Ионный обмен в системах очистки воды является одним из наиболее эффективных методов подготовки промышленной воды. Он позволяет точечно удалить ионы кальция, магния, тяжёлых металлов, нитратов и других растворённых неорганических соединений, обеспечивая стабильное качество для технологических процессов.

Этот метод незаменим там, где обычная фильтрация или отстаивание не дают нужного результата. В этом материале подробно рассмотрим, где и как применяется ионный обмен в системах очистки воды, какие типы смол используются и почему этот подход является обязательным для определённых промышленных отраслей.

Принцип работы метода ионного обмена

Метод основан на способности синтетических смол обменивать собственные ионы на ионы из обрабатываемой воды. Катионитовые смолы захватывают положительно заряженные ионы (кальций, магний, железо, тяжёлые металлы), анионитовые — отрицательно заряженные (сульфаты, нитраты, хлориды, фосфаты). В системах смешанного ложа оба типа смол объединяются для глубокого обессоливания.

Вода проходит через слой смолы, при этом нежелательные ионы оседают в смоле, а взамен в воду высвобождаются нейтральные ионы натрия или водорода. Благодаря этому ионный обмен в системах очистки воды обеспечивает стабильное удаление жёсткости, растворённых солей и токсичных элементов независимо от колебаний в составе исходной воды.

Ионный обмен в системах очистки воды: основные сферы применения

Ионный обмен в системах очистки воды широко используется в следующих отраслях:

• Энергетика и котельные: подготовка питательной воды для котлов и теплообменников. Жёсткая вода разрушает оборудование, поэтому обессоливание является обязательным.
• Пищевая и напитковая промышленность: удаление жёсткости и нитратов. Требования к качеству здесь определяются нормами на питьевую и промышленную воду.
• Фармацевтика: получение очищенной воды и воды для инъекций в соответствии с фармакопейными требованиями.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: подготовка технологической воды с точным ионным составом.
• Гальванические производства: удаление ионов тяжёлых металлов из стоков и подготовка технологических ванн.
• Микроэлектроника и полупроводники: получение ультрачистой деионизированной воды с проводимостью менее 1 мкСм/см.

Помимо промышленных применений, ионный обмен в системах очистки воды используется в гостиницах, лабораториях, прачечных и муниципальных водоканалах.

Типы ионообменных смол и критерии выбора

Выбор типа смолы определяет эффективность всей системы. Основные категории:

Сильнокислотные катиониты (SAC). Эффективно удаляют ионы кальция, магния, натрия и железа. Применяются для умягчения и первой ступени обессоливания. Регенерируются раствором поваренной соли или соляной кислоты.

Сильноосновные аниониты (SBA). Удаляют сульфаты, нитраты, хлориды и кремниевую кислоту. Незаменимы в двухступенчатых системах обессоливания. Регенерируются гидроксидом натрия.

Смешанное ложе (Mixed Bed). Сочетание катионита и анионита в одном корпусе. Обеспечивает воду с минимальным солесодержанием. Применяется как финальная ступень в фармацевтике и микроэлектронике.

Выбор смолы зависит от качества исходной воды, требований к очищенной воде и технологических ограничений производства. Именно поэтому ионный обмен в системах очистки воды всегда начинается с лабораторного анализа исходной воды и детального технологического проектирования.

Преимущества ионного обмена для промышленных предприятий

По сравнению с химическим осаждением или коагуляцией, ионный обмен в системах очистки воды обеспечивает ряд существенных преимуществ:

• Высокая точность: удаление конкретных ионов до заданных значений концентрации.
• Стабильное качество на выходе независимо от колебаний состава исходной воды.
• Долговечность: смолы служат 5 и более лет при правильной регенерации.
• Компактность: минимальная занимаемая площадь по сравнению с химическими методами.
• Совместимость: хорошо сочетается с ультрафильтрацией и обратным осмосом как дополнительная ступень очистки.

Благодаря этому ионный обмен в системах очистки воды остаётся стандартом для производств, где качество воды непосредственно влияет на качество конечного продукта или безопасность оборудования.

