Фильтрование воды на механических фильтрах

Классификация и выбор технологических процессов подготовки воды

Очистка воды для подпитки котлов организуется в несколько стадий (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Стадии водоочистки

На начальном этапе (предочистка) из воды выделяются грубодисперсные и коллоидные вещества, а также снижается бикарбонатная щелочность этой воды. На дальнейших этапах производится очистка воды от истинно-растворимых примесей.

Предочистка воды может быть осуществлена в основном методами осаждения, при применении которых примеси выделяются из воды в виде осадка.

Эти методы называются также реагентными, так как для выделения примесей в воду дозируются специальные реагенты.

К процессам осаждения, применяемым в настоящее время при предочистке воды, относятся коагуляция, известкование и магнезиальное обескремнивание. Как правило, эти процессы совмещаются и проводятся одновременно в одном аппарате – осветлителе, что целесообразно как для улучшения суммарного технологического эффекта процесса очистки воды, так и для снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

Окончательная очистка от осадка осуществляется при помощи процесса фильтрования, который также относится к предочистке воды, но является безреагентным методом.

На второй стадии вода подвергается очистке химическими (умягчение, обессоливание), термическими (получение дистиллята), мембранными методами.

Очистка воды методом коагуляции

Под коагуляцией понимают физико-химический процесс слипания коллоидных частиц и образования грубодисперсной макрофазы с последующим ее выделением из воды.

В качестве реагентов, называемых коагулянтами, обычно применяют сернокислые соли: [Al₂(SO₄)₃·18H₂O] или (FeSO₄·7H₂O). Эти соли в воде почти полностью диссоциируют и легко подвергаются гидролизу.

При гидролизе коагулянтов Al₂(SO₄)₃ и FeSO₄ образуются положительные электроны и между отрицательно заряженными частицами дисперсных примесей воды возникают силы притяжения. Образуются укрупненные агрегаты, которые подчиняются силе тяготения. Эти агрегаты оседают или могут быть легко отфильтрованы вследствие своих уже достаточно крупных размеров.

Выделенный Н⁺ при гидролизе коагулянтов связывает бикарбонат в природной воде:

Для интенсификации и повышения технико-экономической эффективности процесса коагуляции используют вспомогательные процессы и средства коагуляции. К их^: числу относят флокуляцию – процесс агрегации частиц в котором в дополнение к непосредственному контакту частиц происходит их адсорбционное взаимодействие с молекулами высокомолекулярных веществ, называемых флокулянтами . При этом ускоряются процессы образования хлопьев и их осаждение, повышается плотность агрегатов, и осадков.

Флокулянты подразделяются на неорганические и органические, природные и синтетические, на ионогенные и амфотерные. Из неорганических флокулянтов используется активная кремниевая кислота; природными органическими флокулянтами являются крахмал, карбоксиметилцеллюлоза и др. Синтетические флокулянты получили более широкое применение из-за лучших флокуляционных свойств, среди них в основном используется в настоящее время универсальный флокулянт полиакриламид (ПАА) (-C₃H₅NO) n

Полиакриламид выпускается промышленностью в виде 8-процентного геля, который растворяют в быстроходных мешалках на ВПУ до концентрации 0,1 %. Дозировка флокулянта составляет 0,5–1,5 мг на 100 мг взвешенных веществ в исходной воде. Раствор ПАА вводится через 0,5–2 мин после ввода коагулянта.

Осаждение методами известкования и содоизвесткования

Известкование воды, т. е. обработка воды Са(ОН)₂, применяется для снижения щелочности (декарбонизации) исходной воды, при этом одновременно уменьшаются жесткость и сухой остаток, удаляются грубодисперсные примеси, соединения железа.

Технологический процесс известкования воды широко применяется на ТЭС для вод со щелочностью, превышающей 1,5 ммоль/дм³. При известковании примеси переходят в сбросные воды в виде твердой фазы, что упрощает их переработку при создании бессточных схем, а содержащиеся в продувочных водах щелочные компоненты – карбонат кальция и гидроксид магния – могут быть использованы для нейтрализации кислых стоков.

Содоизвесткование как метод умягчения применим к водам практически любого состава в отличие от известкования, при котором жесткость воды снижается лишь на значение ее карбонатной составляющей. При содоизвестковании наряду с известью дозируют кальцинированную соду Nа₂СО₃, которая за счет диссоциации создает в воде избыток ионов , способствующих переводу в твердую фазу ионов Са²⁺.

Даже при хорошо налаженном режиме работы осветлителей не удается получить воду с концентрацией твердой фазы ниже 10 мг/дм³. Такая вода не может быть направлена на дальнейшую очистку и требует дополнительного осветления. В практике дальнейшее осветление производится при помощи механических фильтров. Фильтрование представляет собой сложный процесс очистки воды от грубодисперсных примесей при течении воды через пористую среду.

В зависимости от соотношения размеров фильтруемых частиц и эффективного диаметра пор удержание частиц может происходить как в объеме слоя (адгезионное фильтрование), так и на его поверхности (пленочное фильтрование).

Если диаметр пор слоя превышает диаметр частиц, последние входят с потоком воды в слой и удерживаются внутри его. Если же диаметр пор меньше диаметра частиц, то они задерживаются на поверхности слоя, образуя пленку. В схемах ВПУ на котельных и ТЭС чаще применяют адгезионное фильтрование, а в схемах очистки конденсата – пленочное.

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 450; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!