Іонний обмін у системах очищення води є одним із найефективніших методів підготовки промислової води. Він дозволяє точково видалити іони кальцію, магнію, важких металів, нітратів та інших розчинених неорганічних сполук, забезпечуючи стабільну якість для технологічних процесів.

Цей метод незамінний там, де звичайна фільтрація або відстоювання не дають потрібного результату. У цьому матеріалі детально розглянемо, де і як застосовується іонний обмін у системах очищення води, які типи смол використовуються та чому цей підхід є обов’язковим для певних промислових галузей.

Принцип роботи методу іонного обміну

Метод ґрунтується на здатності синтетичних смол обмінювати власні іони на іони з оброблюваної води. Катіонітові смоли захоплюють позитивно заряджені іони (кальцій, магній, залізо, важкі метали), аніонітові – негативно заряджені (сульфати, нітрати, хлориди, фосфати). У системах змішаного ложа обидва типи смол поєднуються для глибокого знесолення.

Вода проходить через шар смоли, при цьому небажані іони осідають у смолі, а натомість у воду вивільняються нейтральні іони натрію або водню. Завдяки цьому іонний обмін у системах очищення води забезпечує стабільне видалення жорсткості, розчинених солей і токсичних елементів незалежно від коливань у складі вихідної води.

Іонний обмін у системах очищення води: основні сфери застосування

Іонний обмін у системах очищення води широко використовується в таких галузях:

• Енергетика та котельні: підготовка живильної води для котлів і теплообмінників. Жорстка вода руйнує обладнання, тому знесолення є обов’язковим.
• Харчова та напійна промисловість: видалення жорсткості та нітратів. Вимоги до якості тут визначаються нормами на питну та промислову воду.
• Фармацевтика: отримання води очищеної та води для ін’єкцій відповідно до фармакопейних вимог.
• Хімічна та нафтохімічна промисловість: підготовка технологічної води з точним іонним складом.
• Гальванічні виробництва: видалення іонів важких металів зі стоків і підготовка технологічних ванн.
• Мікроелектроніка та напівпровідники: отримання ультрачистої деіонізованої води з провідністю менше 1 мкСм/см.

Крім промислових застосувань, іонний обмін у системах очищення води використовується в готелях, лабораторіях, пральнях та муніципальних водоканалах.

Типи іонообмінних смол та критерії вибору

Вибір типу смоли визначає ефективність усієї системи. Основні категорії:

Сильнокислотні катіоніти (SAC). Ефективно видаляють іони кальцію, магнію, натрію та заліза. Застосовуються для пом’якшення та першого ступеня знесолення. Регенеруються розчином кухонної солі або соляної кислоти.

Сильноосновні аніоніти (SBA). Видаляють сульфати, нітрати, хлориди та кремнієву кислоту. Незамінні у двоступеневих системах знесолення. Регенеруються гідроксидом натрію.

Змішане ложе (Mixed Bed). Поєднання катіоніту та аніоніту в одному корпусі. Забезпечує воду з мінімальним солевмістом. Застосовується як фінальний ступінь у фармацевтиці та мікроелектроніці.

Вибір смоли залежить від якості вихідної води, вимог до очищеної води та технологічних обмежень виробництва. Саме тому іонний обмін у системах очищення води завжди починається з лабораторного аналізу вихідної води і детального технологічного проєктування.

Переваги іонного обміну для промислових підприємств

Порівняно з хімічним осадженням або коагуляцією, іонний обмін у системах очищення води забезпечує кілька суттєвих переваг:

• Висока точність: видалення конкретних іонів до заданих значень концентрації.
• Стабільна якість на виході незалежно від коливань складу вихідної води.
• Довговічність: смоли служать 5 і більше років при правильній регенерації.
• Компактність: мінімальна займана площа порівняно з хімічними методами.
• Сумісність: добре поєднується з ультрафільтрацією та зворотним осмосом як додатковий ступінь очищення.

Завдяки цьому іонний обмін у системах очищення води залишається стандартом для виробництв, де якість води безпосередньо впливає на якість кінцевого продукту або безпеку обладнання.

Регенерація та технічне обслуговування іонообмінних систем

Після насичення смола вичерпує обмінну ємність і потребує регенерації. Цей процес відновлює її властивості і дозволяє повторно використовувати смолу без заміни протягом багатьох років.