Регенерация и техническое обслуживание ионообменных систем

После насыщения смола исчерпывает обменную ёмкость и требует регенерации. Этот процесс восстанавливает её свойства и позволяет повторно использовать смолу без замены в течение многих лет.

Чтобы ионный обмен в системах очистки воды сохранял эффективность на протяжении всего срока службы, необходимо:

• соблюдать расписание регенерации в соответствии с показателем проводимости или удельного сопротивления воды на выходе
• использовать реагенты для регенерации нужной концентрации и качества
• регулярно отбирать пробы очищенной воды и контролировать качество
• проводить плановые осмотры корпусов, арматуры и систем дозирования реагентов

Несвоевременная или неправильная регенерация приводит к снижению качества очистки и преждевременному износу смолы. Привлечение сервисного отдела компании с опытом в промышленном водоочищении позволяет избежать сбоев и поддерживать бесперебойную работу системы.

Как подобрать систему ионного обмена для производства

Выбор и внедрение системы требует технологического расчёта, учитывающего несколько параметров:

• качество и химический состав исходной воды (необходим полный анализ)
• необходимая производительность и требования к качеству очищенной воды
• режимы водопотребления и возможные перерывы в работе
• имеющиеся площади и ограничения по хранению регенерирующих реагентов

ЗИКО проектирует и внедряет системы ионного обмена для предприятий различных отраслей. Специалисты проводят анализ исходной воды, подбирают тип и объём смолы, рассчитывают систему регенерации и осуществляют монтаж и настройку оборудования.

Если ваше производство нуждается в комплексном решении, ознакомьтесь с полным перечнем промышленных систем очистки воды — специалисты подберут оптимальную конфигурацию с учётом бюджета и технологических требований.

Часто задаваемые вопросы

Вода поглощает больше тепла при определенном повышении температуры, чем любое другое обычное неорганическое вещество. Она расширяется в 1600 раз, когда испаряется, образуя пар при атмосферном давлении. Пар способен переносить большое количество тепла. Эти уникальные свойства воды делают ее идеальным сырьем для отопления и производства электроэнергии.

Все природные воды содержат разное количество растворенных и взвешенных веществ и растворенных газов. Количество растворенных в воде минералов колеблется от 30 г/л в морской воде до любого количества и от 0,005 до 1500 мг/л в пресной воде. Поскольку примеси воды вызывают проблемы с котлом, следует внимательно следить за качеством воды, используемой для производства пара – требования к качеству котловой воды.

Состав питающей воды котла должен быть таким, чтобы примеси в ней не превышали допустимые пределы конкретной конструкции котла. Если питательная вода не отвечает этим требованиям – требования к качеству котловой воды, ее необходимо предварительно обработать для удаления примесей. Однако не всегда нужно полностью удалять примеси, поскольку химическая обработка внутри котла может эффективно и экономично противодействовать им.

Чистота питательной воды зависит как от количества примесей, так и от природы примесей: некоторые примеси, такие как твердость, железо и силикаты, вызывают большее беспокойство, чем, например, соли натрия. Требования к чистоте любой питающей воды зависят от того, сколько питающей воды используется, а также от того, что может выдерживать конкретная конструкция котла (давление, скорость теплопередачи и т.п.). Поэтому требования к чистоте питательной воды требования к качеству котловой воды могут сильно отличаться. Как правило, жаротрубный котел низкого давления может выдерживать высокую жесткость питающей воды при надлежащей обработке, в то время как в некоторых современных котлах высокого давления из воды необходимо удалить практически все примеси.

Можно предоставить только относительно широкие диапазоны максимальных уровней щелочей, соли, кремнезема, фосфатов и т.п. Фактические максимальные уровни необходимо получить от производителя котла, который будет основываться на характеристиках котла.

