Очистка воды окислением производится с использованием различных методов

Формальные действия, связанные с процедурой химической очистки котла

В Польше техническое оборудование, к которому относятся паровые котлы, подвергается техническому надзору и все ремонтные мероприятия, к которым собственно и относятся операции, связанные с химической очисткой, попадают под устав от 21 декабря 2000 г о техническом надзоре . Процедуру очистки может осуществлять только учреждение, получившее разрешение в Техническом Надзоре на осуществление химической очистки оборудования. Каждая операция химической очистки должна быть согласована с отделением Технического Надзора (ТН) согласно с WUDT-UC-CH-2/2008.

Решение о необходимости химической очистки котла обычно принимается после плановой инспекции котла. Во время инспекции должны быть проверены определенные зоны котла, для которых свойственны коррозионные процессы или образование котлового камня. Другие факторы, которые необходимо учитывать, это:

■ снижение общей эффективности котла;

■ повреждение нагревательных труб во время нормальной работы котла.

Химическая очистка производится всегда после обнаружения :

■ прогораний даже одиночных труб в котле, что может быть вызвано незначительным количеством твердых отложений около 50 г/м2 (что соответствует толщине 0,025 мм);

■ отложений в количестве большем, чем 250 г/м2 (что соответствует толщине около 1 мм).

Рекомендации по химической очистке котла представлены в табл. 5.

Taблица 5. Количество отложений на теплообменных поверхностях в котле и рекомендуемые действия.

Очистке должна предшествовать соответствующая запись в Книге по эксплуатации котла, рекомендующая химическая очистку в соответствующем для данного региона отделении ТН.

Исходная документация для химической очистки должна быть разработана на основе анализа химического состава отложений с очищаемого устройства/элемента устройства, в соответствии с определенным образцом, с учетом химического сопротивления материала, из которого изготовлено устройство/элемент устройства.

Учреждение, уполномоченное осуществлять операцию химической очистки, после завершения процедуры должно выдать свидетельство о произведенной химической очистке, а владелец котла уведомляет соответствующее отделение ТН с целью проведения срочного внутреннего аудита. Целью внутреннего аудита является проверка чистоты котла и определение технического состояния стенок элементов котла и обнаружение различных повреждений, таких как коррозия, трещины, деформации и т.д. После внутреннего аудита производится гидравлический тест, заключающийся в двукратном образовании в котле с помощью напорного насоса испытательного давления (около 25% выше допустимого), с целью определения герметичности котла и его элементов. Если все испытания проходят успешно, котел допускается к дальнейшей регулярной эксплуатации, что фиксируется соответствующей записью в Книге по эксплуатации котла.

Химическая очистка воды: удаление растворенного железа и других элементов

С развитием промышленности все чаще природные воды наполняются различными химическими соединениями. Для того чтобы очистить воду от всех этих элементов применяют химическую очистку воды. В этом методе очистки используют окислители такие, как перманганат калия, хлор, озон, а также подщелачивающие и подкисляющие вещества. Однако химическую очистку воды используют не всегда, а лишь в тех случаях, когда в воде присутствуют элементы, которые нельзя удалить другим способом.

Химическая очистка воды путем окисления

Окисление применяют для удаления таких сложных элементов как цианистые соединения, которые попадают в воду из промышленных стоков. Химическая очистка воды позволяет окислить циан-ионы до абсолютно безвредного цианата. Впоследствии цианат проявляется в виде осадка и его можно легко удалить фильтрами. Для окисления применяют гипохлорит натрия. Это очень эффективный хоть и недорогой элемент. По такому же принципу проводят химическую очистку воды от хрома.

Озонирование вводы и электрохимическое окисление

Электрохимическое окисление — также один из вариантов химической очистки воды. С его помощью очищают только сточные воды. Электрохимическое окисления происходит на аноде. К нему притягиваются кислоты, металлы и прочие элементы, находящиеся в отработанных растворах. Как правило, для окисления применяют озон. Он совершенно безвреден при химической очистке воды. Озонирование наиболее эффективно при очистке сточных вод, которые необходимы для повторного использования.

