Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Воду, содержащую кремниевую кислоту, нельзя использовать для питания котлов высокого и сверхвысокого давления, в хими­ко-фармацевтической промышленности, на производстве капрона и текстиля при переработке цветных металлов. Она является основным компонентом слож­ных силикатных накипей (до 50 % кремниевой кислоты, до 30 % оксидов же­леза, меди и алюминия и до 10 % оксида натрия), которые способны отлагать­ся на стенках котлов и теплообменных аппаратов. Кремниевая кислота обра­зует накипь с катионами кальция, магния, натрия, железа, аммония. Вода, со­держащая кремниевую кислоту, осложняет работу котлов, турбин, а также раз­личных теплообменных аппаратов, снижает качество продукции ряд а произ­водств, поэтому необходимо производить предварительное обескремнивание воды. Глубина обескремнивания питательной воды для котлов зависит от их рабочего давления, температуры и конструкции. Содержание кремниевой кис­лоты в добавочной воде обычно до 0,05-0,1 мг/дм3 (считая по Si032“).

Обескремнивание веды достигается: осаждением известью; сорбцией гид­роксидами железа, алюминия, оксидом или гидроксидом магния; фильтрова­нием через магнезиальный сорбент; ионным обменом и электрокоагулирова­нием. Выбор метода обескремнивания воды зависит от предъявляемых к ней требований и экономических показателей. При обескремнивании воды с тем­пературой 98 °С осаждением известью и при значительном избытке осадите — ля содержание кремниевой кислоты может быть снижено до 0,4-0,5 мг/дм5, а сорбцией гидроксидами алюминия и железа — до 1,5-2,0 мг/дм3. При обеск — ремиивакии воды, нагретой до 40 °С, сорбцией гидроксидом магния или каус­тическим магнезитом достигается снижение соединений кремния в ней до 0,8- 1,2 мг/дм3, а при подогреве воды до 120 °С — до 0,25-0,5 мг/дм3. При обеск­ремнивании воды фильтрованием через магнезиальный сорбент остаточное содержание кремниевой кислоты снижается до 0,1-0,2 мг/дм3.

Наиболее глубокое обескремнивание воды достигается в цикле ее ионитово — го обессоливания — лР 0,05-0,01 мг/дм3. Однако этот метод является наибо­лее дорогостоящим.

Обескремнивание воды известью основано на небольшой растворимости силиката кальция. При наличии в исходной воде 10-12 мг/дм3 кремниевой кислоты остаточное содержание ее в обработанной воде составляет 6-8 мг/ дма. С избытком извести и повышением температуры воды глубина обескрем — ниваиия возрастает. Так, если подлежащую обескремниванию воду нагреть в каскадном подогревателе до 80-90 °С и насытить известью в сатураторе (рис. 3.38), то при этом выпадают в осадок гидроксид магния, сорбирующий силикат и карбонат кальция. Вода обескремнивается и частично умягчается.

Осветляют воду фильтрованием, избыток гидроксида кальция извлекают де­карбонизацией в скрубберах продувкой очищенными дымовыми газами. Об­разующийся при этом осадок карбоната кальция удаляют в осветлителе, из которого вода для окончательного осветления поступает на антрацитовый фильтр и натрий-катиониговый фильтр, загруженный термостойким катиони­том. В очищенной воде содержится 0,35-0,50 мг/дм3 SiO/~, солей жесткости — ие более 0,01 мг-экв/дм ; щелочность не превышает 0,3 мг-экв/дм3.

Углекислота удаляется из воды, и происходит частичное разложение гидро — карбонатов.

Обескремнивание воды солями железа основано на способности хлопьев гидроксида железа (II), образующегося при введении в воду его солей, сорби­ровать молекулярно — дисперсную и коллоидную кремниевую кислоту-

Установка, используемая для обескремнивания воды сульфатом железа (И) или хлоридом железа (III), состоит из вертикального смесителя, дозаторов реаген­та и известкового молока, осветлителя, фильтра и насоса для рециркуляции осадка. Благодаря рециркуляции осадка значительно снижается расход коагу­лянта.