Щоб іонний обмін у системах очищення води зберігав ефективність протягом усього терміну служби, необхідно:

• дотримуватися розкладу регенерації відповідно до показника провідності або питомого опору води на виході
• використовувати реагенти для регенерації потрібної концентрації та якості
• регулярно відбирати проби очищеної води і контролювати якість
• проводити планові огляди корпусів, арматури та систем дозування реагентів

Несвоєчасна або неправильна регенерація призводить до зниження якості очищення та передчасного зносу смоли. Залучення сервісного відділу компанії з досвідом у промисловому водоочищенні дозволяє уникнути збоїв і підтримувати безперебійну роботу системи.

Як підібрати систему іонного обміну для виробництва

Вибір і впровадження системи потребує технологічного розрахунку, що враховує кілька параметрів:

• якість і хімічний склад вихідної води (необхідний повний аналіз)
• необхідна продуктивність і вимоги до якості очищеної води
• режими водоспоживання та можливі перерви у роботі
• наявні площі та обмеження щодо зберігання регенеруючих реагентів

ЗІКО проєктує та впроваджує системи іонного обміну для підприємств різних галузей. Фахівці проводять аналіз вихідної води, підбирають тип і об’єм смоли, розраховують систему регенерації та здійснюють монтаж і налаштування обладнання.

Якщо ваше виробництво потребує комплексного рішення, ознайомтеся з повним переліком промислових систем очищення води – фахівці підберуть оптимальну конфігурацію з урахуванням бюджету та технологічних вимог.

Поширені запитання

Вода поглинає більше тепла при певному підвищенні температури, ніж будь-яка інша звичайна неорганічна речовина. Вона розширюється в 1600 разів, коли випаровується, утворюючи пару при атмосферному тиску. Пара здатна переносити велику кількість тепла. Ці унікальні властивості води роблять її ідеальною сировиною для процесів опалення та виробництва електроенергії.

Усі природні води містять різну кількість розчинених і зважених речовин і розчинених газів. Кількість розчинених у воді мінералів коливається від 30 г/л у морській воді до будь-якої кількості та від 0,005 до 1500 мг/л у прісній воді. Оскільки домішки води спричиняють проблеми з котлом, слід уважно стежити за якістю води, яка використовується для виробництва пари – вимоги до якості котлової води.

Склад живильної води котла повинен бути таким, щоб домішки в ній не перевищували допустимі межі для конкретної конструкції котла. Якщо живильна вода не відповідає цим вимогам – вимоги до якості котлової води, її необхідно попередньо обробити для видалення домішок. Однак не завжди потрібно повністю видаляти домішки, оскільки хімічна обробка всередині котла може ефективно та економічно протидіяти їм.

Чистота живильної води залежить як від кількості домішок, так і від природи домішок: деякі домішки, такі як твердість, залізо та силікати, викликають більше занепокоєння, ніж, наприклад, солі натрію. Вимоги до чистоти будь-якої живильної води залежать від того, скільки живильної води використовується, а також від того, що може витримувати конкретна конструкція котла (тиск, швидкість теплопередачі тощо). Тому вимоги до чистоти живильної води вимоги до якості котлової води, можуть сильно відрізнятися. Як правило, жаротрубний котел низького тиску може витримувати високу жорсткість живильної води за належної обробки, тоді як у деяких сучасних котлах високого тиску з води необхідно видалити практично всі домішки.

Можна надати лише відносно широкі діапазони максимальних рівнів лугів, солі, кремнезему, фосфатів тощо щодо робочого тиску. Фактичні максимальні рівні необхідно отримати від виробника котла, який базуватиме їх на характеристиках даного котла.

