Содержание
Понятие кондиционирования воды – это технологический процесс, связанный с доведением состава воды до необходимых параметров, в которых учитываются концентрация полезных веществ и токсичных (первые по максимуму, вторые по минимуму), щелочность, значение pH. Сам процесс в себя включается несколько операций, связанных с очищением воды, в которую впоследствии вносятся специальные реагенты. Кондиционирование проводятся и для получения питьевой воды, и для пищевых производств, и даже для объектов энергетики.
Стабилизационная обработка воды для тепловых процессов
Требования к воде, которая используется в качестве теплоносителя, обозначаются двумя ее параметрами:
- Низкая коррозионная активность.
- Низкое присутствие выпадения осадка в виде известкового налета.
Если вода соответствует этим двум требованием, то ее называют стабильной. При этом принят такой параметр, как коэффициент стабильности, обозначаемый буквой «J». Если данный коэффициент меньше «0», то у жидкости появляется коррозионная активность, но она не является сильно активной. При «J» больше «1» активность резко возрастает, что приводит к отложению солей на металлических поверхностях оборудования и трубопроводов. Если J=0, то это считается идеальным состоянием воды.
При этом расчетная формула коэффициента такова: J = pHn – pHs, где «pHs» – это водородный показатель (кислотность) жидкостного раствора. Он определяется или с помощью расчетов, или принимается значение по номограммам.
Из формулы становится понятным, что стабильность воды падает, если в нее внести кислоту или провести процессы умягчения. Если в воду добавить соли натрия или кальция, то произойдет увеличение стабильности. При этом необходимо понимать, что в разных энергетических установках используется вода с разными показателями концентрации в ней солей. Поэтому и способы их уменьшения применяются разные. К примеру, в установках, где используется теплоноситель с небольшой температурой, лучше всего использовать физические способы, в основе которых лежит способ связывания солей в кристаллы, для дальнейшего их вывода. В установках, в которых теплоноситель имеет высокую температуру, в основном применяются химические способы.
Кондиционирование воды физическими способами – это радиоволновая обработка или магнитная.
Технологии и методы
Магнитный способ сегодня используется практически по всех тепловых установках небольшой мощности. Метод прост и дешев. В основе его лежит воздействие магнитом на воду, которая движется со скоростью не более 3 м/с. В ней образуются кристаллические взвеси, которые появляются внутри водяного потока под действием магнитного поля, расположенного перпендикулярно направленному движению воды. Взвеси всплывают на поверхность водной глади, которые очень легко удалить.
Необходимо отметить, что магнитное поле легко растворяет накипь, которая образуется на поверхностях теплообменников и трубопроводов. Но интересен тот факт, что действие магнита со временем исчезает. Как уверяют ученые, вода просто привыкает к магнитному полю. Поэтому в тепловых сетях магнитному воздействию подвергают не только воду из подпитывающей магистрали, но и весь теплоноситель в системе.
Радиочастотная обработка воды – это воздействие на поток высокочастотного излучения, которое вырабатывает специальный генератор. В качестве излучателей используется провод, наматываемый на трубопровод с теплоносителем. По сути, получается так, что растворенные в воде соли под действием излучения превращаются в нерастворимые кристаллы. Как это происходит и под действием магнита.
Химический способ кондиционирования – это добавление в воду так называемых стабилизирующих реагентов. Именно они связывают соли в кристаллы. То есть, последние остаются в теплоносителе и не оседают на металлических поверхностях оборудования и труб. В качестве таких реагентов используют фосфаты.
Есть еще один вариант технологии кондиционирования воды, который основан на стабилизации самого теплоносителя. Для этого в воду добавляется кислота или специальные реагенты комплексоны. Их добавление переводит жесткость карбонатную в некарбонатную. При этом очень важно соблюдать пропорции вносимой кислоты. Если ее не доложить, то внутри теплоносителя будет выпадать осадок, что снизит качества используемой воды. Переизбыток вносимого реагента – быстрая коррозия металлических деталей. Поэтому в установках монтируется специальный насос в виде дозатора, который точно порционально может внести в систему необходимое количество кислоты.
Что касается комплексонов, то это соединение некоторых органических веществ. Они в водном растворе могут соединяться с ионами металлов, образуя комплексы. Единственное, что необходимо отметить, это разнообразие предложений. На рынке присутствуют дорогие комплексоны и дешевые. Поэтому их выбирают по значимости воздействия на воду. В небольших теплосетях с маломощными нагревательными установками, где требуется недорогой процесс кондиционирования, используют фосфорорганические комплексы. Их добавляют в теплоноситель в пропорции 1-3 мг на 1 литр.
Понятно, что для кондиционирования природных вод, которые используются для питья, совершенно другие технологии. Поэтому разберемся и с ними.
Кондиционирование питьевой воды
Водоснабжение питьевой водой сталкивается с двумя противоположными условиями кондиционирования:
- очищение от загрязнений;
- удаление необходимых для человека веществ.
Очищать воду надо обязательно. Но что делать с пониженным содержанием необходимых для человека солей и других веществ. Выход один – добавлять их в воду. К примеру, низкая концентрация фтора – явление обычное, особенно после очистки. Чтобы повысить этот показатель, необходимо пропустить водный поток через известковые минералы.
Но тут есть один момент, который касается норм концентрации. Оптимальный диапазон – 0,7-1,2 мг/л. Если анализ воды показал концентрацию из этого диапазона, то кондиционирование проводить не надо. Если величина меньше, то производится внесение фтористых солей, таких как фтористый кальций, фтористый натрий, кремнефтористый аммоний и так далее. Надо признаться, что все вышеперечисленные вещества – яды. Поэтому в системах водоочистки устанавливаются дозаторы. Сегодня все чаще от этого отходят, используя вместо этих веществ ионообменные смолы. Во всяком случае, в домашних системах водоочистки используют именно их.
Кондиционирование питьевой воды – это не только очищение и доведения концентрации всех химических веществ до необходимой нормы. Это стабилизация самой жидкости.
Кондиционирование воды для пищевой промышленности
Чаще всего кондиционирование для напитков – это контроль жесткости и щелочности. При этом последний показатель играет более важную роль. А так как в сырьевой воде для напитков он всегда завышен, поэтому приходится бороться со щелочностью разными способами. Самый распространенный – добавить в жидкость кислоту.
Контролировать данный показатель в процессе добавления реагента невозможно. Поэтому используют два варианта:
- Добавлять кислоту пропорционально массе или объему воды.
- Проводить исследование на pH после смешивания.
Чаще используют первый способ, как самый точный.
Загрузка...