Преимущества озонирования как вида химической очистки воды заключается в высокой скорости реакции, полном разложении озона на кислород, полное отсутствие каких-либо следов прошедшей реакции, и, что самое важное, возможность получить озон непосредственно там, где проводится очистка. Из всех методов химической очистки вода озонирование считается лучшим, но в силу своей высокой стоимости он почти не распространен

Для восстановления кислотно-щелочного баланса в воде при химической очистке воды используют подкисляющие и подщелачивающие вещества. Этот же метод помогает удалить и тяжелые металлы. Чтобы в домашних условиях получить чистую питьевую воду компания ATOLL предлагает фильтры очистки воды ATOLL, которые вы можете без труда купить в Минске по доступной цене.

Удаление растворенного железа химической очисткой воды

Химическая очистка воды может применяться и для удаления избытка железа. Она убирает двухвалентное железо, которое проявляется ржавым осадком, рыжими пятнами на посуде, кафеле, и отдает металлическим вкусом. При низкой концентрации железа (не более 10 мг/л) во время химической очистки воды его окисляют обычным кислородом. Вода насыщается кислородом с помощью специального компрессора, затем прогоняется через фильтрованный материал, в составе которого магний. Под воздействием кислорода двухвалентное железо переходит в оксид железа трехвалентного. Он легко кристаллизуется и улавливается фильтрами.

Такая химическая очистка воды эффективна только при невысокой концентрации железа. Если она превышает 10 мг/л, то для его удаления применяют более сильные окислители, такие как гипохлорит натрия. Схема окисления сильно не отличается. Единственное различие в том, что при окислении гипохлоритом натрия отпадает необходимость в больших резервуарах, используемых для промывки фильтров при окислении кислородом. Сегодня удаление железа путем химической очистки воды уходит на второй план. Все чаще для этих целей начинают использовать катионообменные смолы.

Такая химическая очистка воды находит свое применение в промышленных масштабах и на очистных станциях, а вот в домашних условиях такой вариант не найдет себе места. Для бытовых нужд хорошо установить на кухне фильтр обратного осмоса компании ATOLL, который задерживает все химические вещества, в том числе и растворенное железо.

Физико-химическая обработка воды

Такие методы обработки и очистки грязной воды являются неотъемлемой частью борьбы с вредными включениями при очистке стоков. Самыми основными из них являются:

Коагуляция примесей. Такой метод очистки сточных вод чаще всего используется на текстильной промышленности, химической, целлюлозной и легкой промышленности. Принцип воздействия реагентов на грязную воду заключается в том, чтобы преобразовать все включения в форму хлопьев. Затем такой взвешенный осадок удаляется при отстаивании или фильтровании. При использовании метода коагуляции эффективность очистки стоков равна 90-95%.

Адсорбция воды

Этот способ позволяет адсорбентам поглотить все вредные включения непосредственно в воде. В основном метод адсорбции для очистки сточных вод применим против пестицидов, гербицидов, красителей, ПАВ и фенолов в воде. Также при помощи адсорбции удаляются все ароматические примеси.

Различают два основных и часто используемых вида адсорбции:

  • Дегенеративный. В этом случае все вредные включения убиваются вместе с введенным в воду адсорбентом.
  • Регенеративный. Здесь вредные примеси можно в дальнейшем извлечь из введенного в воду адсорбента и утилизировать отдельно.

Адсорбирующими реагентами являются:

  • Силикагель и торф;
  • Зола, активная глина и пр.

Стоит отметить, что эффективность приведенного метода составляет 90-95%, но полностью зависит от следующих факторов:

  • Концентрация имеющихся вредных примесей в очищаемой воде;
  • Тип используемого реагента-адсорбента;
  • Общая площадь стоков, обрабатываемых методом адсорбции;
  • Общая глубина очищаемого объема воды.

Метод флотации

В этом случае для очистки сточных вод используют метод, в котором при помощи воздействия на них воздуха под высоким давлением удается удалить все взвеси. То есть воздух нагнетается в воду либо через турбины на дне водного резервуара, либо через трубы сверху. Нагнетенный в воду воздух вспенивает жидкость. При этом воздух вступает в реакцию с молекулами примесей и поднимает все взвеси в пенный слой. Далее все примеси с поверхности воды удаляются при помощи специальных установок.

