Opis patentowy opublikowano: 1986 01 15 128375 CZYFtLNIA Urzedu Patentowego hlsiuj Izic2u<9v< tj LadBKij Int. CL3 C02F 1/52 C02F 9/00 Twórcy wynalazku: Boguslaw Wolany, Czeslaw Olczak Uprawniony z patentu: Instytut Chemicznej Przeróbki Wegla, Zabrze (Polska) Sposób uzdatniania wody dla celów chlodniczych Przedmiotem proj^Ktu wynalazczego jest sposób ui-jdatniania wody przeznaczanej dla celów chlodze¬ nia ptEzepomowego.Q przydatnosci wody dla celów chlodniczych, de¬ cyduja przede w^zystkta jej wlasnosci technolo¬ giczne — glównie termostabilnosc i korozyjnosc wzgledem mate*ualów konstrukcyjnych urzadzen wodnych. Bedace do ayspozycji wody dla celów przemyslowych, w tym równiez chlodniczych, z re¬ guly chairakt^ryzauja sie nieodpowiednia jakoscia chemiczna i rviezadawalajacymi wlasnosciami tech¬ nologicznymi?. Wymagaja wiec one zazwyczaj sto¬ sowania skomplikowanych i kosztownych metod uzdatniania oraz prepatracji, W celu uzdatniania wód chlodniczych stosowane sa dotychczas w za-, leznosci ód potrzeb glównie takie powszechnie zna¬ ne procesy Jak: sedymentacja koagulacja, dekarbo¬ nizacja lub koagulacja polaczoiia z równoczesna de¬ karbonizacja (np. siarczanem zelazawym w obec¬ nosci wodorotlenku wapniowego) i inne np. de¬ sorpcja wolnego dwutlenku wegla, filtracja — uzy¬ skujac odpowiedinie takze znane efekty.Oczywiste efekty poprawienia jakosci wody zmie¬ szanej uzyskuje sie równiez w wyniku zmieszania w dowolnym stosunku objetosciowym wod uzdat¬ nionej oddzielnie podanymi metodami W wyniku stosowania takich procesów uzdatniajacych jak koagulacja, dekarbonizacja lub koagulacja polaczo¬ na z równoczesna dekarbonizacja, pomimo popra¬ wienia wielu cech fizykochemicznych wody naste- 10 25 30 puje jednaTc zazwyczaj pogarszanie jej wlasnosci tecfonologirmych — czesto pogorszenie termostabil- noscd oraz prawie zawsze wzrost agresywnosci ko¬ rozyjnej v zgledem materialów konstrukcyjnych urzadzen wxlnych (op. stali weglowej) — zwiazane z zachwianiem poczatkowej równowagi weglanowej wody (surowej, nieuzdatndonej). Taikie wody uzdat¬ nione wymagaja stosowania dalszych zabiegów po¬ lepszajacych, ich wlasnosci technologiczne, np. sta¬ bilizacji czasowej, prepairacji chemicznej (polifosfo¬ ranami, krremianowymi inliibitorami korozji i in- krustacj etc).Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, za pomoca którego przy najnizszych kosztach uzdat¬ niania, mozliwe jest uzyskanie bez dodatkowych zabiegów, dalszej preparacji wody uzdatnionej^ a wiec wody o juz poprawionych wlasnosciach fi¬ zykochemicznych (w wyniku koagulacji, dekarbo¬ nizacji lub koagulacji polaczonej z równoczesna de¬ karbonizacja) posiadajacej równoczesnie mozliwie najkorzystniejsze wlasnosci technologiczne — naj¬ lepsza termostabilnosc oraz najmniejsza korozyj¬ nosc.Cel ten osiagnieto zgodnie z wytyczonym zadaniem, to jest przez zmieszanie w wymaganym stosunku objetosciowym odpowiednio przygotowanych kom¬ ponentów tworzacych mieszanine, a którymi sa: woda powierzchniowa — szczególnie rzeczna—oraz woda glebinowa, wzglednie woda o podobnym skla¬ dzie chemicznym i zblizonych wlasnosciach techno- 128 3753 128 375 4 logicznych jak woda glebinowa, (w tym równiez mmiej czy bardziej odnowione wody sciekowe pow¬ stale ze zuzycia wód glebinowych w procesach nia powodujacych zasadniczych zmian ich skladu che¬ micznego i wlasnosci* technologicznych). 