Важность химии котловой воды и пара – требования к качеству котловой воды

Чистота пара

Требования к чистоте или химическому составу пара могут быть такими же простыми, как максимальное содержание влаги или могут включать максимальные концентрации для различных химических веществ. Часто для пара со строительными или технологическими нагревателями низкого давления указывается только максимальное содержание влаги. Это может быть 0,5 или 0,1%. И наоборот, некоторые изготовители турбин указывают максимальную проводимость катионов парового конденсата, pH и максимальные концентрации для общего количества растворенных твердых веществ, натрия и калия, силикатов, железа и меди. Общее количество растворенных твердых веществ в турбинном паре должно быть менее 0,050 ppm, а в некоторых случаях менее 0,030 ppm. Пределы для отдельных видов могут быть даже ниже. Если пар должен быть перегрет, необходимо ввести максимальный предел растворенных в паре твердых веществ во избежание чрезмерного осаждения и коррозии пароперегревателя. Этот предел обычно составляет 0,100 ppm или менее. Даже если применение не требует требований к чистоте пара, концентрации растворенных твердых веществ менее 1,0 ppm рекомендуются при давлении до 600 psig (4,1 МПа), менее 0,5 ppm при 600-1000 psig (4,1-6,9 МПа) и менее 0,1 ppm выше 1000 psig (6,9 МПа).

Образование пены или чрезмерное разбрызгивание над линией воды в барабане может привести к чрезмерному уносу влаги, а следовательно, чрезмерной концентрации примесей пара. Распространенными причинами пенообразования являются избыточное количество твердых веществ или щелочности, а также наличие органических веществ, таких как нефть. Содержание растворенных твердых веществ ниже концентрации, вызывающей пенообразование, требует непрерывной или периодической продувки котла. Высокая щелочность котловой воды увеличивает потенциал пенообразования, особенно при взвешенных веществах.

Если химическое вещество достаточно летучее, оно также переносится в виде пара в пар. Общий перенос – это сумма механического и парообразного переноса. Парообразный перенос зависит от растворимости в паре и различен для каждого химического вида. Для большинства растворенных твердых веществ, содержащихся в котловой воде, это незначительно по сравнению с механическим уносом при давлении менее 2000 psig (13,8 МПа). Исключением является диоксид кремния, для которого парообразное унос может быть значительным при низшем давлении. Вынос пара зависит от давления и химического состава котловой воды. На это не влияет конструкция котла. Следовательно, если парообразный перенос для определенного вида избыточный, его можно уменьшить, только изменив химический состав котловой воды. Конструкция котла влияет только на механическую переноску. Невзаимодействующие газы, такие как азот, аргон и кислород почти полностью переносятся с паром, не имея никакого отношения к переносу влаги.

Чрезмерная концентрация примесей пара также может быть вызвана химическим составом питательной и котловой воды, способствующим образованию летучих веществ. Перенос летучего силиката может быть проблематичным при давлении выше 1000 psig (6,9 МПа). Перенос парообразного силиката при pH 10,0 составляет 88% от такового при pH 8,8. Перенос парообразного силиката при pH 11,0 составляет 74% от такового при рН 8,8. Единственным эффективным методом предотвращения чрезмерного выноса силиката или других паров является уменьшение концентрации котловой воды. Другим распространенным источником избыточных примесей в паре является недостаточная чистота охлаждаемой воды. Все содержащиеся в распыляемой воде загрязнения попадают непосредственно в пар.

Отбор и анализ проб воды для котлов

Эффективный отбор проб является ключевым элементом в контроле химического состава воды и пара. Это включает получение репрезентативных образцов, предотвращение загрязнения образцов и предотвращение потери образцов, которые будут анализироваться.

В целом линии отбора образцов должны быть как можно короче и изготовлены из нержавеющей стали, за исключением случаев, когда условия требуют иное. Образцы следует извлекать из непрерывного потока воды. Время между отбором пробы и анализом должно быть как можно короче. Образцы следует быстро охладить до 100F (38C) во избежание изменения показателей. Форсунки и линии для отбора образцов должны обеспечивать изокинетическую скорость образца и поддерживать постоянные высокие скорости воды (минимум 6 футов/с [1,8 м/с]), чтобы избежать потери показателей.

Везде, где это возможно, он-лайн мониторинг следует рассматривать как альтернативу взятию образцов. Это дает данные в режиме реального времени, позволяет следить за тенденциями и предоставляет записанные данные. Однако онлайн-мониторы требуют калибровки, обслуживания и проверки с помощью взятых образцов или онлайн-синтезированных стандартных образцов для обеспечения надежности.