Важливість хімії котлової води та пари – вимоги до якості котлової води

Чистота пари

Вимоги до чистоти або хімічного складу пари можуть бути такими ж простими, як максимальний вміст вологи, або можуть включати максимальні концентрації для різноманітних хімічних речовин. Часто для пари з будівельними або технологічними нагрівачами низького тиску вказується лише максимальний вміст вологи. Це може бути 0,5% або 0,1%. І навпаки, деякі виробники турбін вказують максимальну провідність катіонів парового конденсату, pH і максимальні концентрації для загальної кількості розчинених твердих речовин, натрію та калію, силікатів, заліза та міді. Загальна кількість розчинених твердих речовин у турбінній парі повинна бути менше 0,050 ppm, а в деяких випадках менше 0,030 ppm. Межі для окремих видів можуть бути навіть нижчими. Якщо пара має бути перегріта, необхідно ввести максимальну межу розчинених у парі твердих речовин, щоб уникнути надмірного осадження та корозії пароперегрівача. Ця межа зазвичай становить 0,100 ppm або менше. Навіть якщо застосування не вимагає вимог до чистоти пари, концентрації розчинених твердих речовин менше 1,0 ppm рекомендуються при тиску до 600 psig (4,1 МПа), менше 0,5 ppm при 600-1000 psig (4,1-6,9 МПа) і менше ніж 0,1 ppm вище 1000 psig (6,9 МПа).

Утворення піни або надмірне розбризкування над лінією води в барабані може спричинити надмірне винесення вологи, а отже, надмірну концентрацію домішок пари. Поширеними причинами піноутворення є надмірна кількість твердих речовин або лужності, а також наявність органічних речовин, таких як нафта. Утримання розчинених твердих речовин нижче концентрації, яка спричиняє піноутворення, потребує безперервної або періодичної продувки котла. Висока лужність котлової води збільшує потенціал піноутворення, особливо за наявності зважених речовин.

Якщо хімічна речовина досить летюча, вона також переноситься у вигляді пари в пару. Загальний перенос – це сума механічного та пароподібного переносу. Пароподібний перенос залежить від розчинності в парі та різний для кожного хімічного виду. Для більшості розчинених твердих речовин, які містяться в котловій воді, це незначно в порівнянні з механічним винесенням при тиску менше 2000 psig (13,8 МПа). Винятком є діоксид кремнію, для якого пароподібне винесення може бути значним при нижчому тиску. Винос пари залежить від тиску та хімічного складу котлової води. На це не впливає конструкція котла. Отже, якщо пароподібний перенос для певного виду є надмірним, його можна зменшити, лише змінивши хімічний склад котлової води. Конструкція котла впливає лише на механічне перенесення. Невзаємодіючі гази, такі як азот, аргон і кисень, майже повністю переносяться з парою, не маючи ніякого відношення до переносу вологи.

Надмірна концентрація домішок пари також може бути спричинена хімічним складом живильної та котлової води, який сприяє утворенню летючих речовин. Перенесення леткого силікату може бути проблематичним при тиску вище 1000 psig (6,9 МПа). Перенесення пароподібного силікату при pH 10,0 становить 88% від такого при pH 8,8. Перенесення пароподібного силікатуу при pH 11,0 становить 74% від такого при рН 8,8. Єдиним ефективним методом запобігання надмірному виносу силікату чи інших парів є зменшення концентрації котлової води. Іншим поширеним джерелом надлишкових домішок у парі є недостатня чистота охолоджуваної води. Усі забруднення, що містяться у розпилюваній воді, потрапляють безпосередньо в пару.

Відбір і аналіз проб води для котлів

Ефективний відбір проб є ключовим елементом у контролі хімічного складу води та пари. Це включає отримання репрезентативних зразків, запобігання забрудненню зразків і запобігання втраті зразків, які будуть аналізуватись.

Загалом лінії відбору зразків мають бути якомога коротшими та виготовленими з нержавіючої сталі, за винятком випадків, коли умови вимагають інше. Зразки слід отримувати з безперервного потоку води. Час між відбором проби та аналізом має бути якомога коротшим. Зразки слід швидко охолодити до 100F (38C), щоб уникнути зміни показників. Форсунки та лінії для відбору зразків повинні забезпечувати ізокінетичну швидкість зразка та підтримувати постійні високі швидкості води (мінімум 6 футів/с [1,8 м/с]), щоб уникнути втрати показників. 

Скрізь, де це можливо, онлайн-моніторинг слід розглядати як альтернативу взяттю зразків. Це надає дані в режимі реального часу, дозволяє стежити за тенденціями та надає записані дані. Однак онлайн-монітори вимагають калібрування, обслуговування та перевірки за допомогою взятих зразків або онлайн-синтезованих стандартних зразків для забезпечення надійності.

