsverdien overstiger standardverdien, bør saltinnholdet i kjemisk behandlet vann reduseres, det vil si at det bør velges en ordning som inkluderer et demineraliseringstrinn. Ellers må en to-trinns mykningsordning benyttes. Det skal bemerkes at jo høyere den kontinuerlige rensingen er, desto høyere blir oppvarmingskostnadene, det vil si energiforbruket og kostnadene ved vanntilberedning øker (hyppigheten av regenerering øker, og som et resultat øker forbruket av bordsalt). I tillegg krever høy kontinuerlig utblåsning store kapitalinvesteringer i komponentene til dampkjelen. Fra synspunktet om økonomisk gjennomførbarhet av valg av kjemisk behandling, er ordningen med dyp mykning basert på baromembranteknologier mer lønnsomt. Essensen av baromembranmetoder er passasjen av vann gjennom semipermeable membraner som fanger urenheter av forskjellige sammensetninger. En av de mest progressive demineraliseringsordningene regnes for tiden som en teknologi som inkluderer stadiene ultrafiltrering, omvendt osmose demineralisering og elektroionisering. Ultrafiltreringstrinnet brukes til å fjerne suspenderte faste stoffer, kolloidale urenheter, deler av organiske urenheter (organiske stoffer med høy molekylvekt), samt for å fjerne bakterier, alger og andre mikroorganismer hvis størrelse overstiger hundredeler av mikron. I kjernen er ultrafiltrering analog med koagulering i klaringsmidler og rensing på mekaniske filtre, men den er blottet for ulempene som ligger i batch-teknologi. Dermed er de viktigste fordelene med ultrafiltreringsanlegg:

• Ingen grunn til å vedlikeholde et kalkanlegg - ved drift av ultrafiltreringsanlegg er det kun nødvendig med periodisk syre og alkalisk vask av modulene, men mengden reagenser er ti ganger mindre enn i ionebytterteknologi;
• Ingen grunn til å strengt observere teknologiske parametere (temperatur, pH, strømningshastighet), som kreves av driften av klaringsapparater. Samtidig forblir kvaliteten på rengjøringen konsekvent høy og avhenger ikke av driftsforhold eller av den menneskelige faktoren;
• Betydelig (2-4 ganger) reduksjon i produksjonsplass for plassering av hoved- og hjelpeutstyr;
• Enkel betjening, muligheten til å automatisere prosessen.

I industrien begynte ultrafiltrering å bli brukt på 90-tallet av forrige århundre og regnes nå som den mest effektive metoden for mekanisk vannrensing, spesielt som forbehandling av vann i baromembranteknologier.

For tiden er det flere typer ultrafiltreringsmembraner, som er forskjellige både i teknologiske egenskaper og i materialene som brukes. De mest progressive fra driftssynspunktet er membraner som fungerer etter prinsippet om filtrering fra utsiden - innsiden, som tillater bruk av vann-luftvask for intensiv fjerning av filtrerte urenheter. Blant materialer foretrekkes hydrofile membraner laget av mekanisk og kjemisk resistente polymerer (f.eks. hydrofilisert polyvinylidenfluorid CH-PVDF).

På stadiet med omvendt osmose demineralisering fjernes urenhetene som er oppløst i den fra vannet. Avhengig av den nødvendige kvaliteten på rengjøringen, brukes en ett- eller to-trinns ordning. Som regel er restsaltholdigheten etter første trinn 5-20 mg/l, som tilsvarer vannkvaliteten etter første trinn av H/OH-ionisering. Hvis dypere demineralisering er nødvendig, brukes et andre trinn.

