Спосіб підготовки додаткової води для теплових мереж

1. Спосіб підготовки додаткової води для теплових мереж, який полягає в тому, що вихідну воду підкислюють і видаляють з неї розчинений ки C2 1 3 66254 4 кислення вихідної води і видалення з неї розчинекислоти проходить в присутності бактерій роду ного кисню. Thiobacillus, наприклад Thiobacillus thioparus і/чи Для підкислення використовують сірчану кисThiobacillus denitrificans, за наступними реакціями: Thiobacillus thioparus лоту і підкислення додаткової води здійснюють з 2H2SO4 2S+2H2O+3O2 метою зниження карбонатної жорсткості води, Thiobacillus thioparus 3Na2SO4+2H2SO4+3N2 обумовленої присутністю в воді бікарбонат-іона. 2S+2H2O+6NaNO3 При підкисленні бікарбонат-іон замінюється сульЗниження карбонатної жорсткості проходить внафат-іоном і утворюється вільна вуглекислота: слідок нейтралізації бікарбонату кальцію, що знаСа(НСО3)2+H2SО4=CaSО4+2CО2+2H2О. ходиться в воді, утвореною сірчаною кислотою за Подачу сірчаної кислоти здійснюють дозатореакцією: ром пропорційно витратам вихідної води. Для виСа(НСО32)2+H2SО4=CaSО4+2CО2+2H2О. ключення можливості попадання кислої води в В разі великої жорсткості вихідної води та моводонагрівальне обладнання і тепломережу підкижливою в зв'язку з цим недостатньою кількістю слену воду очищають катіоніруванням на буферокислювачів (розчиненого кисню і нітрату натрію), ному нерегулюємому катіонітовому фільтрі. Для що знаходяться у воді, для утворення сірчаної видалення розчиненого кисню здійснюють шляхом кислоти біохімічним окисленням сірки, для окисвакуумної термічної деаерації. [3]. лення використовують додаткове повітря. Витрати Недоліком відомого способу є його складність повітря регулюють залежно від того, з якою велита висока коштовність, обумовлені його багатостачиною карбонатного індексу необхідно отримати дійностю, використанням висококоштовних енероброблену додаткову воду. Карбонатний індекс горесурсів для термічої деаерації, високою кошто"Ік" це граничне значення добутку загальної лужвністю сірчаної кислоти і катіонітів. ности і кальцієвої жорсткості води, вище якого Недоліком способу є також використання агпротікає карбонатне накипоутворення з інтенсивресивної і хімічнонебезпечної сірчаної кислоти, ністю більше 0,1г/м2.г. необхідність і складність її систематичного дозуВ порівнянні з прототипом перевагами запровання пропорційно витратам вихідної води з корепонованого способу є: кцією по якості обробленої води. - спрощення технологічного процесу; Крім того, відомий спосіб характеризується - спрощення регулювання процесу; наявністю вторинних стічних вод, які утворюються - простота и безпека обслуговування; внаслідок регенерації катіонитових фільтрів. - виключення використання агресивної та хіміВ основу винаходу поставлено задачу удоскочно небезпечної сірчаної кислоти в її натуральноналення способу підготовки додаткової води для му вигляді; тепловых мереж, в якому шляхом зміни умов ві- зниження собівартості процесу за рахунок домого способу, зокрема, використання певних, виключення висококоштовного процесу термічного самих по собі відомих речовин, забезпечується знекиснення, виключення використання катіонітів, можливість спрощення та зменшення коштовності сірчаної кислоти, дозаторів та автоматичних сиспроцесу. тем для її дозування; Ця задача вирішується тим, що у відомому - виключення вторинних стічних вод, забороспособі підготовки додаткової води для теплових нених до скиду. мереж, який включає підкислення вихідної води і Наступною перевагою запропонованого сповидалення з неї розчиненого кисню, згідно з засобу є те, що він дозволяє обробляти необмежені пропонованим винаходом, зазначені стадії здійсоб'єми води використовуючи для цього легко доснюють сумісно шляхом контактування вихідної тупі та дешеві вихідні матеріали: елементну граводи з елементною сіркою в присутності бактерій нульовану сірку і невелику кількість "затравки" роду Thiobacillus. виділеної з ґрунту культури бактерій роду Поставлена задача вирішується тим, що викоThiobacillus. ристовують бактерії, наприклад Thiobacillus Ще однією перевагою запропонованого спосоthioparus і/або Thiobacillus denitrificans. бу є те, що він дозволяє використовувати вихідну Поставлена задача вирішується тим, що проводу з різним ступенем жорсткості, наприклад, цес здійснюють при додатковій подачі повітря. зовсім не пом'якшену воду з карбонатною жорстПоставлена задача вирішується тим, що подакостю 4мг-екв/дм3, або воду, попередьно пом'якчу повітря регулюють залежно від отримання нешену Na-катіоніруванням, яка містить розчинений обхідного карбонатного індексу додаткової води. кисень та окислювачі -нітрати, або воду з карбонаПоставлена задача вирішується також тим, що тним індексом 8 (мг-екв/дм3)2, призначеної для о процес здійснюють при температурі 4-60 С та часі наступної обробоки інгібіторами накипу, наприклад контактування 5-60 хвилин. фосфонатами оксіетилідендіфосфоної кислоти Технічий результат, досягаємий заявляємим (ОЕДФК). винаходом, заключається в спрощенні та підвиЗапропонований спосіб здійснюють шляхом щенні економічності процесу підготовки додаткової контактування вихідної води з елементною сіркою води шляхом поєднання процесів знекиснення і в присутності бактерій роду Thiobacillus. підкислення води. При цьому сірчану кислоту Як бактерії роду Thiobacillus використовують отримують безпосередньо в процесі знекиснення бактерії, наприклад Thiobacillus thioparus і/або води шляхом окислення сірки розчиненими окисThiobacillus denitrificans. лювачами, які знаходяться в воді: киснем і другиПроцес здійснюють при температурі 4-60°С та ми окислювачами, наприклад, нітратом натрію. часі контактування 5-60 хвилин. Процес знекисннння води і утворення сірчаної В разі необхідності процес здійснюють при до 5 66254 6 датковій подачі повітря. Подачу повітря регулюють гом 10 хвилин. Після обробки вміст у воді кисню залежно від отримання необхідного карбонатного складає 0,005мг/дм3, нітратів 0,5мг/дм3, луговість індексу додаткової води. 3,7мг-екв/дм3. В разі подачі повітря процес здійснюють в одПриклад №2 ну або дві стадії шляхом контактування вихідної Додаткову воду з вмістом розчиненого кисню 3 3 води з елементною сіркою в присутності бактерій 6мг/дм , бікарбонат-іонів 4мг-екв/дм , іонів кальцію 3 роду Thiobacillus ("загрузка") спочатку в присутнос4мг-екв/дм пропускають знизу вверх через два ті повітря, а далі, після досягнення необхідного послідовно розміщених фільтра. В перший по ходу карбонатного індексу, подачу повітря припиняють і фільтр, в його нижню частину додатково дозують контактування здійснюють для видалення залишповітря в такій кількості, яка забезпечує нормативкового кисню і нітратів без подачі додаткового поне зниження луговості, розраховане виходячи з вітря. При здійсненні способу в одну стадію воду граничного значення карбонатного індексу "Ік". В контактують з однією і тією ж "загрузкою" в одному нашому випадку початкова концентрація іонів канасад очному фільтрі: спочатку з повітрям, а далі льцію складає 4мг-екв/дм3, бікарбонат- іонів - 4мгбез повітря. При здійсненні способу в дві стадії екв/дм3, "Ік" відповідно буде рівним 4 4=16(мгводу контактують з "загрузкою" спочатку в першоекв/дм3)2. Допустимий карбонатний індекс дорівму по ходу насадочному фільтрі при додатковій нює 3 (мг-экв/дм3)2. Звідси залишкова лужність: подачі повітря , а далі без повітря - з "загрузкою" в 3:4=0,75мг-екв/дм3. При досягненні лужності додадругому по ходу насадочному фільтрі. ткової води після першого фільтра рівної 0,75 поЗапропонований спосіб пояснюється конкретдачу повітря припиняють і обробку води продовними прикладами здійснення способу. Для практижують в цьому або в другому по ходу фільтрі, де чного здійснення способу використовують насадовидаляють залишковий кисень і нітрати. чний фільтр, який спочатку завантажують Залишкова лужність очищеної води складає гранульованою елементною сіркою з величиною 0,5мг-екв/дм2, залишковий кисень 0,005мг/дм3, гранул 2-5мм і "заражають" виділеною з ґрунту нітрати 0,5мг/дм3. Вода повністю відповідає норкультурою бактерій Thiobacillus thioparus і мам додаткової води для теплових мереж. ThiobacilJus denitrificans. Через цей фільтр пропусПриклад №3 кають вихідну воду, що підлягає обробці. Через 20 Додаткову воду з вмістом розчиненого кисню діб розвитку необхідної кількості бактерій фільтр 6мг/дм3, бікарбонат-іонів 4мг-екв/дм3, іонів кальцію готовий до работи. Після виходу на режим підго4мг-екв/дм3 обробляють аналогічно прикладу №2 товлений фільтр є працездатним до повного передо досягнення карбонатного індексу 8(мгтворення сірки в сірчану кислоту. екв./дм3)2, що відповідає залишковій лужності 3 Приклад №1 8:4=2мг.-екв/дм . В оброблену воду вводять фосNa-катіоніровану додаткову воду водогрійної фонатний інгібітор відкладень накипу на основі котельні теплової мережі м. Одеси з вмістом розОЕДФК в необхідній кількості. Після обробки вода чиненого кисню 6мг/дм3, нітратів 12мг/дм3, луговісповністю відповідає нормам додаткової води для 3 тю 4мг-екв/дм пропускають знизу вверх через теплових мереж. підготовлений фільтр з лінейною швидкістю 10м/г. Обробку здійснюють при температурі 20°С протя Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти інауки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601