Адекватний контроль хімічного складу води залежить від здатності операторів котельні постійно вимірювати задані параметри. Отже, офіційні програми забезпечення якості повинні використовуватися для кількісного визначення та відстеження точності та упередженості вимірювань. Повинні бути розроблені детальні процедури, які охоплюють структуру лабораторії, навчання, стандартизацію, калібрування, збір/зберігання/аналіз зразків, звітність, записи про технічне обслуговування та процедури коригувальних дій.

Контроль чистоти води в котлі

Оскільки локальна концентрація домішок котлової води та хімікатів для обробки є властивою для виробництва пари, хімічний склад води  необхідно контролювати згідно – вимоги до якості котлової води, щоб концентрати не стали корозійними. Як приклад, корозія під час роботи котла часто спричинена концентрацією гідроксиду натрію, концентрацією їдких солей, таких як карбонат натрію, або концентрацією кислотоутворюючих солей, таких як хлорид чи сульфат магнію. Ефективна обробка живильної води разом із технічним контролем мінімізує корозію, зводячи до мінімуму потрапляння цих домішок у котел.

Вуглекислий газ від витоку повітря та від розкладання карбонатів і органічних сполук має тенденцію підкислювати живильну воду та конденсат пари. Необхідно також контролювати розчинений кисень у системі котла. У більшості робочих умов кисень є особливо корозійним, оскільки він сприяє окисленню заліза, міді та інших металів з утворенням розчинних іонів металів. При вищих температурах кисень гірше розчиняється у воді, але швидкість хімічної реакції збільшується. Поєднання кисню та залишкового хлору є особливо корозійним. Однак у системах з надчистою водою, таких як використовуються для високотискових котлів, контрольоване додавання кисню під час роботи є корисним, оскільки воно зменшує перенесення продуктів корозії до котла та, відповідно, зменшує швидкість осадження в котлі.

Перенесення домішок з котлової води в пару також властиве роботі котла. Хоча сепараційні пристрої в барабанних котлах видаляють більшість крапель води, які переносяться парою, деякі залишкові краплі, що містять невелику кількість розчинених твердих речовин, завжди переносяться разом з парою. Крім того, при більш високому тиску є деякий винос пари. Надлишок домішок може пошкодити пароперегрівачі, парові турбіни або наступне технологічне обладнання.

Живильна вода котла

Для підтримки цілісності та продуктивності котла, а також для отримання пари відповідної турбінної або технологічної чистоти живильна вода котла повинна бути очищена та хімічно кондиціонована. Кількість і характер домішок живильної води, які можуть бути прийняті, залежать від робочого тиску котла, конструкції котла, вимог до чистоти пари, типу внутрішньої обробки котлової води, швидкості продувки та того, чи використовується живильна вода для охолодження пари. Параметри хімічного складу живильної води, що підлягають контролю, включають розчинені тверді речовини, рН, розчинений кисень, жорсткість, зважені тверді речовини, загальний вміст органічного вуглецю (TOC), нафту, хлориди, сульфіди, лужність і схильність до утворення кислоти або основи.

Живильна вода для котлів повинна бути як мінімум пом’якшеною для котлів низького тиску та демінералізованою для котлів високого тиску – вимоги до якості котлової води. Вона повинен бути вільною від кисню та, по суті, вільною від компонентів жорсткості та зважених твердих речовин. Рекомендовані обмеження живильної води наводяться в паспорті до котла. Використання живильної води високої чистоти мінімізує вимоги до продувки в барабанних котлах і зводить до мінімуму потенційні проблеми винесення, осадження та корозії протягом пароводяного циклу.

Вода є одним з найважливіших ресурсів для життя, її якість має дуже велике значення для здоров’я та добробуту.

Вимоги до води встановлюються для забезпечення її придатності для споживання, безпечності, та для використання у різних сферах. В залежності від сфери застосування є такі основні вимоги до води:

Вимоги для питної води

Мікробіологічна чистота

Це означає, що у воді повинні бути відсутні бактерії, віруси, хімічні забруднення та інші шкідливі речовини. Для забезпечення такої вимоги як правило використовується хлор, та інші дезінфікуючі засоби.