Для снижения содержания кремниевой кислоты с 12-14 до 2 мг/дм3 требует­ся 300-350 мг сульфата железа (II).

Оптимальные значения pH (8,5-9,5) поддерживаются добавлением в воду извести.

Обескремнивание вооы солями алюминия основано на их способности сорбировать кремниевую кислоту из раствора. В качестве реагентов применя­ют алюминат натрия и сульфат алюминия. Концентрация остаточной кремни­евой кислоты при использовании алюмииата натрия составляет 0,5-2 мг/дм’*; расход алюмината — 150-200 мг/дм3. При замене алюмината натрия более дешевым сульфатом алюминия уменьшается глубина обескремнивания и уве­личивается содержание сульфатов, что нежелательно для вод, направляемых на питание паровых котлов.

Схема сооружений для обескремнивания воды этим методом аналогична пре­дыдущей. Если допускается содержание взвешенных веществ в воде до 15 мг/ дм3, то вода из осветлителей может непосредственно подаваться потребите­лю; при необходимости более полного осветления воду пропускают через филь­тры с антрацитовой крошкой. Для снижения дозы коагулянта, расход которого обычно составляет 200-400 мг/дм3 принимают рециркуляцию осадка в освет­лителе.

Наиболее существенные недостатки этих методов обескремнивания — боль­шой расход и высокая стоимость реагентов, а также увеличение количества сухого остатка декремнезированной воды.

При филырационном методе обескремнивания воды фильтры загружа­ют магнезиальными сорбентами (полуобожженным доломитом, а также спе­циальным сорбентом, получаемым обработкой измельченного магнезита со­ляной кислотой), активированным оксидом алюминия, бокситами. Сущность процесса обескремнивания воды фильтрованием через слой сорбента заклю­чается в образовании малорастворимого в воде силиката магния. При высоте слоя сорбента в фильтре 3,4-4,0 м, температуре воды до 40-50 °С и скорости фильтрования до 10 м/ч содержание кремниевой кислоты в воде снижается до 0,1-0,3 мг/дм (1 м сорбента поглощает до полного истощения 90 кг Si02).

Недостаток метода — замена загрузки фильтра через каждые 6 мес. (при среднем содержании в исходной воде до 10 мг/дм3 Si02), поскольку сорбент не регенерируется.

Большой практический интерес представляет использование активирован­ного оксида алюминия и бокситов в качестве загрузки обескремнивающего фильтра. При скорости фильтрования 5-6 м/ч слой сорбента толщиной 1,5 м снижает содержание кремниевой кислоты до 0,1-0,5 мг/дм3.

Фильтр регенерируется 0,1 %-ным раствором щелочи. За однн цикл 1 м3 активированного оксида алюминия потощает из воды 10—12 кг SiO,2 ■ Досто­инство фильтрационного метода — компактность установок и простота их обслуживания.

Анионитовый метод обескремнивания волы в цикле ионитового обессо — ливания с сильноосновными анионитами обеспечивает снижение концентра­ции SiO, до 0,03-0,05 мг/дм3. Сущность анионитового метода обескремнива­ния и одновременного обессоливания воды заключается в следующем: воду пропускают через Н-катионитовые фильтры, іде из нее извлекаются катионы Са, Mg+, К и Na+. Затем вода проходит через фильтры со слабоосновным анионитом, где она избавляется от анионов сильных кислот (SO/’, Cl", N02"> После дегазации воды для удаления из нее оксида углерода (IV) ее пропуска­ют через фильтры с сильноосновным анионитом, где удаляется слабая кремние­вая кислота. Для получения воды с общим содержанием соли менее 1 мг/дм, в том числе с общим содержанием кремниевой кислоты менее 0,03 мг/дм3, при- меняюттрехсгупенчатые схемы ионирования. Недостаток этого метода—срав­нительно высокая стоимость, что обусловлено большим расходом едкого на­тра на регенерацию и быстрым уменьшением в процессе эксплуатации крем — неемкости высокоосновных анионитов, в связи, с чем требуется их замена че­рез каждые 1,5-2 года.

Комментарии запрещены.