Адекватный контроль химического состава воды зависит от возможности операторов котельной постоянно измерять заданные параметры. Следовательно, официальные программы обеспечения качества должны использоваться для количественного определения и отслеживания точности и предвзятости измерений. Должны быть разработаны подробные процедуры, охватывающие структуру лаборатории, обучение, стандартизацию, калибровку, сбор/хранение/анализ образцов, отчетность, записи о техническом обслуживании и процедуры корректирующих действий.

Контроль чистоты воды в котле

Поскольку локальная концентрация примесей котловой воды и химикатов для обработки свойственна для производства пара, химический состав воды необходимо контролировать согласно требованиям к качеству котловой воды, чтобы концентраты не стали коррозионными. В качестве примера коррозия во время работы котла часто вызывается концентрацией гидроксида натрия, концентрацией едких солей, таких как карбонат натрия, или концентрацией кислотообразующих солей, таких как хлорид или сульфат магния. Эффективная обработка питающей воды вместе с техническим контролем минимизирует коррозию, сводя к минимуму попадание этих примесей в котел.

Углекислый газ от утечки воздуха и разложения карбонатов и органических соединений имеет тенденцию подкислять питательную воду и конденсат пара. Необходимо также контролировать растворенный кислород в котловой системе. В большинстве рабочих условий кислород особенно коррозионный, поскольку он способствует окислению железа, меди и других металлов с образованием растворимых ионов металлов. При более высоких температурах кислород хуже растворяется в воде, но скорость химической реакции увеличивается. Сочетание кислорода и остаточного хлора особенно коррозионно. Однако в системах с сверхчистой водой, таких как используются для высокодавленных котлов, контролируемое добавление кислорода во время работы полезно, поскольку оно уменьшает перенос продуктов коррозии к котлу и, соответственно, уменьшает скорость осаждения в котле.

Перенос примесей из котловой воды в пар также свойственен работе котла. Хотя сепарационные устройства в барабанных котлах удаляют большинство капель воды, переносимых паром, некоторые остаточные капли, содержащие небольшое количество растворенных твердых веществ, всегда переносятся вместе с паром. Кроме того, при более высоком давлении имеется некоторый вынос пара. Избыток примесей может повредить пароперегреватели, паровые турбины или последующее технологическое оборудование.

Питательная вода котла

Для поддержания целостности и производительности котла, а также для получения пара соответствующей турбинной или технологической чистоты питательная вода котла должна быть очищена и химически кондиционирована. Количество и характер примесей питающей воды, которые могут быть приняты, зависят от рабочего давления котла, конструкции котла, требований к чистоте пара, типа внутренней обработки котловой воды, скорости продувки и того, используется питающая вода для охлаждения пара. Параметры химического состава питающей воды, подлежащие контролю, включают растворенные твердые вещества, рН, растворенный кислород, жесткость, взвешенные твердые вещества, общее содержание органического углерода (TOC), нефть, хлориды, сульфиды, щелочность и склонность к образованию кислоты или основания.

Питательная вода для котлов должна быть как минимум смягчена для котлов низкого давления и деминерализована для котлов высокого давления — требования к качеству котловой воды. Она должна быть свободной от кислорода и, в сущности, свободной от компонентов жесткости и взвешенных твердых веществ. Рекомендуемые ограничения питающей воды приводятся в паспорте котла. Использование питательной воды высокой чистоты минимизирует требования к продувке в барабанных котлах и сводит к минимуму потенциальные проблемы выноса, осаждения и коррозии в течение пароводяного цикла.

Вода является одним из важнейших ресурсов для жизни, ее качество имеет большое значение для здоровья и благосостояния.

Требования к воде устанавливаются для обеспечения ее пригодности для потребления, безопасности и использования в различных сферах. В зависимости от сферы применения есть следующие основные требования к воде:

Требования для питьевой воды

Микробиологическая чистота

Это означает, что в воде должны отсутствовать бактерии, вирусы, химические загрязнения и другие вредные вещества. Для обеспечения такого требования обычно используется хлор, и другие дезинфицирующие средства.