Хімічний склад

Вода не повинна містити шкідливі хімічні домішки, такі як мідь, фтор, свинець та інші, у концентраціях, які перевищують допустимі норми.

Вимоги до води для виробництва та інших сфер

Стандарти водопостачання – вода, що використовується у виробництві та промисловості повинна відповідати таким стандартам якості, щоб уникнути негативного впливу на обладнання та продукцію. В залежності від галузі виробництва діють різні вимоги до води, наприклад в харчовій промисловості вимоги до води є особливо високими, оскільки вода використовується прямо в продукт (на приготування їжі, виробництво напоїв) та для миття продуктів і обладнання, там вода має бути мікробіологічно чистою і безпечною для споживання.

Вимоги до води у фармацевтиці

Вимоги до води, що використовується у фармацевтичній промисловості є надзвичайно високими, оскільки в цій галузі вода використовується для виробництва лікарських засобів, і тому там необхідна високо очищена вода від різних хімічних включень, електропровідність такої води не повинна перевищувати 2 мкСм/см, це означає що вона повинна бути ідеально очищеною і практично не містити ніяких домішок, а тим більше вірусів і бактерій.

Вимоги до води в автомобільній промисловості та інших сферах

Вимоги до  води, що використовується в автомобільній промисловості, не є такими жорсткими як в харчовій чи фармацевтичній промисловості, але тим не менше вода, яка використовується в цій галузі також повинна мати певні вимоги, вона не повинна містити металів, які викликають корозію.

Вимоги до води, що використовується в електроенергетиці полягають у відсутності в ній забруднень, які можуть пошкодити обладнання.

Хімічна промисловість вимагає великих об’ємів води для процесів реакції та розчинення. Вимоги до води для використання в цій галузі полягають в безпечності для використання в хімічних процесах.

Загалом всі вимоги до води використовуються для забезпечення безпеки процесів виробництва та для забезпечення якості кінцевої продукції чи послуг.

Аграрні потреби – землеробство та тваринництво потребують великих об’ємів води, в залежності від конкретного виду діяльності, необхідна вода певної якості, але загалом вимоги до води встановленні для зростання здорових тварин та для забезпечення їх нормального розвитку.

Екологічні вимоги

• Охорона водних ресурсів – вимоги до води направлені на забезпечення водних джерел, щоб в них не потрапляли забруднення  у вигляді відходів, також щоб вони не були перенасичені хімічними речовинами.
• Збереження водних екосистем – вимоги до води направлені на збереження природних екосистем водойм та забезпечення їх біорізноманіття.

Вимоги до води виконують ключову роль у забезпеченні якості життя та збереженні природних ресурсів. Їх належне дотримання сприяє забезпеченню здоров’я людей, екологічній стійкості та сталому розвитку суспільства в цілому. Тому важливо пильно стежити за тим, щоб вимоги до води були не лише встановлені, а й дотримувалися на всіх рівнях суспільства.

Вимогами до води питної передбачено, що вона повинна бути прозорою, безбарвною, позбавленою кольоровості, без присмаків та запахів, та не містити видимих домішок, також вона повинна бути не шкідлива за хімічним складом, бути безпечною в епідемічному й радіаційному відношенні.

В Україні норми якості питної води регулюються Держстандартом ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної призначені для споживання людиною». Так особлива увага направлена для забезпечення вимог до води питної, адже вода хорошої якості є показником високого санітарного благополуччя і життєвого рівня населення, яке забезпечене централізованим водопостачанням. Ці норми визначають безпечні рівні забруднюючих речовин, забезпечуючи запобігання захворюванням і підтримуючи загальний стан здоров’я. 

Загалом показники якості води поділяються на фізичні, хімічні, біологічні, та бактеріологічні. Класифікація наведена в таблиці.

Розглянемо детальніше ці показники, та вимоги відповідно до ДСанПіН 2.2.4-171-10 Вимоги до води по кольоровості – питна вода повинна мати прозорий колір без будь яких домішок або осаду. Наявність деяких відтінків може вказувати на забруднення, такі як метали, бактерії або хімічні сполуки.  Відповідно до вимог ДСанПіН 2.2.4-171-10 колір води не повинен перевищувати 10 градусів.

