Обработка охлаждающей воды хлором и медным купоросом

Назначение хлора или медного купороса	Обработка охлаждающей воды	Дополнительные данные
Хлор	Медный купорос (по иону меди)
Доза, мг/л	Продолжительность хлорирования каждого периода, мин, ч	Периодичность	Доза, мг/л	Продолжительность хлорирования каждого периода	Периодичность
Борьба с цветением воды в водохранилищах (прудах) - охладителях	¾	¾	¾	0,1¾ 0,5, считая на объем верхнего слоя воды в водохранилище толщиной 1 ¾ 1,5 м или на весь объем воды в пруду	Устанавливается опытным путем в процессе эксплуатации	¾	Для пересчета иона меди на товарный продукт дозу следует умножить на 4
Предупреждение бактериального биологического обрастания теплообменных аппаратов и трубопроводов	¾	40 ¾ 60 мин	2 ¾ 6 раз в сут	¾	¾	¾	Доза хлора должна обеспечивать содержание остаточного активного хлора в оборотной воде после наиболее удаленных теплообменных аппаратов 1 мг-л в течение 30 ¾ 40 мин
Предупреждение обрастания водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов	¾	¾	¾	1 ¾ 2	1 ч	3 ¾ 4 раза в месяц	¾
Предупреждение биологического обрастания микроорганизмами, водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов	7¾ 10	1 ч	3 ¾ 4 раза в месяц	1 ¾ 2	1 ч	3 ¾ 4 раза в месяц	¾
Примечание. Рекомендации по обработке воды медным купоросом не распространяются на водохранилища (пруды) — охладители рыбохозяйственного значения. Применение медного купороса в системах оборотного водоснабжения с градирнями, брызгальными бассейнами и оросительными теплообменными аппаратами, имеющих сбросы воды в водоемы рыбохозяйственного значения, допускается при условии соблюдения ПДК по меди для указанных водоемов.

 

Приложение 12

Рекомендуемое

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ
ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

1. При подкислении воды дозу кислоты Д _кис, мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле

 

(1)

 

где е _кис — эквивалентный вес кислоты, мг/мг-экв, для серной кислоты — 49, для соляной — 36,5;

Щ _доб — щелочность добавочной воды, мг-экв/л;

Щ _об — щелочность оборотной воды, устанавливающаяся при обработке воды кислотой, мг-экв/л;

С _кис — содержание H₂SO₄ или НСl в технической кислоте, %;

К _у — коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемый К _у = (Р ₁ + Р ₂ + Р ₃)/ Р ₂ + Р ₃= Р/Р ₂ + Р ₃,

где Р ₁, Р ₂, Р ₃ — потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %, расхода оборотной воды.

Щелочность оборотной воды Щ _об надлежит определять по формуле

 

(2)

 

(3)

где y — величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды, S _оби температуры охлажденной воды t ₂, принимаемая по табл. 1;

(Са)_доб — концентрация кальция в добавочной воде, мг/л;

(СО₂)_охл — концентрация двуокиси углерода в охлажденной воде, мг/л, определяемая по табл. 2 в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системе К _у;

(СО₂)_доб — концентрация двуокиси углерода в добавочной воде, мг/л.

Величина солесодержания оборотной воды S_об, мг/л, определяется по формуле

 

(4)

 

где S _доб — солесодержание добавочной воды, мг/л.

При обработке воды кислотой продувку системы оборотного водоснабжения допускается не предусматривать, если при уносе воды ветром на охладителе и отборе воды на технологические нужды коэффициент упаривания не достигает величины, при которой происходит увеличение концентрации сульфатов, вызывающее выпадение сульфата кальция.

Сульфат кальция не выпадает в системе оборотного водоснабжения, если произведение активных концентраций ионов Са ²⁺ и в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция

 

< (5)

 

где f _и — коэффициент активности двухвалентных ионов, принимаемый по табл. 3 в зависимости от величины m-ионной силы раствора (охлажденной воды), г-ион/л, определяемой по формуле

 

6)

 

где — концентрация ионов бикарбонатных, натрия, магния и кальция в добавочной воде, г-ион/л;

— концентрация ионов хлоридного и сульфатного в подкисленной добавочной воде, г-ион/л, принимаемая:

при подкислении серной кислотой

 

(7)

 

при подкислении соляной кислотой

 

(8)

 

где C_Сl и ¾ концентрация ионов хлоридных и сульфатных в добавочной воде до подкисления, г-ион/л;

Д _кис — доза кислоты, мг/л, определяемая по формуле (1);

— произведение растворимости сульфата кальция (константа), при температуре воды 25—60 °Сследует принимать равным 2,4 ×10^-5.

 

Таблица 1

 

Температура охлажденной воды t2, °С	Ионная сила раствора (охлажденной воды), г-ион/л
0,0049409	0,009882	0,0148232	0,0197643	0,0247055	0,0365233	0,0548014	0,0666192	0,0822021	0,094019	0,1096028	0,1214206	0,1370035	0,1488213	0,1644042
Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
	8,29	8,96	9,49	9,93	10,32	11,11	12,1	12,65	13,29	13,74	14,28	14,7	15,13	15,47	15,89
	8,09	8,75	9,26	9,69	10,07	10,84	11,81	12,34	12,97	13,41	13,93	14,35	14,76	15,1	15,5
	7,82	8,47	8,96	9,38	9,75	10,49	11,42	11,94	12,55	12,97	13,48	13,89	14,29	14,61
	7,53	8,14	8,62	9,02	9,37	10,09	10,99	11,49	12,07	12,48	12,98	13,35	13,74	14,05	14,43
	7,18	7,76	8,22	8,6	8,94	9,62	10,48	10,96	11,51	11,9	12,37	12,74	13,1	13,4	13,76
	6,83	7,39	7,82	8,18	8,5	9,15	9,97	10,42	10,95	11,32	11,77	12,12	12,47	12,75	13,09
	6,38	6,9	7,31	7,64	7,95	8,55	9,31	9,74	10,23	10,58	10,99	11,32	11,65	11,91	12,23
	5,91	6,39	6,76	7,08	7,36	7,92	8,62	9,02	9,47	9,79	10,18	10,48	10,78	11,03	11,32

