Uzdatnianie wody w kotłowniach i ciepłowniach: Metody i technologie
- Szczegóły
Wymagania jakościowe stawiane wodzie używanej w gospodarce cieplnej i wybrane sposoby spełniania tych wymagań, czyli jej uzdatniania, stanowią treść niniejszego artykułu. Uzdatnianie wody jest kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania kotłowni i ciepłowni, zapobiegając uszkodzeniom i obniżeniu sprawności cieplnej.
Klasyfikacja zanieczyszczeń w wodzie technologicznej
Woda technologiczna może zawierać różnorodne zanieczyszczenia, które negatywnie wpływają na procesy przemysłowe. Klasyfikacja tych zanieczyszczeń jest istotna dla doboru odpowiednich metod uzdatniania.
- Zawiesiny
- Mikroorganizmy
- Gazy
- Oleje i tłuszcze
- Twardość wody
- Zasadowość wody
- Substancje wpływające na pH
Skutki stosowania wody o nieodpowiedniej jakości
Używanie wody o nieodpowiedniej jakości w kotłowniach i ciepłowniach może prowadzić do poważnych problemów:
- Uszkodzenia elementów instalacji
- Obniżenie sprawności cieplnej kotła
- Korozja
- Osadzanie się kamienia kotłowego
Szkody powodowane złą jakością wody kotłowej
Zła jakość wody kotłowej może prowadzić do:
- Przegrzewania elementów kotła
- Pęknięć i nieszczelności
- Zmniejszenia przepływu ciepła
W konsekwencji, zła jakość wody kotłowej przyczynia się do obniżenia sprawności cieplnej kotła.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Metody uzdatniania wody
Istnieje wiele metod uzdatniania wody stosowanych w kotłowniach i ciepłowniach. Wybór odpowiedniej metody zależy od rodzaju i stężenia zanieczyszczeń w wodzie surowej oraz od wymagań dotyczących jakości wody uzdatnionej.
Procesy jednostkowe w uzdatnianiu wody technologicznej
Do najczęściej stosowanych procesów jednostkowych należą:
- Filtracja
- Koagulacja
- Usuwanie żelaza i manganu
- Usuwanie twardości z wody (zmiękczanie, dekarbonizacja)
- Demineralizacja
- Odgazowywanie
- Odolejanie
- Dezynfekcja
- Stabilizacja twardości i inhibitorowa ochrona przed korozją
Usuwanie twardości z wody
Twardość wody jest spowodowana obecnością soli wapnia i magnezu. Istnieją różne metody usuwania twardości z wody:
- Dekarbonizacja
- Zmiękczanie wody fosforanami
- Zmiękczanie metodą wymiany jonów
- Membranowe metody uzdatniania wody
Dekarbonizacja
Dzięki dekarbonizacji twardość wody i zawartość wodorowęglanów w wodzie zostaje zmniejszona, a zatem typowo redukuje zawartość soli w wodzie o ok. 75%. Dekarbonizatory to wymienniki słabokwaśne.
Zmiękczanie metodą wymiany jonów
Podczas zmiękczania wody sole wapniowe i magnezowe zostają wymienione na sole sodowe, które nie wpływają niekorzystnie na twardość wody.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Odgazowywanie wody
Odgazowywacze są stosowane w celu zmniejszenia zawartości tlenu, kwasu węglowego i powietrza w wodzie. Stosuje się również chemiczne usuwanie tlenku (odgazowywanie).
Membranowe metody uzdatniania wody
Do membranowych metod uzdatniania wody zaliczamy:
- Stacje odwróconej osmozy (RO)
- Stacje nanofiltracji
- EDI (electrodejonizacja)
Stacje odwróconej osmozy (RO)
Urządzenia tego typu są stosowane do przygotowania wody zdemineralizowanej bez użycia kwasu solnego i wodorotlenku sodu.
Stacje nanofiltracji
Nanofiltracja jest często stosowana do:
- Wody pitnej: redukcja siarczanów, chlorków i fluorków lub częściowego zmiękczania wody bez użycia chemikaliów do regeneracji.
EDI (electrodejonizacja)
Stacja EDI stosowana jest po odwróconej osmozie do doczyszczania zdemineralizowanej wody, w celu redukcji przewodności i zawartości krzemionki.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Dezynfekcja
Efektywną metodą dezynfekcji wody jest stosowanie promieniowania ultrafioletowego (UV) o długości fali 254 nm. Proces ten niszczy ponad 99,99% wszystkich bakterii chorobotwórczych w wodzie. Stosuje się lampy UV.
Filtracja z użyciem węgla aktywnego
Węgiel aktywny jest naturalnym produktem wytworzonym z węgla, drewna lub orzechów kokosowych. Stosuje się filtry z aktywnym węglem.
Dozowanie
Zazwyczaj dozowanie stosuje się w celu dostosowywania pH wody kotłowej, wody chłodzącej, i wody dla ciepłowni oraz jako zabezpieczenie przed korozją i wytrącaniem się osadów. Stosuje się pompy dozujące.
Stacje uzdatniania wody
Instalacje tego typu wytwarzają wodę zdemineralizowaną przy zastosowaniu techniki wymiany jonowej. Istnieją stacje demineralizacji wody.
W celu ułatwienia montażu i transportu niektóre instalacje uzdatniania wody mogą być montowane w kontenerze co powoduje, że czas od zamówienia do dostarczenia i uruchomienia urządzeń jest maksymalnie skrócony. Są to stacje kontenerowe.
Urządzenia i osprzęt stacji uzdatniania wody
Do podstawowych elementów stacji uzdatniania wody należą:
- Pompy
- Zbiorniki
- Rurociągi i armatura
tags: #uzdatnianie #wody #w #kotłowniach #i #cieplowniach