Et viktig trekk ved anvendelsen av omvendt osmosemetoden i forberedelsesteknologiene for kraftindustrien er et sett med tiltak som tar sikte på å opprettholde tilstrekkelig ytelse av membranelementer under driften. Forringelse av membranpermeabilitet, observert under rengjøring av nesten hvilken som helst opprinnelse, er assosiert med dannelsen av avleiringer av forskjellig natur på overflaten: kolloidale og suspenderte partikler, uorganiske utfellinger, store organiske molekyler, så vel som med aktiviteten til mikroorganismer, for hvilke membranen fungerer som et gunstig substrat. Ovennevnte effekter kan unngås hvis tre betingelser er oppfylt: riktig forbehandling av vann, høykvalitets og regelmessig vask av membranelementer, og bruk av spesielle anti-skaleringsreagenser. Antiskaleringsmidler forhindrer vekst av krystaller av dårlig løselige forbindelser på membranoverflaten. De fleste moderne antiscalants er blandinger av flere aktive ingredienser. Hovedfordelen med moderne antiscalants er den høye effektiviteten av å forhindre avsetning av de fleste tungtløselige forbindelser av kalsium, magnesium, jern, mangan og silisium i et bredt spekter av pH, temperaturer og vannsammensetninger. Moderne antiscalanter viser høy aktivitet selv ved små doser på 2-5 g/m3. Ved å oppsummere det ovenstående kan vi fremheve hovedfordelene med demineralisering av omvendt osmose:
Den eksepsjonelle påliteligheten til metoden, som bestemmer den konsekvent høye kvaliteten på demineralisert vann, uavhengig av sesongmessige svingninger i kvaliteten på kildevannet, teknologiske parametere og den menneskelige faktoren;
Høy økonomisk effektivitet - erstatning av det første trinnet av ionebytter-demineralisering med omvendt osmose gjør det mulig å redusere behovet for syre og kaustisk med 90-95%, som når det gjelder kostnad mange ganger dekker økningen i kostnadene forbundet med energiforbruk;
Når det gjelder ultrafiltreringssystemer, reduksjon av produksjonsområder og automatisering av teknologiske prosesser;
Spesiell oppmerksomhet ved tilberedning av vann til dampkjeler fortjener intra-kjelebehandling, hvis hovedoppgaver er:

• Beskyttelse av kjeleutstyr mot korrosjon;
• pH-justeringer;
• Beskyttelse av dampkondensatbanen mot karbondioksidkorrosjon;
• Forebygging av kalkdannelse ved feil i vannbehandlingen.

Den tradisjonelle ordningen med kjemisk korreksjon av vannsammensetning krever bruk av flere reagenser som må introduseres på forskjellige punkter, strengt observere doseringsvolumene og kontrollere innholdet av hver komponent i systemet. På den ene siden tiltrekker den lave prisen og tilgjengeligheten til slike reagenser, på den annen side viser det praktisk talt deres betydelige ulemper: vanskeligheten med å gi fullstendig overflatebeskyttelse, bruken av flere doseringsstasjoner, en økning i saltholdighet, et høyt forbruk av reagenser, og behovet for konstant arbeidskrevende overvåking og justeringer.
En moderne tilnærming til spørsmålet om kjemisk korreksjon av vann for dampkjeler er bruken av komplekse virkningsreagenser basert på filmdannende aminer. Disse reagensene på samme tid:

• Juster pH til fôr, kjelevann og kondensat;
• Form en beskyttende film på overflaten av matevannsamleren, kjeler og kondensatledninger;
• Forhindre sedimentering i systemet;
• De passerer delvis inn i dampfasen og beskytter dampkondensatbanen mot karbondioksidkorrosjon ved å justere pH i kondensatet.

Sammensetningen av reagenset med kompleks virkning inkluderer høymolekylære polyaminer, dispergerende polymerer og nøytraliserende aminer. Alle komponentene er organiske, så saltholdigheten i kjelevannet øker ikke. Filmdannende aminer blokkerer krystallvekst på varmeoverføringsoverflater, noe som resulterer i amorfe utfellinger som hindres i å feste seg til overflaten av dispergerende polymerer. Deretter fjernes bunnfallet lett ved periodisk vasking. Nøytraliserende aminer fungerer som korrosjonshemmere - de binder karbondioksid og opprettholder en sikker pH. Polyaminfilmen som dannes på overflatene er vannavstøtende, så bruken av et slikt reagens beskytter selve rørene, og justerer ikke bare væskens sammensetning.