Ионный обмен в воде

Здесь в воду вводят ионы ионита, что приводит к взаимодействию последних с молекулами примесей. При возникновении реакции молекулы вредных веществ отделяются от воды, что позволяет качественно их удалить. Как правило, метод ионного обмена применяют для очистки воды от ртути и мышьяка, хрома и цинка, свинца и меди.

Экстракция загрязнителей воды

Данный способ применим при очистке воды в том случае, если примеси, растворенные в воде, имеют техническую или химическую ценность и могут быть использованы впоследствии. Метод основывается на выведении из состава грязной воды фенолов и жирных кислот. Как правило, для очистки воды таким способом в стоки вводят специальный экстрагент, который полностью концентрирует примеси в воде. Затем экстрагент с примесями удаляют из воды и отделяют один от другого. Стоит знать, что экстрагент можно использовать повторно.

Способы и устройства

Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:

  1. Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
  2. Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
    • Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
    • Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.

При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.

Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.

Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.

Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.

Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.

Биофильтры

В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.

Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:

  1. Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
  2. После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
  3. После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.

Биопруды

Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.

После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.

Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.

Метатенки

Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий.

В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:

  • цилиндрическая.
  • прямоугольная.

Принцип действия:

  1. По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
  2. Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
  3. Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
  4. Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.

Фильтрационные или дренажные поля

В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.

Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».

Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.

Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:

  • В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
  • Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
  • В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.

Аэротенки

Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.

Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.

Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.

За и против

Достоинства

  • Подойдет для людей с ослабленным иммунитетом, например, больным раком или ВИЧ/СПИД.
  • Можно использовать для приготовления детских смесей.
  • Не содержит примеси и вредные вещества, такие как металлы, хлор и пестициды, которые могут присутствовать в водопроводной воде.

Недостатки

  • Не содержит минералы природного происхождения. Во время процесса дистилляции из воды исчезают питательные вещества, которые содержатся в недистиллированной воде, например, кальций, магний и фтор. То есть из воды исчезают как вредные вещества, так и полезные микроэлементы, необходимые для правильной работы нашего организма.
  • «Собирает» все соседние вещества. Одна из проблем дистиллированной воды заключена в том, что ее нужно правильно хранить. Иначе в ней могут появиться химические вещества, присутствующие в емкости. Лучше всего хранить такую воду в стекле или высококачественной нержавеющей стали, а не в пластиковой бутылке или кувшине.
  • Отличается по вкусу от обычной бутилированной или фильтрованной воды. Из-за отсутствия в дистиллированной воде минералов, некоторые люди говорят, что она странная и не очень приятная на вкус.
  • Дистиллированную воду проблематично приготовить в домашних условиях (и этот процесс требует большого количества обычной воды), а в магазинах такая вода стоит дороже.

Фильтрация в бытовых условиях

Водопровод жилых квартирных домов обладает существенным минусом в виде высокого уровня железа. Железо удаляется методом аэрации, а также озоновой и фторовой обработкой. В результате аэрации через жидкость пропускают воздух — это активизирует окисление.

Современные способы очистки способны устранить не только осадок, но и нормализовать уровень железа.

Жесткость можно нормализовать:

  • кипячением,
  • электродиализом (электрическим током),
  • обратным осмосом.

Чтобы улучшить вкус, запах, цвет воды, а также вывести хлор или другие органические соединения, проводится сорбция на активированном угле.

Существует два вида самых распространенных систем обеззараживания для ликвидации биологических загрязнителей в воде, которая подается в квартиры, дома и очищается централизованно – на местном водоканале:

  1. Химический — в жидкость добавляют реагент или проводят дезинфекцию газообразным хлором. Этот вид очистки имеет преимущества по финансовой составляющей и демонстрирует высокий уровень эффективности.
  2. Физический — жидкость обрабатывают УФ-лучами, обеззараживание происходит благодаря фотохимическим реакциям. Этот способ экологичен и долговечен.

Любой загородный дом или коттедж обладает локальной системой водоснабжения — колодцем, скважиной.

Справка. В частном секторе чаще устанавливают комплексную систему фильтрации — она встраивается в трубопровод и очищает всю поступающую жидкость.

Комплексный фильтр может предназначаться для следующих видов обеззараживания:

  • Механическая — удаление крупных веществ из жидкости;
  • Химическая — устранение органических соединений;
  • Биологическая — при наличии опасных микроорганизмов;
  • Нормализация железа или жесткости.

