Системы теплоснабжения
Вызвать МАстера

Подготовка воды для предприятий ЖКХ. Факторы и Методы решения.

12.06.2018

Комплексные решения подготовки воды для предприятий ЖКХ

Г.Я. Рудакова, ведущий специалист; М.А Тушева, инженер-технолог ООО «НПФ «Траверс», г. Москва
Основными задачами водно-химических режимов (ВХР) систем теплоснабжения является борьба с процессами солеотложения и коррозии теплообменного оборудования. Наше предприятие выпускает реагенты, которые применяются как для коррекционных, так и для стабилизационных водно-химических режимов.

Коррекционная обработка воды (Коррекционный ВХР). Применяется в том случае, когда проблема накипеобразования решается с помощью методов ионного обмена, а для предотвращения кислородной и углекислотной коррозии в ВХР системы вводятся стадии связывания кислорода (в т.ч. дообескислороживание) и (или) коррекция рН. При данном ВХР используются реагенты, позволяющие добиться качества воды систем теплоснабжения, соответствующего нормам ПТЭ ТЭ (табл. 1).

Таблица 1. Условия ограничения процессов коррозии в системах теплоснабжения.

Показатель Подпиточная вода Сетевая вода
Содержание свободной углекислоты 0 0
Значение рН для систем теплоснабжения- открытых

— закрытых

8,3-9,0

8,3-9,5

8,3-9,0

8,3-9,5

Содержание растворенного кислорода, мкг/дм3, не более 50 20
Содержание соединений железа, мг/дм3— открытых

— закрытых

0,3

0,5

Количество взвешенных веществ, мг/дм3,не более 5 5

Существует два типа реагентов на основе сульфитов натрия для обескислороживания воды в зависимости от показателя pH обрабатываемой воды и её температуры:
1) АМИНАТтм КО-2Н: содержание активного вещества – 12%, рН – 10,0-11,0;
2Na2SO3 + O2 → 2 Na2SO4.
2) АМИНАТтм КО-2: содержание активного вещества – 30%, рН – 3,5-4,5;
Na2S2O5 + Н2O → 2 NаНSO3;
NаНSO3 + NаОН → Nа2SO3 + Н2O;
2Na2SO3 + O2 → 2 Nа2SO4.

Факторы, влияющие на эффективность обескислороживания: температура и рН обрабатываемой воды и избыток сульфит-ионов при расчёте дозы реагента, при этом доза реагента рассчитывается по формуле:
DSО32- = 8O2 + i, [мг/дм3],
где O2 – содержание кислорода в питательной воде до обработки, мг/дм3, i – избыток сульфит-ионов в питательной воде, мг/дм3.
Оптимальная температура процесса связывания кислорода с применением наших реагентов – 60-70 оС. Реагент срабатывает в течение не более 10 с. АМИНАТтм КО-2Н работает быстрее, но применим только для вод, ограниченных по значению pH не более 8,3. АМИНАТтм КО-2 работает в более широком диапазоне рН вплоть до 9,0.

Эффективность обработки воды зависит также от избытка реагента. Избыток реагента обеспечивает большую надёжность срабатывания, но возникает вопрос экономической целесообразности. Мы обнаружили, что максимальный избыток сульфит-ионов по сравнению с расчётным значением составляет 1-2 мг/л.
Для подавления углекислотной коррозии используются реагенты, повышающие рН обрабатываемой воды. Используемый реагент – АМИНАТтм КО-5, доза реагента зависит, опять же, от щёлочности обрабатываемой воды и исходного значения рН. Эффективная доза рассчитывается по графику (рисунок).
Графическое определение дозы по подщелачиванииРисунок. Графическое определение дозы при подщелачивании до рН = 8,3 в зависимости от значения щёлочности и рН в исходной воде.

Стабилизационная обработка воды.
Метод основан на применении ингибиторов процессов солеотложения и коррозии. При этом применение ингибиторов основано на присущем органофосфонатам явлении порогового эффекта, когда минимальными дозами ингибиторов можно подавить процессы солеотложения. Причём наша многолетняя работа совместно с сотрудниками ВТИ показала, что прямой зависимости эффективности ингибитора от жёсткости, щёлочности воды нет, поскольку это многофакторная система, на которую влияет всё: и химический состав воды, и органические примеси, и т.д. Поэтому мы предлагаем для достижения положительного эффекта от применения ингибиторов предварительно провести исследования и подбор состава реагентов.