Химический состав

Вода не должна содержать вредных химических примесей, таких как медь, фтор, свинец и другие, в концентрациях, превышающих допустимые нормы.

Требования к воде для производства и других отраслей

Стандарты водоснабжения – вода, используемая в производстве и промышленности, должна отвечать таким стандартам качества, чтобы избежать негативного влияния на оборудование и продукцию. В зависимости от отрасли производства действуют различные требования к воде, например в пищевой промышленности требования к воде особенно высоки, поскольку вода используется прямо в продукт (на приготовление пищи, производство напитков) и для мытья продуктов и оборудования, там вода должна быть микробиологически чистой и безопасной для потребления.

Требования к воде в фармацевтике

Требования к воде, используемой в фармацевтической промышленности чрезвычайно высоки, поскольку в этой области вода используется для производства лекарственных средств, и поэтому там необходима высоко очищенная вода от различных химических включений, электропроводность такой воды не должна превышать 2 мкСм/см, это означает, что она должна быть идеально очищенной и практически не содержать никаких примесей, а тем более вирусов и бактерий.

Требования к воде в автомобильной промышленности и других сферах

Требования к воде, используемой в автомобильной промышленности, не являются такими жесткими как в пищевой или фармацевтической промышленности, но тем не менее вода, используемая в этой области, также должна иметь определенные требования, она не должна содержать металлов, вызывающих коррозию.

Требования к воде, используемой в электроэнергетике, заключаются в отсутствии в ней загрязнений, которые могут повредить оборудование.

Химическая промышленность требует больших объемов воды для реакции и растворения. Требования к воде для использования в этой области заключаются в безопасности для использования в химических процессах.

В целом, все требования к воде используются для обеспечения безопасности процессов производства и для качества конечной продукции или услуг.

Аграрные потребности – земледелие и животноводство требуют больших объемов воды, в зависимости от конкретного вида деятельности, необходима вода определенного качества, но в целом требования к воде установлены для роста здоровых животных и для обеспечения их нормального развития

Экологические требования

• Охрана водных ресурсов – требования к воде направлены на обеспечение водных источников, чтобы в них не попадали загрязнения в виде отходов, также чтобы они не были перенасыщены химическими веществами.
• Сохранение водных экосистем – требования к воде направлены на сохранение природных экосистем водоемов и обеспечение их биоразнообразия.

Требования к воде играют ключевую роль в обеспечении качества жизни и сохранении природных ресурсов. Их надлежащее соблюдение способствует обеспечению здоровья людей, экологической устойчивости и устойчивому развитию общества в целом. Поэтому важно внимательно следить за тем, чтобы требования к воде были не только установлены, но и соблюдались на всех уровнях общества.

Требованиями к питьевой воде предусмотрено, что она должна быть прозрачной, бесцветной, лишенной цветности, без привкусов и запахов, и не содержать видимых примесей, также она должна быть безвредна по химическому составу, быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении.

В Украине нормы качества питьевой воды регулируются Госстандартом. нПіН 2.2.4-171-10″> ДСанПиН 2.2.4-171-10 «Гигиенические требования к воде питьевой предназначены для потребления человеком». Так особое внимание направлено на обеспечение требований к воде питьевой, ведь вода хорошего качества является показателем высокого санитарного благополучия и жизненного уровня населения, обеспеченного централизованным водоснабжением. Эти нормы определяют безопасные уровни загрязняющих веществ, обеспечивая предотвращение заболеваний и поддерживая общее состояние здоровья.

В целом показатели качества воды делятся на физические, химические, биологические и бактериологические. Классификация приведена в таблице.

Рассмотрим подробнее эти показатели и требования в соответствии с ДСанПиН 2.2.4-171-10 Требования к воде по цветности – питьевая вода должна иметь прозрачный цвет без каких-либо примесей или осадка. Наличие некоторых оттенков может указывать на загрязнения, такие как металлы, бактерии или химические соединения. Согласно требованиям ДСанПиН 2.2.4-171-10, цвет воды не должен превышать 10 градусов.