 

Таблица 2

 

Щелочность добавочной воды Щ доб, мг-экв/л	Коэффициент упаривания К у
1,2	1,5		2,5		1,2	1,5		2,5
Значения (СО 2)охл в воде, охлажденной на градирнях, мг/л
При подкислении	При декарбонизации
	¾	0,6	0,6	0,5	0,5	0,2	0,7	0,9	1,5	2,4
	2,2	2,1	2,1			1,8	3,3	6,9		18,9
	3,6	2,8	2,5	2,3	2,2
	5,3	4,6	3,8	3,5	3,4
		6,4	5,1	4,5	4,3				¾	¾
	16,3		7,6		5,4	¾	¾	¾	¾	¾

 

Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах) - охладителях значения (СО ₂)_охл следует принимать на основании данных технологических изысканий.

 

Таблица 3

 

Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,16
Коэффициент активности двухвалентных ионов	0,67	0,58	0,53	0,5	0,47	0,45	0,43	0,41	0,39	0,38	0,36	0,35	0,34	0,32	0,31	0,3

 

Если без продувки оборотной системы условие по формуле (5) не выдерживается, то необходимо предусматривать продувку, величина которой обеспечит выполнение этого условия.

2. При рекарбонизации дозу двуокиси углерода Д _СО2 мг/л, в расчете на расход оборотной воды следует определять по формуле

(9)

 

Введение дымовых газов, очищенных от золы, или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду следует предусматривать с помощью газодувок через барботажные трубы или водоструйных эжекторов. Расход дымовых газов q _дг, м³/ч, при нормальном атмосферном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см²) и температуре 0 °С следует определять по формуле

(10)

 

где q_охл — расход оборотной воды, м³/ч;

— содержание СО ₂ в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.

При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО ₂ в дымовых газах от сжигания: угля — 5—8 %, нефти и мазута — 8—12 %; доменного газа — 15—22 %; при введении в воду чистой газообразной двуокиси углерода принимается равным 100 %;

b_исп — степень использования двуокиси углерода, %, принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной 40—50 %, с помощью газодувок и барботажных труб — 20—30 %;

g — объемный вес дымовых газов при нормальном атмосферном давлении и температуре 0 °С, гс/м³ (при отсутствии фактических данных допускается принимать 2000 гс/м³).

При введении дымовых газов или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду с помощью газодувок барботажные трубы следует погружать под слой воды не менее 2 м. При использовании водоструйных эжекторов следует насыщать дымовыми газами или двуокисью углерода часть оборотной воды, которая затем смешивается со всем объемом воды.

Количество воды z _об, %, общего расхода оборотной воды, которое должно быть пропущено через водоструйные эжекторы, следует определять по формуле

 

(11)

 

где — растворимость двуокиси углерода в воде, мг/л, при данной температуре и парциальном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см²), принимаемая по табл. 4.

 

Таблица 4

 

Температура воды,°С
Растворимость двуокиси углерода, мг/л

 

Устройства для растворения в воде двуокиси углерода и транспортирования воды, насыщенной двуокисью углерода, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.

При расчете дозы двуокиси углерода по формуле (9) необходимо задаться величиной продувки Р₃, и определить добавку воды Р.

Если при заданной продувке величина z получится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувку Р ₃ или применить другой метод стабилизационной обработки воды — подкисление или фосфатирование.

3. Концентрация фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия в расчете на Р₂О₅) в оборотной воде должна поддерживаться равной 1,5—2 мг/л. При этом в расчете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5—2,5 мг/л по Р₂О₅ или 3—5 мг/л по товарному продукту.

При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувку Р ₃, %, определяемую по формуле

(12)

 

где К _у.доп — допустимый коэффициент упаривания воды, определяемый по формуле

(13)

 

где t ₁ — температура оборотной воды до охладителя, °С;

Ж _доб — жесткость общая добавочной воды, мг-экв/л.

Значения Р ₁ и Р ₂ принимаются согласно п. 11.9. Метод фосфатирования следует применять при К _у.доп > 1 и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинах К_у.доп < 1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.

4. При комбинированной фосфатно-кислотной обработке воды дозу кислоты Д_кис, мг/л, в расчете на расход добавочной воды следует определять по формуле

 

(14)

 

где Щ _доб.пр — предельная величина щелочности добавочной воды, мг-экв/л, при которой предотвращение карбонатных отложений при заданных условиях (t ₁, К _у и Ж _доб) достигается фосфатированием, определяется по формуле

 

(15)

 

Метод комбинированной фосфатно-кислотной обработки воды следует применять при

0 < Щ_доб.пр < Щ_доб. (16)

 

При Щ _доб.пр > Щ _доб надлежит предусматривать только фосфатирование, при Щ _доб.пр < 0 ¾ подкисление.

Дозу фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия) следует принимать равной 3—5 мг/л по товарному продукту в расчете на расход добавочной воды и уточнять в процессе эксплуатации.

 

Приложение 13

Рекомендуемое