все записи



Дата: 13.11.2009
«Вестник строительного комплекса» № 65
Рубрика: ***

Современные системы водоподготовки и водоочистки


Проблема
Изношенность инженерных сетей, устаревшие системы водоподготовки и водоочистки и, как следствие, окислы железа, накипь, жесткость воды и ее последующее хлорирование – все это комплекс проблем, с которым ежедневно сталкиваются жилищно-коммунальные службы. Накапливаемые годами в трубах железная окалина, мелкая взвесь и пристеночная слизь во время перепадов давления смешиваются с водой, и уже в таком виде попадают в дома. Такая вода имеет железистый привкус водопроводных труб, различные органические примеси, которые невозможно убрать кипячением, и специфический цвет. Между тем, в промышленной подготовке новые инновационные методы очистки появляются почти ежегодно. Задача промышленной подготовки состоит в том, чтобы не только обезопасить от примесей воду, но и сохранить дорогостоящее оборудование.

Методы
Методы, которые сегодня применяются в водоподготовке, разнообразны, начиная с простейших фильтров, задерживающих твердые частицы, и заканчивая сложными комплексными системами. Последние можно часто встретить на крупных предприятиях тепловой энергетики. Основная сложность, которая встречается при проектировании систем, как бытовой водоподготовки, так и промышленной водоподготовки заключается в том, что для полной очистки приходится комбинировать различные методы. Вторая проблема, которая в обязательном порядке учитывается при водоподготовке – различный состав исходной воды.
Чаще всего при промышленной водоподготовке производится обезжелезивание воды, в то время как бытовая водоподготовка акцентирует внимание на таких элементах, как: магний, калий, кальций. Повышенное содержание железа в воде придает ей буроватую окраску, неприятный металлический привкус. Повышенное содержание железа, марганца вызывает зарастание трубопроводов, что снижает скорости потоков, давление в трубопроводах.
Однако превращение воды в дистиллированную вредно для организма, поэтому некоторые системы водоподготовки работают в два этапа: сначала водоподготовка предусматривает полную очистку, а затем выполняется строго дозированная минерализация.
Мембранный метод основан на пропускании загрязненного раствора через полупроницаемую перегородку с отверстиями меньшими, чем размер частиц загрязнений. В процессе очистки происходит: макро- и микрофильтрация, ультра- и нанофильтрация, обратный осмос. Вод очищается от крупных и коллоидных частиц, мелких взвесей, микроорганизмов, растворенных ионов и органических молекул.
Эффективность удаления методом обратного осмоса различных ионов зависит от их заряда и размера, определяющих степень гидратации, и увеличивается с ростом этих характеристик.
Однако использование этого метода имеет ряд ограничений. Вода, подаваемая на мембраны не должна содержать железа, грубых механических примесей, должна быть умягченной и т.п. Это необходимо для предотвращения отложения малорастворимых солей на поверхности мембран и их разрушения.
Нередко применяется и водоподготовка с использованием ультрафиолетового излучения. Ее плюсы: безопасность для здоровья людей, быстрота и экономическая выгода.
Снижение жесткости (умягчение воды), еще один важный момент, который нужно учитывать. В противном случае происходит быстрое разрушение котлов и труб отложениями солей. Умягчители воды позволяют устранить все проблемы, связанные с присутствием в воде солей жесткости.
Еще один вопрос, о котором долго спорят, обеззараживание воды, которое является важнейшем элементом водоподготовки. К примеру, на водопроводных станциях Петербурга обеззараживание хлором осуществлялось с 1911 по 2008 годы. У соединений хлора – высокая длительность обеззараживающего эффекта, и в городах с большой протяженностью водопроводной сети до сих пор не существовало иного способа поддерживать эпидемиологическую безопасность питьевой воды во время ее транспортировки к потребителям. Однако именно Санкт-Петербург стал первым мегаполисом в мире, который полностью отказался от использования жидкого хлора при обеззараживании воды. Еще в 2003 году ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» впервые в процессе обеззараживания воды применил гипохлорит натрия в качестве альтернативы жидкому хлору. За пять лет были введены в эксплуатацию заводы по производству низкоконцентрированных растворов гипохлорита натрия из поваренной соли.