Мутность воды обусловлена ​​обычно мелкодисперсными примесями, такими как песок, окалина и другие. В воде наличие этих примесей не допускается, в соответствии с требованиями действующего законодательства Украины мутность воды не должна превышать 1 НОК, равный 0,58 мг/дм3.

Требования к запаху воды предполагают, что при температуре 60ºС запах воды не должен превышать 2 балла. Если в воде чувствуется запах, то это указывает на избыток в воде растворенных химических веществ. Например, запах тухлых яиц свидетельствует о наличии в воде сероводорода.

Требования к воде по вкусу и привкусу – питьевая вода должна быть приятной, иметь освежающий вкус без всякого постороннего привкуса, и не превышать 2 балла. Вкус воды зависит от минерального состава, температуры и содержания растворенных газов. Различат четыре типа вкуса воды: соленая, сладкая, кислая, горькая. Все остальные вкусовые ощущения – это сладости, например хлорный, терпкий, и т.д.

рН воды – это кислотно щелочной баланс, который согласно требованиям к питьевой воде должен быть в пределах от 6,5 до 8,5 единиц.

Общая минерализация – определяет совокупность всех компонентов, которые находятся в воде, так вода с уровнем минерализации от 0 до 20 ppm считается обессоленной (близкой к дистиллированной) и непригодной для употребления, так как она вымывает соли из организма. Минерализация 50 – 150 ppm считается столовой водой, показатели от 150 – 200 ppm – неудовлетворительной, 250 – 1000 ppm непригодной для постоянного употребления, поскольку это приводит к нагрузке на сердечно-сосудистую систему, а также задержанию воды в организме.

Хлориды – это соли, содержащие хлор и другие элементы, такие как калий, магний и натрий, они влияют на вкус и запах воды. Норма хлоридов в воде составляет не более 250 мг/л.

Жесткость воды определяется наличием в ней солей кальция и магния. По этому показателю природные воды поделены на 5 классов: очень мягкие, мягкие, смягченные, жесткие и очень жесткие.

Если вода жесткая или загрязнена примесями, то на внутренних поверхностях труб и котлов оседает накипь, которая приводит к уменьшению теплопроводности и преждевременному выходу из строя аппаратуры и даже целых систем.

Согласно ДСанПиН 2.2.4-171-10, жесткость воды не должна превышать 7 ммоль/дм3.

Окисляемость воды характеризует суммарное содержание в воде органических веществ и легко окисляемых химических примесей. Этот показатель указывает на степень загрязнения воды. И если окисляемость составляет более 5 мг кислорода в литре воды, это свидетельствует о ее загрязнении сточными водами.

Требования к железу в воде не позволяют его превышение более 0,2 мг/дм3, если этот показатель выше, вола имеет неприятный металлический привкус, иногда приобретает желтую окраску, и непригодна для потребления.

Марганец обычно встречается вместе с растворенным железом, может выпадать в осадок черного цвета и придавать воде мутно-темную окраску. Содержание марганца в воде не должно превышать 0,05 мг/дм3.

Требования к фтору в воде составляют от 0,8 до 1,0 мг/дм3, кремния менее 10 мг/дм3.

Вода должна быть безопасной для употребления и не содержать бактерии.

Компания Зико отличается высоким уровнем компетентности в подборе оборудования для очистки воды с целью обеспечения воды, отвечающей требованиям ДСанПиН, а также разрабатывает индивидуальные решения что касается очистки воды в соответствии с потребностями заказчиков, и имеет опыт работы практически во всех отраслях. Для подробной консультации обратитесь к нашим специалистам.

Паровые котлы могут использоваться для отопления общественных помещений, выработки электроэнергии для производства и других коммерческих целей. Котлы используются в различных отраслях промышленности, таких как пивоварни, больницы, школы и университеты и тому подобное, а также на производстве.

Основное назначение котловой воды — производство высококачественного пара, который позволяет котлу передавать тепло по всему объекту. При выполнении такой важной задачи крайне важно внедрить план химводоподготовки котельной.

