Биологическое обрастание трубопроводов и технологического оборудования систем водообеспечения, работающих на природных или очищенных сточных водах, зависит от температуры, наличия растворенного кислорода, химического состава воды, скорости её движения и др. В результате биообрастания внутренних поверхностей трубопроводов и аппаратов снижается их пропускная способность, уменьшается теплопередача, увеличиваются энергетические затраты на преодоление гидравлического сопротивления при движении воды и т.д.
Для выбора методы борьбы с биообрастанием в закрытых системах оборотного водообеспечения, необходимо определить группу бактерий, образующих эти обрастания, а в открытых системах, дополнительно и водорослей.
Наиболее часто для борьбы с биообрастанием применяют хлорирование. Его необходимо производить по возможности при низких значениях рН, а доза хлора при этом зависит от наличия в воде аммонийных солей. Наиболее эффективной является комбинированная бактерицидная обработка воды хлором с корректированием рН до 6,7-7,0 и повышением эффективности хлорирования путем применения диспергаторов, а также введением шоковых доз хлора и децентрализованной разводкой реагента.
|
|
Для борьбы с водорослями, образующимися в градирнях, оборотную воду обрабатывают медным купоросом с дозой 2-4 г/м3 (в пересчете на медь).
Защиту трубопроводов и технологического оборудования от коррозии, можно осуществить с помощью применения ингибиторов – добавок и коррозийно-устойчивых материалов, а также электрохимической защиты. Для защиты углеродистых сталей наиболее эффективными ингибиторами являются триполифосфат натрия и трехкомпонентная композиция, состоящая из бихромата калия, сульфата цинка и триполифосфата натрия.
Главной причиной появления отложений в трубопроводах и технологическом оборудовании является степень насыщения воды карбонатом кальция. В связи с этим, при проектировании и эксплуатации систем оборотного водообеспечения, необходимо определять карбонатно-кальцевое равновесие в воде и степень её насыщения. Возможны также отложения сульфата кальция. Для борьбы с указанными отложениями применяют поверхностно-активные вещества и фосфорорганические соединения.
Для удаления отложений из теплообменных аппаратов и трубопроводов, достаточно эффективны способы гидроимпульсной и вакуумной очистки, а также очистка трубок с помощью абразивных присадок.
Состав и свойства отложений в системах оборотного водообеспечения зависят от состава воды, подпитывающей эти системы. С целью предотвращения карбонатных отложений, применяют подкисление оборотных вод, обычно серной кислотой при значениях рН=6,5¸8,5. В некоторых случаях для предотвращения отложений, при наличии на предприятии постоянного источника дымовых газов, применяют рекорбанизацию воды дымовыми газами.
|
|
Для стабилизации оборотных вод применяют их фосфатирование. Но при этом увеличивается скорость биологического обрастания трубопроводов и технологического оборудования.
Последнее время широкое распространение получили комбинированные добавки – ингибиторы кристаллизации. Они позволяют одновременно предотвращать процессы биообрастания и коррозии.
Применение городских сточных вод на промышленных предприятиях
Рассматривая вопрос об использовании городских сточных вод на промышленных предприятиях, необходимо учитывать, что городские стоки запрещено применять на предприятиях пищевой, мясомолочной и фармацевтической промышленности. Это связано с возможностью заражения продуктов производства, что, в свою очередь, создает угрозу здоровью человека. В других отраслях промышленности необходимо соблюдать меры предосторожности, исключающие контакт людей с технической и технологической водой, и обеспечить мероприятия по технике безопасности.
Наиболее часто городские воды используют в качестве источника водообеспечения в районах с малой обеспеченностью водой и промышленно развитых районах. При применении очищенных городских стоков в системах повторного и оборотного водообеспечения, следует учитывать:
- технологические требования к качеству воды;
- физико-химический состав городских сточных вод;
- санитарно-гигиенические требования при повторном использовании этих очищенных вод.
Обязательным условием при использовании доочищенных городских сточных вод является их обеззараживание хлором. При времени контакта с хлором в 30 минут и остаточной его концентрации свыше 1,5 мг/л достигается полное обеззараживание воды.
Биохимически очищенные городские сточные воды с целью их повторного использования требуют глубокой очистки от взвешенных веществ и органических примесей. Наиболее рациональным методом доочистки является метод фильтрования на аэрируемых каркасно-засыпных фильтрах.
Для обеспечения санитарно-гигиенических требований к воде, используемой в закрытых системах, рекомендуется применять схему глубокой очистки на каркасно-засыпных фильтрах с обеззараживанием хлором, а в открытых системах – на каркасно-засыпных фильтрах с обеззараживанием озоном.
В настоящее время сформировались основные направления в использовании городских сточных вод для нужд промышленности. Преимущественно эти воды используют в оборотных системах охлаждения, а также в качестве технологической воды в тех процессах, где требования к воде соответствуют показателям качества открытых источников водоснабжения. В отдельных случаях предусматривается глубокая очистка воды до норм питьевого качества.