Курсовая работа: Химическая обработка воды для подпитки теплосети

Если какую-либо ячейку разделить полупроницаемой мембраной на 2 камеры и в камеру залить чистой обессоленной водой, а вторую соленой, то будет происходить самопроизвольный переход молекул растворителя (воды) в соленую воду. Движущей силой процесса является разность концентраций воды в правой и левой камерах. Система стремится к равновесию концентраций по обе стороны мембраны. Этот переход будет происходить до тех пор, пока гидростатическое давление растворителя на мембрану не достигнет определенной величины, называемой осмотическим давлением.

Затем во второй камере создается давление больше осмотического и осуществляется обратный осмос.

6. Общая схема водоподготовительной установки

Схема водоподготовительной установки изображена на рисунке 17.1 в приложении 17.

Сырая вода по трубе (1) поступает в распределитель (2), где она разделяется на 2 потока. Один поступает в подогреватель воды(3), а затем в отстойник (5). Другой поток проходит через вытеснитель коагулянта(4) и вместе с растворенным коагулянтом - в (5). Здесь вода отстаивается, удаляется часть механических и коллоидных примесей, а затем поступает в промежуточный бак (6), откуда она насосом (7) подается в механические фильтры (8) для окончательного осветления. Далее в катионитных фильтрах (9) освобождается от солей жесткости, после чего подается в деаэраторную колонку (10), где освобождается от растворимых в ней газов, и стекает в питательный бак. Из него питательными насосами подается в котел.

7. Водоподготовка на ЭПК УРФУ

На оборудовании водоподготовки ЭПК УрФУ внедрены следующие технологии:

1. Применение гравитационно-инерционного грязевика для доочистки исходной воды от механических примесей. [приложение 18]

2. Умягчение воды для питания паровых котлов в противоточных натрий-катионитных фильтрах. [приложение 19]

3. Обработка исходной воды реагентом СК-110.

Уделим этим технологиям особое внимание.

Грязевик инерционно-гравитационный предназначен для эффективной очистки различных технологических потоков воды от механических примесей, взвешенных и всплывающих веществ без использования фильтрующих материалов, сеток и сменных элементов.

Установка грязевика на обратной линии теплосети позволяет резко увеличить продолжительность межремонтного цикла, снизить количество химических очисток котлов, уменьшить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя через котлы и увеличить коэффициент теплопередачи. Также имеется большой положительный опыт эксплуатации грязевика на ЦТП, внутридомовых системах отопления, технологических водооборотных циклах промышленных производств, оборотного водоснабжения.

Грязевик инерционно-гравитационный представляет собой напорный вертикальный цилиндрический аппарат (см. рис. 18.1 приложение 18), состоящий из цилиндрического корпуса с эллиптическим или конусообразным верхним и нижним днищами. В корпус вварен люк-лаз для осмотра и ремонта грязевика. В верхнее днище вмонтирован трубопровод для подвода воды на очистку и воздушник для удаления воздушной подушки. В нижнее днище равномерно по периметру вварены патрубки с кранами для периодического удаления задержанных примесей. Внутри корпуса грязевика жестко смонтирован трубопровод для отвода очищенной воды. На трубопроводе имеются несколько перфорированных участков, которые закрыты коническими козырьками. Суммарная площадь прорезей каждого участка рассчитывается таким образом, чтобы получить максимальный эффект улавливания загрязнений. Аналогично рассчитывается величина зазора между коническими козырьками и цилиндрическим корпусом. Под нижним козырьком внутри цилиндрического корпуса смонтирована коническая тарелка для создания застойной зоны в нижней части корпуса, чтобы исключить взмучивание осадка потоком воды при переменной гидравлической нагрузке. Для удаления всплывающих загрязнений, таких как нефтепродукты, щепу, листву микробиологический шлам в конструкции аппарата может быть предусмотрена верхняя застойная камера и дополнительные верхние дренажи. Также, ГИГ может быть оборудован системой автоматики, которая включает в себя электромеханические задвижки на дренажные патрубки и электронное реле времени.

Принцип действия грязевика основан на сочетании двух процессов: инерции и гравитации. Обрабатываемая вода по трубопроводу подается в корпус грязевика, попадает на отбойный конус и плавно растекается по поперечному сечению. Плавно обтекая верхний конический козырек, вода теряет скорость и совершает поворот на 180 градусов и через перфорированный участок попадает в трубопровод. Остальная часть потока воды последовательно, резко меняя направление движения и теряя скорость, также попадает в трубопровод через остальные перфорированные участки, а очищенная вода отводится к потребителю. Пространство между образующими конических козырьков и центральной трубой обеспечивает плавный режим движения среды, в результате чего осуществляется высокая степень очистки воды. Осевшие в нижней части грязевика примеси периодически удаляются путем открытия кранов на патрубках. При работе грязевика отделение загрязнений происходит в результате сочетания двух процессов гравитации: естественной и за счет принудительного движения потока воды сверху вниз от I до последнего перфорированных участков, и двух процессов инерции: за счет резкого снижения скорости потока воды и за счет резкого изменения направления движения. Комбинирование процессов инерции и гравитации позволило значительно увеличить степень очистки воды от механических примесей по сравнению с существующими стандартными грязевиками и получить существенный экономический эффект от внедрения данного аппарата.

Достоинства грязевика:

1. Простота конструкции и эксплуатации.

2. Отсутствие фильтрующих материалов, сеток и сменных элементов.

3. Высокая степень очистки от механических примесей, взвешенных и всплывающих веществ.

4. Широкая область применения.

5. Отсутствие загрязнения окружающей среды.

6. Малое гидравлическое сопротивление.

7. Невысокая стоимость.

8. Простота в обслуживании.

9. Конструкция грязевика позволяет решить глобальную проблему промывки любых трубопроводов от загрязнений с использованием максимальных скоростей промывки и минимальным сбросом самой загрязненной части промывочной воды.

10. Обеспечение надежной защиты насосов при попадании посторонних предметов в потоки воды.

Na-катионитовая установка состоит из бака диаметром 700 – 3400 мм, в котором размещают катионит; бака для сбора отмывных вод предыдущей регенерации, используемых при взрыхлении; солерастворителя, представляющего с?