Системы грубой фильтрации подходят для получения технической воды. Для питья актуальна тонкая фильтрация в комплексе с грубой очисткой.

Химическая очистка — поверхность

Химическая очистка поверхностей и нанесение гальванических покрытий производятся применяемыми в электровакуумной технике способами ( гл.

Химическая очистка поверхности не рекомендуется.

Циркуляционная установка для промывки аппаратуры.

Химическая очистка нетрубчатых поверхностей может осуществляться с помощью кислых паст различного состава.

Химическая очистка поверхности металла производится травлением, чаще всего в растворах серной или соляной кислот или же в их смесях. Обезжиривание поверхности детали должно производиться после механической очистки и перед травлением. Выбор метода нанесения металлического покрытия на защищаемый металл определяется условиями эксплуатации, а также конфигурацией и размерами самого изделия. Детали приборов и машин, требующие равномерного по толщине покрытия или ограниченные допусками, покрываются, как правило, гальваническим методом.

Химическая очистка поверхности металла производится травлением в кислотах, чаще всего в растворах серной или соляной кислот или же в их смесях. Для того чтобы при травлении происходило растворение только окалины и ржавчины, а не основного металла, к травильным растворам прибавляют замедлители травления, например Уникол ( см. стр.

Предельные отклонения размеров вала при обработке под посадку ( ОСТ 101S.

Химическая очистка поверхности вкладыша производится в баке с технической соляной кислотой в течение 5 — 10 мин. Крупные вкладыши смазывают кислотой. После химической очистки вкладыши промывают в горячей воде и, если окажутся черные пятна, их зачищают напильником. Жировые пятна и кислота с поверхности вкладыша смываются 10 — 15 % — ным водным раствором едкого кали или натра.

Химическую очистку поверхностей изделий осуществляют обезжириванием, травлением, промывкой в воде. Выбор способа определяется характером загрязнений, свойствами материала и конфигурацией деталей. Обработка поверхности деталей химическим путем может сопровождаться отрицательными явлениями, например наводороживанием, поэтому приведенные рекомендации по составам и режимам обработки основываются преимущественно на производственном опыте.

Зависимость от температуры Т удельного электрического сопротивления р, коэффициента.| Температурные зависимости физических параметров молибдена / — давление насыщенного пара, Па. 2 — скорость испарения, кг-м-2 — с -. 3-нормальная яркость.

Для химической очистки поверхности ( обезжиривание, удаление аква дата, оксидов) могут быть использованы рассмотренные выше различные реактивы, оказывающие травящее действие на молибден и его оксиды. Рекомендуются горячая хромовая смесь ( насыщенный раствор СгОз в концентрированной tbSO, ), кипящий 20 % — ный раствор КОН с последующей обработкой в теплой концентрированной tbSOi, 50 частей НМОз 30 частей H2SO4 20 частей Н2О при 90 С и другие рецепты.

Операции химической очистки поверхностей перед окраской максимально механизируются и обеспечиваются эффективной местной вытяжной вентиляцией.

Для химической очистки поверхностей труб теплосетей и газопроводов используют составы, очищающие металл от ржавчины.

На участке химической очистки поверхностей, подлежащих покрытию, исполнители работ должны быть снабжены спецодеждой: очками, резиновыми перчатками, фартуками, резиновыми сапогами и другими индивидуальными средствами защиты. Вблизи места работы должен быть запас 10 % — ного раствора соды для нейтрализации в случае возможных ожогов кислотой.

Современные способы химической очистки поверхности нагрева основаны на применении достаточно высоких концентраций растворов реагентов и значительном сокращении длительности обработки или накипи.

Вода очищенная Aqua purificata H2O

Воду очищенную получают дистилляцией, ионным обменом, обратным осмосом, комбинацией этих методов или другим способом.

Применяется вода очищенная в качестве растворителя для приготовления неинъекционных лекарственных средств.

Фармакопейный анализ воды очищенной заключается в определении соответствия описанию, рН, чистоты (примесей) и проведении микробиологического контроля в соответствии с требованиями ФС.

Описание. Бесцветная прозрачная жидкость без запаха и вкуса.

рН. Потенциометрический метод (от 5,0 до 7,0).

Для определения сухого остатка (представляет собой нелетучие примеси) выпаривают 100 мл воды на водяной бане, затем высушивают при 100-105 0 С до постоянной массы и взвешивают. Остаток не должен превышать 0,001%.