Качество воды имеет первостепенное значение для правильной и безопасной эксплуатации котла. Неправильная химводоподготовка котельной может привести к образованию накипи на внутренних компонентах котла, защитном оборудовании и вспомогательных трубопроводах. Такая коррозия может привести к термической усталости, снижению эффективности котла и, в конечном итоге, в тяжелых случаях к его выходу из строя. При неправильном подборе – химводоподготовка котельной, недостаточно очищенная питательная вода нарушает процесс производства пара, что приводит к дополнительным расходам к общей стоимости эксплуатации. Кроме того, вы сокращаете срок службы оборудования, что приводит к увеличению капитальных затрат.

Какие показатели качества воды необходимо удалить с помощью системы очистки питательной воды котла – химводоподготовки котельной?

Система очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной, может состоять из технологий, необходимых для удаления проблемных  растворенных твердых веществ, взвешенных твердых веществ и органических материалов , включая любое количество из нижеперечисленного:

• Железо:  растворимое (двухвалентное) или нерастворимое (трехвалентное, органическое). Железо может откладываться на деталях и трубах котла, повреждать в будущем оборудование и влиять на качество некоторых производственных процессов.
• Медь:  наличие в воде может привести к  отложениям в турбинах высокого давления, снижению их эффективности и необходимости дорогостоящей очистки или замены оборудования.
• Силикаты:  если их не снизить до минимального уровня, особенно в котлах высокого давления, силикаты могут вызвать образование чрезвычайно твердого осадка, наличие которого приводит к поломке котла или турбины, а также не является гарантийным случаем.
• Кальций:  может вызывать накипь в нескольких формах в зависимости от химического состава питательной воды котла (например, силикат кальция, фосфат кальция и т. д.).
• Магний:  в сочетании с фосфатом магний может осаждаться на внутренней части котла и трубках, притягивая больше твердых частиц и способствуя образованию накипи.
• Алюминий:  откладывается в виде накипи внутри котла и может вступать в реакцию с силикатами, увеличивая вероятность образования накипи.
• Растворенные газы:  химические реакции из-за присутствия растворенных газов, таких как кислород и углекислый газ, могут вызвать серьезную коррозию труб и деталей котла.

Наиболее подходящая химводоподготовка котельной поможет предприятию избежать  дорогостоящих простоев установки,  дорогостоящих затрат на техническое обслуживание и выхода из строя котла  в результате накипи, коррозии и загрязнения котла и последующего оборудования.

Ниже приведены некоторые проблемы, которые химводоподготовка котельной может помочь предотвратить:

Предотвращение коррозии и ржавчины

Коррозия парового котла, такая как точечная коррозия, может повредить металлические поверхности парового котла. Чем больше повреждение, тем выше вероятность утечек в системе, разрушения конструкции и затруднения теплопередачи.

Предотвращение образования накипи

На поверхности котла образуется накипь – меловой слой, который находится между водой и поверхностью теплопередачи. Со временем накипь станет толще и ухудшит КПД котла. Накипь состоит в основном из карбоната/сульфата кальция или гидроксида магния. Поверхность теплопередачи не будет работать так эффективно с этими загрязнениями. Потребление энергии возрастает по мере снижения эффективности теплопередачи. Загрязнение, накипь и ржавчина могут возникнуть из-за загрязнений и физико-химических показателей неочищенной воды.

Что такое химводоподготовка котельной и как она работает ?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от качества (физико-химические показатели исходной воды) и количества воды, необходимой для подпитки котла в индивидуальном разрезе.

Система химводоподготовки котельной представляет собой  систему, которая состоит из нескольких отдельных технологий, которые отвечают вашим конкретным потребностям в очистке питательной воды котла – химводоподготовка котельной .

Химводоподготовка котельной — очистка питательной воды котла, необходима как для котлов высокого, так и для котлов низкого давления.  Применение корректной химводоподготовки котельной позволит избежать таких проблем, как   загрязнение, накипь и коррозия, позволит избежать дорогостоящих замен/модернизации в будущем.

Эффективная и хорошо спроектированная химводоподготовка котельной должна быть способна:

• Эффективно очищать питательную воду котла и удалять вредные примеси перед ее поступлением в котел.
• Содействовать внутреннему химическому контролю котла
• Максимально использовать  конденсат пара
• Контролировать коррозию возвратной линии
• Избегать простоев установки и выхода из строя котла
• Продлить срок службы оборудования

Что входит в базовую систему очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной?