Составов ингибиторов, которые применяются для систем теплоснабжения, достаточно много. Главное условие получения положительного результата при применении таких ингибиторов – правильный подбор состава. Подбор эффективного состава желательно проводить в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации: используя образец оригинальной воды, нагретой при давлении порядка 2 атм. до температуры 120 оС. Если целью является антинакипная обработка, то мы смотрим, как изменилась жёсткость воды, если анализируем коррозионную активность, то cкорость коррозии материалов оборудования в обработанной воде определяется гравиметрическим методом с использованием купонов из тех материалов, которые применяются на объекте.

Существуют ограничения по возможностям применения ингибиторов. В первую очередь, необходимо учитывать теплотехнические характеристики теплообменного оборудования. В частности, эффективность стабилизационной обработки любыми ингибиторами на основе фосфонатов зависит от температуры. Так стабилизационная обработка даёт хорошие результаты для водогрейных котлов с хорошей циркуляцией и при температуре воды на выходе не выше 130 оС, чтобы исключить кипение воды и повысить эффективность ингибиторов.

Неэффективно применение стабилизационной обработки воды против солеотложения и коррозии для жаротрубных котлов, поскольку они являются, по сути, отстойниками с низкими скоростями потока, за исключением тех небольших жаротрубных котлов, которые устанавливаются на блочных модульных котельных при незначительном объёме подпитки в сравнении с объёмом системы.

Ограничением для применения ингибиторов по составу воды является содержание железа (не выше 1 мг/л), иначе требуется дополнительная стадия обезжелезивания. Химический контроль над стабилизационной обработкой воды:
— определение содержания ингибитора;
— определение глубины распада жёсткости;
— определение содержания железа.

Эффективность ингибитора рассчитывается по изменению величины общей жёсткости по формуле:
Z = (Жкон / Жисх) ∙ 100.
Необходимо также учитывать тип обрабатываемой системы – закрытая или открытая, и, самое главное, – является ли она системой ГВС, поскольку в системах ГВС применение ингибиторов ограничено значением ПДК.

Так в 2014 г. к нам обратилось ООО «Купавинские тепловые сети», г. Старая Купавна
Московской обл., с проблемой по системе ГВС, качество воды в которой не соответствовало нормативным – было значительное превышение содержания железа, система забивалась продуктами коррозии. После проведённых исследований по возможности применения ингибиторов к процессам солеотложения оказалось, что в тех дозах, которые возможны для применения в системе ГВС, достичь эффекта невозможно. Тогда мы предложили сделать комбинированную схему, при которой, наряду с традиционным натрий-катионированием, дополнительно производился подмес сырой воды, прошедшей стадию обезжелезивания. В результате расход натрий-катионированной воды сократился на 80%, значительно снизились расходы на регенерацию фильтров (табл. 2). Эта система работает до сих пор и никаких нареканий не вызывает.

Таблица 2. Результат внедрения технологии стабилизационной обработки воды

Показатель До использования АМИНАТа К После внедрения установки пропорционального дозирования АМИНАТа К Ед. изм. Эффективность
Количество регенераций фильтров Na-катионирования 199 80 шт. Сокращение количества регенераций в 2,5 раза
Количество стоков 3184 1280 м3 Сокращение количества стоков в 2,5 раза
Количество NaCl 2000 800 кг Уменьшение количества соли в 2,5 раза
«Сырая» вода В среднем снижение на 2000

при постоянной подпитке

м3

Преимущества стабилизационной обработки воды:

— невысокий расход ингибитора (не более 20 г/м3);
— ликвидация высокоминерализованных стоков;
— значительное сокращение расходов сырой воды;
— отсутствие значительных вложений на оборудование при внедрении стабилизационной технологии (только дозирующее оборудование);
— практически полное подавление (не менее 95%) процессов коррозии и солеотложений во многих случаях без коррекционной обработки воды.

Результатом многолетнего опыта изучения и внедрения фосфонатов стали «Методические рекомендации по применению антинакипинов и ингибиторов коррозии Аминат ОД, Аминат ОД-1, Аминат К, Аминат Кв, Аминат ДС, цинковый комплекс 1-гидроксоэтилидендифосфоновой кислоты», которые были одобрены решением НТС НП «Российское теплоснабжение».

Г.Я. Рудакова, М.А Тушева, Комплексные решения подготовки воды для предприятий ЖКХ
Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №5 (213) 2018 г. , www.rosteplo.ru/nt/213

ЕЩЕ АКТУАЛЬНЫЕ НОВОСТИ ЗДЕСЬ

Поделиться:

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомить о