Особенности реагентной обработки воды для котельных

Основные требования к водоподготовке для котельных установок закреплены в СНиП II-35-76, СП 89.13330. В зависимости от типа котла и параметров его работы (давление и температура) к питательной воде предъявляются различные требования. В первую очередь они касаются следующих показателей:

• Уровень pH.
• Содержание нефтепродуктов.
• Содержание железа.
• Объемная доля кислорода, находящегося в растворенной форме.
• Содержание кальция
• Солесодержание 

Загрязняющие вещества, примеси, содержащиеся в воде, негативно сказываются на состоянии трубопроводов и котельных установок. Без реагентной подготовки не обойтись. Ее задача – решение целого спектра проблем:

1. Защита от формирования на внутренних поверхностях труб, нагревателей отложений. Они могут быть минеральными, органическими, коррозионными. Отложения уменьшают рабочий просвет, из-за чего возрастает давление в системе, увеличивается риск аварии, прорыва, сложного ремонта.
2. Защита от накипи. Ее главная причина – высокая концентрация магниевых, кальциевых солей. Такая вода называется “жесткой”, а последствия ее использования заметны не только на нагревателях не только котлов, но даже обычных электрочайников. Плотный налет снижает КПД, провоцирует перерасход энергии, увеличивает опасность перегрева и выхода оборудования из строя.
3. Коррозия. Ее появление спровоцировано высокими концентрациями углекислого газа, щелочей, сульфидов, микроорганизмов. В жестких эксплуатационных условиях корродируют трубы не только из обычной черной стали, но даже из нержавейки, цветных металлов, меди, бронзы. Ржавчина всегда сопряжена со снижением прочности, риском прорыва. Правильно подобранные реагенты на 100% устраняют загрязняющие вещества, либо приводят их концентрации к допустимым, безопасным значениям.

При подготовке проекта реагентной обработки воды для котельных следует руководствоваться множеством критериев, чтобы обеспечить идеальную адаптацию к конкретной системе. Выглядят они так:

1. Актуальные нормативно-технические акты, положения Федерального законодательства. Нарушения недопустимы. При их обнаружении органами государственного контроля могут быть применены штрафные санкции, вплоть до приостановки работы отопительного комплекса.
2. Источник воды. Забор воды возможен как из центрального водопровода, так из поверхностного, подземного источника. От источника зависят основные показатели, характеристики, уровень жесткости, кислотности, типы и концентрации загрязняющих веществ. Подбирается и соответствующий ситуации метод реагентной обработки.
3. Состав воды, содержание в ней органических, химических и прочих соединений, требующих удаления. Для определения состава проводится лабораторный анализ. Уполномоченной организацией может быть только лицензированная, аккредитованная лаборатория.
4. Класс котельного оборудования. Наиболее распространенными являются водогрейные котлы. В большинстве случаев реагентная обработка направлена на снижение жесткости, оптимизацию pH теплоносителя. Паровые установки, эксплуатирующиеся крупными промышленными концернами, металлургическими, нефтеперерабатывающими, требуют более сложного подхода. Непрерывность испарения приводит к интенсивному образованию ржавчины и известковых отложений. Главная задача реагентной обработки в такой ситуации – корректировка химического состава, что решает проблему.
5. Требования к теплоносителю, закрепленные производителем конкретных котельных установок и их модификаций. Они фиксируются в сопроводительных документах, технических паспортах, инструкциях. 

Она представлена двумя основными классами. Первый – стабилизационный. Он используется для формирования на внутренних поверхностях труб защитного слоя, основа которого – карбонат кальция. В этом случае применяются полифосфатные реагенты, пятикратно снижающие интенсивность появления накипи, минеральных отложений.

Вторая схема – коррекционная. Задача – нормализация кислотно-щелочного и других показателей воды, провоцирующих коррозионные, разрушительные процессы. Подбор реагентов индивидуален, применяются щелочи, сульфиты натрия в различных комбинациях.

Химическая водоподготовка для котельной решает следующие задачи:

1. Оптимизация кислотно-щелочного баланса, снижение жесткости. Вносимые реагенты должны растворять магниевые, кальциевые соли, либо провоцировать их интенсивное осаждение для дальнейшего механического удаления. Рекомендовано использование фосфата натрия, кальцинированной соды, сульфоугля.
2. Удаление железа в различных формах. Эффективным способом является воздействие озонированного гипохлорита натрия.
3. Удаление органики, патогенной микрофлоры, провоцирующей образование бактериального налета. Как и в предыдущем случае, с проблемой хорошо справляется мощный окислитель, гипохлорит натрия.
4. Нейтрализация кислорода. Кислород, находящийся в растворенной форме, активирует коррозионные процессы. Нейтрализовать его можно сульфитом натрия или аскорбиновой кислотой. Для котельных, работающих под высоким давлением, рекомендуется использовать гидразин.
5. Удаление веществ, провоцирующих формирование отложений. Их специфика определяется характеристиками котельной. При повышенной жесткости воды эффективны полифосфаты, температуре – поликарбоновые кислоты.
6. Коагуляция. Методика позволяет успешно бороться с высокими концентрациями загрязняющих веществ в виде коллоидного раствора, не выпадающего в осадок в обычных условиях. Эффективные коагулянты – хлорид магния, сульфат железа, соли алюминия. Их воздействие изменяет заряд молекул веществ, раствор превращается в механическую взвесь, удаление которой возможно при помощи отстаивания или механической фильтрацией.
7. Флокуляция. Процесс, родственный предыдущему. Превращает мелкую взвесь в крупные хлопья, скорость осаждения которых значительно выше. 

Внесение реагентов – ручное и автоматизированное. Вторая схема более совершенна. Автоматика вносит действующие вещества в соответствии с заданными алгоритмами, исключает ошибки, связанные со временем, недостаточными или чрезмерными концентрациями. Это экономит действующее вещество, исключает перерасход, позволяет поддерживать качество воды на стабильно высокой отметке.

Реагентная водоподготовка может быть как самостоятельной технологией очистки воды, так и использоваться в комплексе с другими решениями, механической фильтрацией, обратным осмосом. Грамотный подбор реагентов, учитывающий характеристики конкретного котельного комплекса, концентрации и специфику загрязняющих веществ, позволяет привести воды в соответствие с отраслевыми нормами, продлить срок службы оборудования, увеличить его КПД.

Определяют точки ввода реагентов в систему — это критично для равномерного распределения химикатов по всему объему воды.