Как упоминалось выше, необходимые элементы системы очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной, зависят от  качества входной воды  по отношению к  качеству подпитки, необходимой для конкретного котла  (в соответствии с рекомендациями производителя), но в целом базовая Система очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной, обычно включает в себя такие типы:

• Механическая фильтрация и/или ультрафильтрация

Используется для удаления любых взвешенных частиц, таких как осадок, мутность и некоторых типов органических веществ. Часто бывает полезно сделать это на ранних этапах процесса, поскольку удаление взвешенных твердых частиц на входе помогает защитить мембраны и ионообменные смолы от загрязнения на следующих этапах  химводоподготовки котельной. В зависимости от типа используемой фильтрации взвешенные частицы могут быть удалены размером менее одного микрона.

• Ионообмен/умягчение

При предварительной очистке питательной воды котла – водоподготовка котельной, если она имеет высокую жесткость можно использовать умягчающую смолу.

умягчение воды – удаление солей твердости с помощью сильнокислотной катионообменной смолы.

В процессе фильтрации воды через катионит происходит замена ионов твердости Ca2+ и Mg2+ на ионы Na+. (умягчение воды до твердости ≤0,4 ммоль/дм3).

• Мембранные процессы, такие как обратный осмос и/или нанофильтрация. Обратный осмос (RO) и нанофильтрация (NF)

Обратный осмос (RO) и нанофильтрация (NF) часто используются в процессе очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной. Эти системы пропускают воду под давлением через полупроницаемые мембраны, улавливая такие загрязнения, как бактерии, соли, органические вещества, силикаты и жесткость, пропуская при этом пермеат – очищенную воду. Эти фильтрационные установки не всегда требуются при очистке питательной воды котлов – химводоподготовка котельной, но в основном используются в котлах высокого давления, где концентрация взвешенных и растворенных твердых веществ должна быть чрезвычайно низкой.

Деаэрация или дегазация

На этом этапе процесса очистки питательной воды котла – химводоподготовка котельной, любой конденсат, возвращаемый в систему, смешивается с очищенной подпиточной водой и поступает в систему деаэрации или дегазации. Любое количество газов, таких как кислород и углекислый газ, может оказаться чрезвычайно агрессивным для котельного оборудования и трубопроводов, когда они прикрепятся к ним, образуя оксиды и вызывая ржавчину. Следовательно, удаление этих газов до приемлемого уровня (почти 100%) может быть обязательным для продления срока службы и безопасности котельной системы. Существует несколько типов деаэрационных устройств, которые имеют различные конфигурации в зависимости от производителя, но, как правило, можно использовать деаэратор тарельчатого или распылительного типа для дегазации или поглотителей кислорода, также могут использоваться станции пропорционального дозирования для связывания кислорода и повышения рН воды.

• Коагуляция/химическое осаждение

В зависимости от физико-химических показателей вашей воды любая комбинация этих методов очистки – химводоочистки котельной, может лучше всего подойти для вашего предприятия и составить вашу систему очистки – химводоочистки котельной, а в зависимости от потребностей вашего предприятия и технологического процесса этих стандартных компонентов обычно достаточно. Однако если вашему предприятию требуется система химводоподготовки котельной, обеспечивающая более широкие возможности настройки, возможно, вам придется добавить некоторые функции или технологии.

Распределение

После того, как питательная вода котла достаточно очищена в соответствии с рекомендациями производителя котла и другими общеотраслевыми нормативами, вода подается в котел, где нагревается и используется для выработки пара. На установке используется чистый пар, пар и конденсат теряются, а возвратный конденсат закачивается обратно в процесс, чтобы встретиться с предварительно очищенной подпиточной водой и снова пройти предварительную обработку.

Компания Зико имеет  более чем 30-летний опыт   в проектировании и разработке технико-экономического обоснования систем очистки питательной воды для котлов – химводоподготовка котельной,  по индивидуальному заказу.