Каламутність води зумовлена зазвичай дрібнодисперсними домішками такими як пісок, окалина та інші. У питній воді наявність цих домішок не допускається, відповідно до вимог чинного законодавства України каламутність води не повинна перевищувати 1 НОК, який дорівнює 0,58 мг/дм3.

Вимоги до запаху води передбачають, що при температурі 60ºС запах води не повинен перевищувати 2 бали. Якщо у воді відчувається запах, це вказує на надлишок у воді розчинених хімічних речовин. Наприклад запах тухлих яєць свідчить про наявність у воді сірководню.

Вимоги до води за смаком і присмаком – питна вода повинна бути приємною, мати освіжаючий смак без будь якого стороннього присмаку, і не перевищувати 2 балів. Смак води залежить від її мінерального складу, температури та вмісту розчинених газів. Розрізнять чотири типи смаку води: солона, солодка, кисла, гірка. Всі інші смакові відчуття – це присмаки, наприклад хлорний, терпкий, і т.д.

рН води – це кислотно лужний баланс, який згідно з вимогами до води питної повинен бути в межах від 6,5 до 8,5 одиниць.

Загальна мінералізація – визначає сукупність всіх компонентів, які знаходяться у воді, так вода з рівнем мінералізації від 0 до 20 ppm вважається знесоленою (близькою до дистильованої) і непридатною для вживання, так як вона вимиває солі з організму. Мінералізація 50 – 150 ppm вважається столовою водою, показники від 150 – 200 ppm – незадовільною, 250 – 1000 ppm непридатною для постійного вживання, оскільки це спричиняє навантаження на серцево-судинну систему, а також затримання води в організмі. 

Хлориди – це солі, які містять хлор та інші елементи, такі як калій, магній та натрій, вони впливають на смак і запах води. Норма хлоридів в питній воді становить не більше 250 мг/л.

Жорсткість води визначається наявністю в ній солей кальцію і магнію. За цим показником природні води поділені на 5 класів: дуже м’які, м’які, пом’якшені, жорсткі і дуже жорсткі. 

Якщо вода жорстка або забруднена домішками, то на внутрішніх поверхнях труб і котлів осідає накип, який призводить до зменшення теплопровідності і передчасного виходу з ладу апаратури і навіть цілих систем.

Відповідно до ДСанПіН 2.2.4-171-10 жорсткість води не повинна перевищувати 7 ммоль/дм3.

Окиснюваність води характеризує сумарний вміст у воді органічних речовин та легко окиснюваних хімічних домішок. Цей показник вказує на ступінь забруднення води. І якщо окиснюваність становить більше 5 мг кисню в літрі води, це свідчить про її забруднення стічними водами.

Вимоги до заліза у воді не дозволяють його перевищення більше ніж 0,2 мг/дм3, якщо цей показник вищий, вола має неприємний металевий присмак, інколи набуває жовтого забарвлення, і є непридатною для споживання.

Марганець зазвичай зустрічається разом з розчиненим залізом, може випадати в осад чорного кольору і надавати воді мутно-темного забарвлення. Вміст марганцю в питній воді не повинен перевищувати 0,05 мг/дм3.

Вимоги до фтору в питній воді становлять від 0,8 до 1,0 мг/дм3, кремнію менше 10 мг/дм3.

Вода повинна бути безпечною для вживання і не містити бактерій.

Компанія Зіко відзначається високим рівнем компетентності в підборі обладнання для очищення води з метою забезпечення води, що відповідає вимогам ДСанПіН, а також розробляє індивідуальні рішення що стосуються очищення води відповідно до потреб замовників, і має досвід роботи практично у всіх галузях. Для детальної консультації зверніться до наших спеціалістів.

Парові котли можуть використовуватися для опалення громадських приміщень, вироблення електроенергії для виробництва та інших комерційних цілей. Котли використовуються в різних галузях промисловості, таких як броварні, лікарні, школи та університети тощо, а також на виробництві.

Основне призначення котлової води – виробництво високоякісної пари, яка дозволяє котлу передавати тепло по всьому об’єкту. При виконанні такого важливого завдання вкрай важливо впровадити план хімводопідготовки котельні.