Отопление
Вторая проблема, связанная с водоподготовкой, это система отоплений зданий, столь актуальная в начале каждого осенне-зимнего сезона. Одна из главных трудностей, с которой сталкиваются эксплуатационные организации, это образование твердых отложений на внутренней поверхности котлов, теплообменников и трубопроводов тепловых станций. Образование этих отложений приводит к серьезным потерям энергии, достигающих 60%. Большие отложения могут полностью блокировать работу системы, привести к закупориванию, ускорить коррозию и в итоге вывести из строя дорогое оборудование. Все эти проблемы возникают из-за того, в водогрейных котельных для подпитки тепловых сетей, как правило, либо отсутствуют установки водоподготовки, либо те, что установлены, морально и физически уже устарели.
«Источниками загрязнений сетевой воды являются, главным образом, системы отоплений зданий и сооружений, сетевые трубопроводы, а также попадание посторонних примесей при ремонте участков тепловых сетей, – комментирует С.П. Батуев, генеральный директор ООО СПКФ «ВАЛЁР». – Причина образования железоокисных отложений в системах отопления и трубопроводах тепловой сети в так называемой стояночной коррозии и отсутствии консервации оборудования в межотопительный период. Учитывая, что интенсивность стояночной коррозии в среднем в 15-20 раз выше интенсивности коррозии, протекающей в период эксплуатации, а также продолжительность межотопительного периода – в среднем 5 месяцев, это приводит к накоплению большого количества железоокисных отложений в отопительных системах, сетях и оборудовании к началу отопительного периода. Эти отложения при включении циркуляции теплоносителя в большом количестве попадают в тепловые сети. Концентрация загрязнений в обратной сетевой воде в этот период может многократно превышать нормативные значения по содержанию железа, взвешенных частиц, цветности, прозрачности, мутности».
Современные технологии водоочистки значительно уменьшают риск выхода из строя котельного оборудования. Выбор оборудования для очистки сетевой воды в значительной степени зависит от физико-химических свойств загрязнений. В связи с этим, большую важность представляют данные, характеризующие состав, структуру, свойства загрязнений. Причем следует учитывать, что концентрация и дисперсный состав механических загрязнений могут значительно меняться в течение отопительного периода.
Существует ряд способов решения этой проблемы, каждый из которых связан с различными капитальными и эксплуатационными затратами. Из множества известных вариантов предотвращения образования накипи в настоящее время получили распространение лишь несколько: электромагнитная обработка воды, технология Na-катионирования, дозирование в воду антинакипинов последнего поколения, которые позволяют обеспечить полную защиту котельного оборудования от образования отложений. Обработка воды производится с использованием комплексов, включающих дозирующие насосы Tekna, ProMinent и емкость с рабочим раствором. Данный способ позволяет полностью отойти от технологии умягчения воды, то есть исключить затраты на приобретение соли, химические же промывки теплообменников и котлового оборудования можно осуществлять не чаще 1 раза в 3 года.
Технология обратного осмоса позволяет обойтись без высоких эксплуатационных расходов на реагенты и позволяет сбрасывать в канализацию или очистные сооружения воду с солесодержанием, в большинстве случаев, не превышающем допустимые значения. Однако такие установки имеют высокую стоимость.
При выборе устройств для очистки сетевой воды от загрязнений, наряду с характером загрязнений, важное значение имеют такие показатели, как эффективность очистки, возможная производительность по воде и рабочий диапазон расходов, простота и удобство эксплуатации. Подобных недостатков лишены устройства, использующие гидродинамические принципы очистки (например, сочетание процессов инерции и гравитации). Комбинированное использование этих процессов реализовано в инерционно-гравитационных грязевиках ГИГ.

В чем экономия?
Специалисты подсчитали, что мероприятия по водоподготовке дают экономию топлива от 20 до 40%, увеличивается срок работы котлов и котельного оборудования до 25-30 лет, значительно уменьшаются расходы на капитальный и текущий ремонт котлов и теплового оборудования. Окупаемость установок водоподготовки зависит от их производительности и составляет от 6 месяцев до 1,5 – 2 лет.


Полная или частичная перепечатка материалов - только с письменного разрешения редакции!


«« назад