5 Istota sposobu jest wiec preparacja wody polega¬ jaca na zmieszaniu w wymaganym stosunku obje¬ tosciowym wody powierzchniowej, glównie rzecznej i glebdaiowej lub-podobnej.Sposób preparacji przydatny jest dla wód po- 10 wierzchniowych, glównie rzecznych, charakteryzu¬ jacych sie znacznym zanieczyszczeniem substancja¬ mi mineralnymi i organicznymi, o znacznej suchej pozostalosci przy równoczesnie niezbyt wielkiei twardosci weglanowej (nie wiekszej jak 3,5 mval/ ^ /dm3) — mieszamych w optymalnym stosunku z wo¬ dami gleboinowymi lub podobnymi o niewielkiej suchej pozostalosci oraz podwyzszonej twardoscj weglanowej (srednio wyzszej od 3,5 mval/dm8.Korzystny stosunek objetosciowy wód — powierz- ao chniowej wzgledem glebinowej lub podobnej, sta¬ nowiacych komponenty mieszaniny otrzymanej w wyniku ich zmieszania po uprzednim ich przygoto¬ waniu wynosi od 3 : 1 do 8 : 1. Optymalny stosunek objetosciowy komponentów preparowanej miesza- miny zalezny od charakteru fizyko-chemicznego mieszanych wód mozna wyznaczyc dla danych wól w prosty sposób na podstawie wyników badan dy¬ namicznych z uzyciem modeli przeplywowych.Przygotowanie wód, stanowiacych komponenta preparowanej mieszaniny, przed ich wymieszaniem moze obejmowac: dla wody powierzchniowej ewen¬ tualna sedymentacje zawiesiny oraz koagulacje lub koagulacje z równoczesna dekarbonizacja prowa¬ dzone wedlug znanych technologii, a dla wody gle- tamowej jej podgrzanie do okolo 30—35°C, np. w przemyslowym wymienniku ciepla (chlodnicy).W przypadku kiedy woda glebinowa posiada znacz¬ na twardosc weglanowa) na przyklad powyzej 5 mval/dm8), wskazane jest po jej podgrzaniu, a ^ przed jej zmieszaniem z przygotowana woda po¬ wierzchniowa, przeprowadzic jej dekarbonizacje; mlekiem wapiennym w zazwyczaj stosowanych do tego celu urzadzeniach. Przygotowane w powyzej podany sposób komponenty mieszaniny wód laczy sie z soba w sposób zapewniajacy dobre wzajemne ich wymieszanie sie, a nastepnie kieruje uzyskana wode zmieszana do znanych urzadzen napowietrza¬ jacych oraz poddaje filtracji znanymi metodami.Otrzymana wedlug sposobu spreparowana mie¬ szanina wód odznacza sie zadanymi wlasnosciami technologicznymi, a koszt jej preparacji jest naj¬ nizszy parzy uzyskanym efekcie.Przykladowy sposób preparacji wyjasniono blizej opisem przykladu stosowania przedstawionym sche¬ matycznie na rysunku.Woda z rzeki Odry o znacznym stopniu zanie¬ czyszczenia i twardosci weglanowej wahajacej sic od 1,2 do 3,4 mval/dim' podawana jest w pierwszym etapie z brzegowego ujeoia 1 poprzez zbiornik re¬ tencyjny 2 do komory wielofunkcyjnej 4, w której zachodzi jej koagulacja. Do rurociagu tlocznego, którym woda rzeczna podawana jest do komory wielofunkcyjnej 4, doprowadza sie roztwory chemi- kalii przygotowane w stacji przygotowania roztWv)- rów 3. Szlamy pokoagulacyjne odprowadzane sa z komory wielofunkcyjnej 4 do zbiornika 5, do któ¬ rego odprowadzane sa taikze wody zanieczyszczore. z plukania i regeneracji filtrów 10.Wode skoagulowaina odprowadza sie z komory wielofunkcyjnej 4 przewodem do komory miesza¬ nia 8, do której doprowadzana jest równdez woda glebinowa z ujecia 6 poprzez przemyslowa chlod¬ nice przeponowa 7 podgrzewajaca ta wode do okolo 35°C. Stosunek objetosciowy wody sknagulowanej rzecznej doprowadzanej do komory mieszania 9 wzgledem podgrzanej wody glebinowej doprowa¬ dzanej do tej komor, wynosi od 6:1 do 8:1, a twardosc weglanowi wody glebinowej srednio 4,5 mval/dm8. Wym. eszane wody: skoagulowana rzeczna oraiz glebinowa splywaja z komory miesza¬ nia 8 do komór raapcwietrzania 9, z których poda¬ wane sa w kolejnym etapie do pospiesznych filtrów zwirowych 10. PrzeiJtrowana mieszanine wód do¬ prowadza sie do pompowni centralnej 11, z której jest pompowana do zasilania obiegów chlodniczych Uzyskana w wyniku preparacji mieszanina wód po¬ siada wymagane wlasnosci technologiczne. PL