Якість води має першорядне значення для правильної та безпечної експлуатації котла. Неправильна хімводопідготовка котельні може призвести до утворення накипу на внутрішніх компонентах котла, захисному обладнанні та допоміжних трубопроводах. Така корозія може призвести до термічної втоми, зниження ефективності котла і, зрештою, у важких випадках до його виходу з ладу. При неправильному підборі – хімводопідготовка котельні, недостатньо очищена поживна вода порушує процес виробництва пари, що призводить до додаткових витрат до загальної вартості експлуатації. Крім того, ви скорочуєте термін служби обладнання, що призводить до збільшення капітальних витрат.

Які показники якості води необхідно видалити за допомогою системи очищення поживної води котла – хімводопідготовки котельні?

Система очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні, може складатися з технологій, необхідних для видалення проблемних  розчинених твердих речовин, зважених твердих речовин та органічних матеріалів , включаючи будь-яку кількість з наступного:

• Залізо: розчинне (двохвалентне) або нерозчинне (тривалентне, органічне). Залізо може відкладатися на деталях та трубах котла, ушкоджувати в майбутньому обладнання та впливати на якість деяких виробничих процесів.
• Медь:  наявність у воді може призвести до відкладень у турбінах високого тиску, зниження їх ефективності та необхідності дорогого очищення або заміни обладнання.
• Сілікати:  якщо їх не знизити до мінімального рівня, особливо в котлах високого тиску, силікати можуть спричинити утворення надзвичайно твердого осаду, наявність якого призводить до поломки котла або турбіни, а також не є гарантійним випадком.
• Кальцій:  може викликати накип у декількох формах залежно від хімічного складу живильної води котла (наприклад, силікат кальцію, фосфат кальцію тощо).
• Магній:  в поєднанні з фосфатом магній може осідати на внутрішній частині котла і трубках, притягуючи більше твердих частинок і сприяючи утворенню накипу.
• Алюміній:  відкладається у вигляді накипу всередині котла і може вступати в реакцію з силікатами, збільшуючи ймовірність утворення накипу.
• Розчинені гази:  хімічні реакції через наявність розчинених газів, таких як кисень і вуглекислий газ, можуть спричинити серйозну корозію труб і деталей котла.

Найбільш підходяща хімводопідготовка котельні допоможе підприємству уникнути дорогих простоїв установки, дорогих витрат на технічне обслуговування і виходу з ладу котла в результаті накипу, корозії та забруднення котла і подальшого.

Нижче наведено деякі проблеми, які хімводопідготовка котельні може допомогти запобігти:

Запобігання корозії та іржі

Корозія парового котла, така як точкова корозія, може пошкодити металеві поверхні парового казана. Чим більше пошкодження, тим вища ймовірність витоків у системі, руйнування конструкції та утруднення теплопередачі.

Запобігання утворенню накипу

На поверхні котла утворюється накип – крейдяний шар, що знаходиться між водою та поверхнею теплопередачі. Згодом накип стане товщим і погіршить ККД котла. Накип складається переважно з карбонату/сульфату кальцію або гідроксиду магнію. Поверхня теплопередачі не працюватиме так ефективно із цими забрудненнями. Споживання енергії зростає зі зниженням ефективності теплопередачі. Забруднення, накип та іржа можуть виникнути через забруднення та фізико-хімічні показники неочищеної води.

Що таке хімводопідготовка котельні і як вона працює?

Відповідь це питання багато в чому залежить від якості (фізико-хімічні показники вихідної води) і кількості води, необхідної для підживлення котла в індивідуальному розрізі.

Система хімводопідготовки котельні являє собою систему, яка складається з декількох окремих технологій, які відповідають вашим конкретним потребам в очищенні поживної води котла – хімводопідготовка котельні.

Хімводопідготовка котельні – очищення поживної води котла, необхідне як для котлів високого, так і для котлів низького тиску.Застосування коректної хімводопідготовки котельні дозволить уникнути таких проблем, як забруднення, накип і корозія, дозволить уникнути дорогих замін/модернізації у майбутньому.

