Вопрос № 42 Назовите схемы технического водоснабжения. Какие методы очистки применяются для очистки технической воды?

Прямоточная схема водоснабжения. Вода взятая из реки проходит через конденсаторы турбин и затем сливается ниже по течению реки таким образом, чтобы смешение свежей и нагретой воды не вызвано нарушением экологической обстановки.

При этом доп. повышение t в источнике не должно превышать 5ºС летом и 3ºС зимой. Для этого запас воды или дебит, должен в 3–4 раза превышать потребность э/ст. в о.в.

Оборотная схема водоснабжения. Организовано замкнутое водоиспользование, а из природных источников тех. вода подается лишь в количествах необходимых для восполнения потерь на э/ст. Характеризуется многократным использованием технической воды. В качестве водоохладителя используют пруд- охладитель (искусственно созданный водоем на базе реки с небольшим дебитом), либо градирни, либо брызгальные бассейны.

Бывают комбинированные.

охл.вода содержит орг. и неорг. примеси  отложения коррозия конд–ров и трубопроводов  периодич. очитки т/о пов–тей..

Методы очистки: 1. продувка системы оборотного водоснабжения, 2. обработка цирк. о.в. реагентами (подкисление, карбонизация, фосфатирование), 3. пропускание о.в. ч/з магнитное поле. Для предотвращения биологических охлаждений применяют хлорирование о.в. 9осущ–ся периодически) и обработку медным купоросом.   отложения накипи в конд–рах.

Подкисление . Обычно Н₂SO₄:

– бикарбонат кальция

- удаляется продувкой сульфит

- удаляется барбатажем

Выбирается такой режим, чтобы карбонатная жесткость состовляла 1,5 -2 мкг-экв/л, если реакция не пойдет, то в воде может остаться кислота.

Рекорбанация. Основан на повышение содержащейся в воде свободной углекислоты с целью предотвращения распада бикарбоната и образований отложений СаСО3, т.е образования карбонатной накипи. Источник углекислоты – дым. газы, кот. продувают ч/з слой обрабатываемой воды или смешивают с водой при помощи эж.

Фосфатирование. Предотвращение карбонатной накипи. Реагенты фосфатные соединения, их небол. добавление в воду лишают карбонат кальция его накипиобразующих св–в. Превешение приводит к обратному эффекту.

Предотвращение биологического обрастания конденсатора. В воде коллоидные органические вещества и свободная углекислота является питательной средой для бактерий, водорослей и т.д. Жидкий хлор, хлорная известь, гипохлотид натрия.

Вопрос № 43 Опишите двухступенчатую схему обессоливания воды

1 – осветлитель, 2 – бак осветленной воды, 3 – насос осветленной воды, 4 – механический фильтр, 5 – Н-катионитный фильтр предвключен,

6 – Н-катионитный фильтр основной 1ст., 7 – анионитный фильтр 1ст.,

8 – декарбонизатор, 9 – бак декарбонизованной воды,

10 – насос частично обессоленной воды, 11 – Н-катионитный фильтр 2ст.,

12 – анионитный фильтр 2ст., 13 – бак обессоленной воды, 14 – насос обессоленной воды

Подогретая сырая вода из главного корпуса поступает в осветлитель, в котором происходит известкование совместно с коагуляцией среднекислым железом при t = 30 °С. В процессе коагуляции частицы, взвешенные в воде частицы слипаются под влиянием сил притяжения. Известкование проводят путем ввода извести в воду, там она диссоцирует на Са²⁺ и ОН^-, далее происходит связывание частиц ионов Н⁺ с ОН^-. Оба процесса в осветлителе идут одновременно. Вода и реагенты перемешиваются. Обработанная вода поднимается вверх и отводится через желоб на механические фильтры. После осветлителя вода получается со смешанной общей щелочностью, жесткостью, солесодержанием, а также кремневой кислотой и концентрацией железа.

На механических фильтрах вода освобождается от взвешенных механических примесей и хлопьев-остатков процессов, проходивших в осветлителе. Происходит процесс фильтрации через слой активированного угля. Далее вода поступает на Н-катионитные фильтры 1ст. Здесь из воды удаляются катионы Са²⁺, Мg²⁺, Na⁺ с заменой на катион водорода. Засыпка фильтра – смола

КУ-2.

R_Н – нерастворимая часть катионита.

Катионы поглощаются вначале верхним слоем катионита. После обмена всех ионов Н⁺ верхнего слоя на катион Na+ начинается

Вытеснения Na⁺ из этого слоя и замещения его на Са²⁺ и Mg²⁺ поглощается нижними слоями. После Н-катионитных фильтров вода со сниженным содержанием щелочности, концентрацией железа, механических примесей, кальциевой и магниевой жесткостью идет на анионитные фильтры 1ст.

Анионитовые фильтры I ступени служат для удаления из Н-катионированной воды анионов сильных кислот (соляной, азотной, серной). Вода, проходя через слой слабоосновного анионита, освобо­ждается от анионов SO₄^2-,Cl^-, NO₃^2- и забирает взамен анион гидроксильной группы ОН:

2Ra⁺IOH^- + H₂SO₄-> R2a⁺ISO₄+ Н₂О

Ra⁺IOH^- + HCl-> Ra⁺ICl^-+Н₂О

Ra⁺IOH^- + HNO₃-> Ra⁺INO₃^- + Н₂О

Загрузка – слабоосновной анионит. Фильтр отключают на регенерацию при проскоке ионов хлора. Регенерируют раствором едкого натра.

На декарбонизатор вода подается при содержании в ней свободной углекислоты, агрессивных газов анионов слабых кислот. Декарбонизатор служит для удаления свободной углекислоты. Принцип работы: десорбция в условиях противотока воды и воздуха. Насадка состоит из колец Рашига. Воздух подается снизу.

Вода  на Н-катионитные фильтры 2ст. При работе Н-катионитного фильтра 2ст. катионы Na⁺ замещаются в обрабатываемой воде на катионы Н⁺.

Фильтр по погашению жесткости не работает. Поглощая Na+, фильтр обеспечивает нормальную работу анионитных фильтров 2ст.

NaCl + H⁺IRk^--> Na⁺IRk^- +HCI

Na₂SO₄ + 2H⁺IRk^--> 2Na⁺IRk^- +H₂SO₄

Na₂SiO₃ + 2H⁺IRk^--> 2Na⁺IRk^- + H₂SiO₃

Анионитовые фильтры II ступени служат для удаления анионов слабых кислот, в основном кремниевой кислоты. Если в частично обессоленной воде есть анионы сильных кислот и углекислота, то сильноосновный анионит в первую очередь будет поглощать их, а ра­бочая обменная емкость по H₂SiO₃ резко снизится.

Кремнекислота - двухосновная и имеет две степени диссоциа­ции, в воде практически присутствует только недиссоциированная кремнекислота. При рН=7 в воде может содержаться одновременно H₂SiO₃ и HSiO₃^-:

Ra⁺IOH^- + H₂SiO₃ -> Ra⁺ISiO₃^2- + H₂O

Ra⁺IOH^- + NaHSiO₃ -> Ra⁺IHSiO₃^- + NaOH.

После анионитных фильтров 2ст. вода полностью обессолена, но содержит агрессивные газы, которые удаляются в деаэраторе.