Применение озона в очистке воды градирен

001_32.pngВода в градирне требует тщательной очистки. Во время обработки воды градирни необходимо контролировать три основных фактора:

- Коррозия труб и теплообменников
- Образование накипи в трубах и (в основном) в теплообменниках
- Рост микробов (бактерий, водорослей)

Эти три аспекта нельзя рассматривать отдельно. Например, более низкие значения pH могут предотвратить образование отложений, но они усиливают коррозию металла. С помощью обработки озоном все эти аспекты можно контролировать в совокупности, без дополнительного добавления химикатов.

Обычные методы очистки в основном связаны с применением химических биоцидов, ингибиторов коррозии и ингибиторов образования накипи. Озон является надежной альтернативой, которая в достаточной степени контролирует вышеупомянутые факторы. На этой странице представлен обзор озонирования в качестве технологии для борьбы с отложениями, коррозией и микробных загрязнений в воде градирни.

Образование накипи
Накипь образуется в результате отложения ионов кальция и магния на элементах системы охлаждения. Это приводит к образованию сердцевины, которая образует изолирующий слой в теплообменниках, что в свою очередь отрицательно влияет на перенос тепла. Вследствие потери воды при испарении концентрация солей в воде увеличивается. Этот процесс называется концентрированием. В определенный момент достигается степень насыщения этих солей, что приводит к их выпадению в осадок. Это ограничивает количество повторной переработки охлаждающей воды.

Коэффициент концентрирования является мерой увеличения концентрации солей и ионов в охлаждающей воде. Таким образом, он указывает, сколько раз воду необходимо разбавлять, чтобы предотвратить выпадение солей.

В системе охлаждения воды также может образовываться биопленка, что приводит к засорению микроорганизмами, такими как водоросли. Биопленка поглощает ионы, которые обычно образуют микрокристаллы, что увеличивает образование накипи. Со временем неорганические и органические вещества уплотнят эту сердцевину.

Обработка озоном ограничивает образование отложений. Озон - это дезинфицирующее средство, которое разлагает биопленку, в результате чего ионы больше не могут прикрепляться к ней. Это приводит к уменьшению образования накипи. Теперь можно повторно использовать даже воду с высоким содержанием растворенных твердых веществ, что снижает выбросы охлаждающей воды. Единственным условием, при котором работает эта система, является то, что в охлаждающей воде должны оставаться небольшие остаточные концентрации озона, чтобы предотвратить дальнейший рост микробов, которые усиливают образование накипи.

Коррозия
Срок службы каждого материала ограничен. Продолжительность срока службы зависит от природы материала и условий окружающей среды. Первым методом предотвращения коррозии является выбор наиболее стойкого материала и прочной конструкции системы охлаждения. После ввода в эксплуатацию системы охлаждающей воды коррозию можно предотвратить, улучшив качество воды. На практике это достигается регулированием рН и изменением концентрации растворенных твердых веществ. Когда эти меры не дают желаемого результата, в охлаждающую воду могут быть добавлены ингибиторы коррозии. Однако ингибиторы коррозии довольно дороги из-за контроля, который необходимо осуществлять по мере их использования.

Другим методом предотвращения коррозии является применение озона. Коррозия в основном вызывается микроорганизмами, которые улучшают условия образования коррозии. Озон ограничивает рост микроорганизмов. Озон также вызывает возникновение электрического тока в воде, который заставляет металлы образовывать пассивную, предотвращающую коррозию пленку на материалах из собственных оксидов. Такая пассивирующая окислительная пленка образуется на нержавеющей стали и алюминии. Эта пленка может образовываться только при определенном расходе воды и на определенных типах материалов. Различные эксперименты показали, что при применении озона коррозия всегда уменьшается, обычно более чем на 50%.

Для образования антикоррозийной пленки на металлах требуется небольшое количество озона. Высокие дозы озона могут вызвать коррозию некоторых металлов. На практике в рециркуляционную воду дозируется около 0,1 г/м3 озона. Озон, который не вступает в реакцию с органическим веществом, разлагается на кислород, не образуя токсичных остатков.

Рост микроорганизмов
Озон является более сильным дезинфицирующим средством, чем любое другое химическое вещество. Озон является наиболее эффективным дезинфицирующим средством для дезактивации бактерий Legionella. Обычно нельзя концентрировать воду в органических препаратах для очистки воды более чем в три-пять раз. Это означает, что из каждых 1000 литров охлаждающей воды отводится не менее 200 литров (20%).

Когда озон используется для очистки воды, вода может концентрироваться более чем в 5 раз. Это означает, что на каждые 1000 литров воды отводится не более 200 литров. На практике вода может быть упарена примерно в 20 раз. Это означает, что на каждые 1000 литров воды в канализацию отводится не более 50 литров. В этом случае свежей водой восполняются только потери от испарения и разбрызгивания.

Diagram_Cooling_Tower-Picture — копия.png

Применение и меры
Применение озона при обработке охлаждающей воды является хорошим вариантом для контроля качества воды в системе охлаждения. Озон приводит к экономии:
- Средства против образования накипи и коррозии
- Дозировки кислот
- Использование воды
- Затраты на хранение и транспортировку химических биоцидов
- Производительность насоса (более эффективная теплопередача; меньшее потребление энергии; теплообменник с более высокой производительностью)

Применение озона может быть выполнено надлежащим образом только при учете определенных факторов:
- Качество воды; жесткая или с высоким содержанием солей вода для градирен менее подходит для обработки озоном
- время, в течение которого озон остается в системе. Период полураспада озона в градирне обычно составляет менее 10 минут. Для получения значительной остаточной концентрации озона концентрация первичного озона должна быть достаточной.
- Температура охлаждающей воды. Растворимость озона и период полураспада озона уменьшаются при более высоких температурах охлаждающей воды. Это ограничивает температуру охлаждающей воды для адекватного применения озонирования. Обычно пределом является температура охлаждающей воды 45 °C.
- Выбор материала. Материал, из которого состоит градирня, должен быть устойчив к воздействию озона.
Вернуться к списку