Ефективна і добре спроектована хімводопідготовка котельні має бути здатною:

• Ефективно очищати поживну воду котла та видаляти шкідливі домішки перед її надходженням у котел.
• Содействовать внутреннему химическому контролю котла
• Максимально використовувати конденсат пари
• Контролювати корозію зворотної лінії
• Уникати простоїв установки та виходу з ладу котла
• Продовжити термін служби обладнання

Що входить до базової системи очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні?

Як згадувалося вище, необхідні елементи системи очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні, залежать від якості вхідної води по відношенню до якості підживлення, необхідної для конкретного котла (у відповідності до виробника). ), але в цілому базова Система очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні, зазвичай включає такі типи:

• Механічна фільтрація та/або ультрафільтрація

Використовується для видалення будь-яких зважених частинок, таких як осад, каламутність та деяких типів органічних речовин. Часто буває корисно зробити це на ранніх етапах процесу, оскільки видалення зважених твердих частинок на вході допомагає захистити мембрани та іонообмінні смоли від забруднення на наступних етапах хімводопідготовки котельні. Залежно від типу використовуваної фільтрації зважені частинки можуть бути видалені розміром менше одного мікрона.

• Іонообмін/пом’якшення

При попередньому очищенні поживної води котла – водопідготовка котельні, якщо вона має високу жорсткість, можна використовувати пом’якшувальну смолу.

пом’якшення води – видалення солей твердості за допомогою сильнокислотної катіонообмінної смоли.

У процесі фільтрації води через катіоніт відбувається заміна іонів твердості Ca2+ та Mg2+ на іони Na+. (Пом’якшення води до твердості ≤0,4 ммоль/дм3).

• Мембранні процеси, такі як зворотний осмос та/або нанофільтрація.Зворотний осмос (RO) та нанофільтрація (NF)

Зворотний осмос (RO) та нанофільтрація (NF) часто використовуються в процесі очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні. Ці системи пропускають воду під тиском через напівпроникні мембрани, вловлюючи такі забруднення, як бактерії, солі, органічні речовини, силікати і жорсткість, пропускаючи у своїй пермеат – очищену воду. Ці фільтраційні установки не завжди потрібні при очищенні поживної води котлів – хімводопідготовка котельні, але в основному використовуються в котлах високого тиску, де концентрація зважених та розчинених твердих речовин має бути надзвичайно низькою.

Деаерація чи дегазація

На цьому етапі процесу очищення поживної води котла – хімводопідготовка котельні, будь-який конденсат, що повертається в систему, змішується з очищеною водою підживлення і надходить в систему деаерації або дегазації. Будь-яка кількість газів, таких як кисень та вуглекислий газ, може виявитися надзвичайно агресивною для котельного обладнання та трубопроводів, коли вони прикріпляться до них, утворюючи оксиди та викликаючи іржу. Отже, видалення цих газів до прийнятного рівня (майже 100%) може бути обов’язковим для продовження терміну служби та безпеки котельної системи. Існує кілька типів деаераційних пристроїв, які мають різні конфігурації в залежності від виробника, але, як правило, можна використовувати деаератор тарілчастого або розпилювального типу для дегазації або поглиначів кисню, також можуть використовуватися пропорційні станції дозування для зв’язування кисню і підвищення рН води.

• Коагуляція/хімічний осад

Залежно від фізико-хімічних показників вашої води будь-яка комбінація цих методів очищення – хімводоочищення котельні, може найкраще підійти для вашого підприємства та скласти вашу систему очищення – хімводоочищення котельні, а залежно від потреб вашого підприємства та технологічного процесу цих стандартних компонентів зазвичай достатньо. Однак якщо вашому підприємству потрібна система хімводопідготовки котельні, що забезпечує ширші можливості налаштування, можливо, вам доведеться додати деякі функції або технології.

Розподіл

Після того, як поживна вода котла достатньо очищена відповідно до рекомендацій виробника котла та інших загальногалузевих нормативів, вода подається в котел, де нагрівається та використовується для вироблення пари. На установці використовується чиста пара, пара і конденсат губляться, а зворотний конденсат закачується назад у процес, щоб зустрітися з попередньо очищеною водою підживлення і знову пройти попередню обробку.

Компанія Зікомає більше 30-річного досвіду у проектуванні та розробці техніко-економічного обґрунтування систем очищення поживної води для котлів – хімводопідготовка котельні,  за індивідуальним замовленням.