Обработка охлаждающей воды хлором и медным купоросом

Назначение хлора	Обработка охлаждающей воды						Дополнительные
или медного	Хлор			Медный купорос (по иону меди)			данные
купороса	Доза, мг/л	Продолжительность хлорирования каждого периода, мин, ч	Периодичность	Доза, мг/л	Продолжите-льность хлорирования каждого периода	Периодичность
Борьба с цветением воды в водохранилищах (прудах) - охладителях				0,10,5, считая на объем верхнего слоя воды в водохранилище толщиной 1  1,5 м или на весь объем воды в пруду	Устанавливается опытным путем в процессе эксплуатации		Для пересчета иона меди на товарный продукт дозу следует умножить на 4
Предупреждение бактериального биологического обрастания теплообменных аппаратов и трубопроводов		40  60 мин	2  6 раз в сут				Доза хлора должна обеспечивать содержание остаточного активного хлора в оборотной воде после наиболее удаленных теплообменных аппаратов 1 мг-л в течение 30  40 мин
Предупреждение обрастания водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов				1  2	1 ч	3  4 раза в месяц	
Предупреждение биологического обрастания микроорганизмами, водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов	710	1 ч	3  4 раза в месяц	1  2	1 ч	3  4 раза в месяц	

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 кислотыД_кис,мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле

Д_кис = 100е_кис (Щ_доб-Щ_об/К_у)/С_кис, (1)

гдее_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— содержаниеH₂SO₄или НСlв технической кислоте, %;

К_у —коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемыйК_у =(Р₁ +Р₂ +Р₃)/Р₂ + Р₃ =Р/Р₂ +Р₃,

гдеР₁, Р₂, Р₃ —потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %,расхода оборотной воды.

Щелочность оборотной водыЩ_обнадлежит определять по формуле

(2)

(3)

где —величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды,S_об и температуры охлажденной водыt₂, 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. 2в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системеК_у;

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

Величина солесодержания оборотной водыS_об,мг/л, определяется по формуле

S_об = S_добК_у, (4)

гдеS_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 Са²⁺иSO₄^2-в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция

(5)

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

(6)

где ,С_Na,C_Mg, C_Ca —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_Clи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°С следует принимать равным2,410^-5.

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

Таблица 1

Температура	Ионная сила раствора (охлажденной воды) , г-ион/л
охлажденной	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
воды	Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
t2, °С	200	400	600	800	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500	6000
5	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
10	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
15	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	15
20	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
25	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
30	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
35	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
40	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	Коэффициент упаривания Ку
воды Щдоб, мг-экв/л	1,2	1,5	2	2,5	3	1,2	1,5	2	2,5	3
	Значения (СО2)охлв воде, охлажденной на градирнях, мг/л
	При подкислении					При декарбонизации
1		0,6	0,6	0,5	0,5	0,2	0,7	0,9	1,5	2,4
2	2,2	2,1	2,1	2	2	1,8	3,3	6,9	12	18,9
3	3,6	2,8	2,5	2,3	2,2	6	10	26	34	36
4	5,3	4,6	3,8	3,5	3,4	12	28	36	40	43
5	9	6,4	5,1	4,5	4,3	34	36	40		
6	16,3	9	7,6	6	5,4					

Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах) - охладителях значения (СО₂)_охл следует принимать на основании данных технологических изысканий.

Таблица 3

Ионная сила раствора (охлажденной воды) , 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

2.При рекарбонизации дозу двуокиси углерода,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 газовq_дг,м³/ч, при нормальном атмосферном давлении 0,1МПа (1кгс/см²) и температуре 0 °Сследует определять по формуле

(10)

гдеq_охл —расход оборотной воды, м³/ч;

— содержание СО₂в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.

При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО₂в 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 %;

_исп —степень использования двуокиси углерода, %,принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной40—50 %, с помощью газодувок и барботажных труб — 20—30 %;

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

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

Количество водыz_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 давлении0,1МПа (1кгс/см²), принимаемая по табл. 4.

Таблица 4

Температура воды, °С	10	15	20	25	30	40	50	60
Растворимость двуокиси углерода, мг/л	2310	1970	1690	1450	1260	970	760	580

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 продувкиР₃и определить добавку водыР.

Если при заданной продувке величинаzполучится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувкуР₃или 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—2мг/л. При этом в расчете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5—2,5мг/л по Р₂О₅или 3—5мг/л по товарному продукту.

При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувкуР₃, %,определяемую по формуле

Р₃ = Р₁/(К_у.доп - 1) - Р₂, (12)

гдеК_у.доп —допустимый коэффициент упаривания воды, определяемый по формуле

К_у.доп = (2 - 0,125Щ_доб) (1,4 - 0,01t₁) (1,1 - 0,01Ж_доб), (13)

где t₁ —температура оборотной воды до охладителя, °С;

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

ЗначенияР₁иР₂принимаются согласно п. 11.9.Метод фосфатирования следует применять приК_у.доп 1 и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинахК_у.доп 1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.

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

Д_кис= 100е_кис(Щ_доб-Щ_доб.пр)/С_кис, (14)

гдеЩ_доб.пр —предельная величина щелочности добавочной воды, мг-экв/л, при которой предотвращение карбонатных отложений при заданных условиях (t₁,К_уиЖ_доб) достигается фосфатированием, определяется по формуле

Щ_доб.пр = 16 - К_у/0,125(1,4 - 0,01t₁)(1,1 - 0,01Ж_доб). (15)

Метод комбинированной фосфатно-кислотной обработки воды следует применять при

0 < Щ_доб.пр<Щ_доб. (16)

ПриЩ_доб.пр Щ_добнадлежит предусматривать только фосфатирование, приЩ_доб.пр 0 подкисление.

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

Приложение 13

Рекомендуемое