Восстанавливающие вещества (недопустимая примесь) обнаруживают реакцией с раствором калия перманганата и кислотой серной разведенной, которые прибавляют к воде, доведенной до кипения. При последующем кипячении в течение 10 минут розовая окраска должна сохраниться. Присутствие в воде восстанавливающих веществ приводит к восстановлению окрашенных перманганат-ионов до бесцветных ионов Mn 2+ .

Для обнаружения диоксида углерода (недопустимая примесь) взбалтывают равные объемы анализируемой воды и известковой воды (раствор кальция гидроксида) в заполненном доверху и хорошо закрытом сосуде. В течение часа не должно быть помутнения. В случае присутствия в воде диоксида углерода образуется малорастворимый кальция карбонат:

Нитраты и нитриты (недопустимая примесь) определяют реакцией со свежеприготовленным раствором дифениламина в кислоте серной концентрированной. Не должно появляться голубого окрашивания. В присутствии нитратов и нитритов дифениламин окисляется до окрашенного дифенилдифенохинондиимина гидросульфата:

Примесь аммиака в воде очищенной допускается в количестве не более 0,00002% . Для определения этой примеси проводят реакцию с реактивом Несслера, основанную на образовании комплексного соединения желтого цвета:

Через 5 мин после добавления реактива Несслера окраска исследуемой воды не должна превышать окраску эталона, состоящего из 1 мл эталонного раствора Б иона аммония, 9 мл воды (свободной от аммиака) и такого же количества реактива Несслера.

Хлориды (недопустимая примесь) обнаруживают реакцией с раствором серебра нитрата в присутствии кислоты азотной разведенной:

Не должно быть опалесценции.

Сульфаты (недопустимая примесь) обнаруживают реакцией с раствором бария хлорида в присутствии кислоты хлороводородной разведенной:

Не должно быть помутнения.

Примесь солей кальция (недопустимая примесь) обнаруживают реакцией с раствором аммония оксалата в присутствии растворов аммония хлорида и аммония гидроксида:

Не должно быть помутнения.

Для обнаружения солей тяжелых металлов (недопустимая примесь) проводят реакцию с раствором натрия сульфида в присутствии кислоты уксусной разведенной:

Pb 2+ + Na2S  PbS↓ + 2Na +

Не должно быть бурого окрашивания. Наблюдение окраски проводят по оси пробирок диаметром около 1,5 см, помещенных на белую поверхность.

Определение недопустимых общих примесей (хлориды, сульфаты, соли кальция, соли тяжелых металлов) проводят следующим образом: к 10 мл исследуемой воды прибавляют вспомогательные реактивы, перемешивают, затем содержимое пробирки делят на две равные части и к одной из них прибавляют основной реактив, открывающий примесь. При сравнении между пробирками не должно быть различий.

По микробиологической чистоте вода очищенная должна соответствовать требованиям на питьевую воду (не более 100 микроорганизмов в 1мл) при отсутствии бактерий сем. Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruqinosa. Испытания проводят в соответствии со статьей ГФ ХI «Испытание на микробиологическую чистоту».

Воду очищенную используют свежеприготовленной или хранят в закрытых емкостях, изготовленных из материалов, не изменяющих свойств воды и защищающих ее от инородных частиц и микробиологических загрязнений.

Дата добавления: 2016-03-20 ; просмотров: 8255 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Фильтрация на предприятиях

Взаимосвязь между областью использования и требуемым типом системы водоподготовки отражена в таблице:

Отрасль производства Требуемые функции основной линии подготовки
Металлургия Обессоливание
Пищевая промышленность Обеспечение ионного обмена, обеззараживание, умягчение
Добыча и переработка нефти и газа Исключение посторонних примесей, обезжелезивание, обратный осмос
Энерго- и тепло- и водоснабжение Обессоливание, УФ-фильтрация, хлорирование или озонирование
Фармацевтика Обратный осмос, дистилляция

В целях экономии средств приведенные методы реализуются в комплексе с механическим фильтрованием.

Отдельные требования выдвигаются к системам переработки стоков предприятий химической или металлургической отрасли, отбираемый концентрат может быть ценным или нуждаться в обязательной утилизации.