Система хлорирования

Система пропорционального дозирования (СПД) хлора (система хлорирования) применяется нами тогда, когда уже не способны справиться с железом ни инжекторные обезжелезиватели PELICAN, ни комплексные системы, ни системы напорной аэрации, а именно при содержании растворенного железа в воде в концентрациях, превышающих 15 мг/л. Хлорирование продолжает оставаться самым распространенным способом обработки воды в мире, поскольку хлор является сильнейшим окислителем, а также дезинфектантом пролонгированного действия, присутствие которого в воде исключает возможность ее повторного заражения. Гипохлорит натрия обеспечивает эффективную дезинфекцию против всех известных патогенных (болезнетворных) бактерий, вирусов, грибковых инфекций и простейших. Гипохлорит натрия не горюч и не взрывоопасен.

Применение именно гипохлорита натрия (ГПН) в системах очистки воды от железа обусловлено рядом технологических преимуществ по сравнению с традиционной обработкой воды жидким хлором или перманганатом калия:

- реагент ГХН применяется в виде водного раствора и безопасен в обращении;

- при хранении и использовании гипохлорита натрия практически отсутствует выделение газообразного хлора;

- производительность системы дозирования гипохлорита натрия может регулироваться в автоматическом режиме как по сигналу расходомера (пропорциональное дозирование без обратной связи), так и по сигналу прибора, контролирующего остаточное содержание реагента после его введения (дозирование с обратной связью);

-товарный гипохлорит натрия содержит относительно невысокие концентрации активного хлора (не более 15% по массе), поэтому оборудование для его нейтрализации значительно сокращается как по размеру, так и по сложности;

-товарный раствор гипохлорита натрия содержит в своём составе свободную щелочь (от 40 до 60 г/дм3), что значительно улучшает условия обработки воды при использовании коагулянтов, содержащих свободную кислоту, и сокращает затраты на подщелачивание обрабатываемой воды;

-раствор гипохлорита натрия менее опасен, к нему предъявляются более мягкие требования при транспортировке.

Ниже приведены расчеты доз ГХН в зависимости от химического состава воды.

D _NaOCl [г/м³] = 0.64 [Fe²⁺] + 1.3 [Mn²⁺] + 2,1 [H₂S] + D_ОБЕЗ_. (1)

D _NaOCl - необходимая доза гипохлорита натрия

[Fe²⁺] – концентрация железа в исходной воде, г/м³

[Mn²⁺] – концентрация марганца исходной воде, г/м³

[H₂S] _– содержание сероводорода в исходной воде, г/м³

D_ОБЕЗ. – доза гипохлорита натрия необходимая для обеззараживания воды, принимается равной 0,5-1 г/м³.

Схема установки приведена ниже, а принцип ее работы следующий.

В трубопровод перед осадочным фильтром-обезжелезивателем дозируется раствор гипохлорита натрия. С его помощью происходит окисление растворенной формы железа, (а также частичное обеззараживание и снижение других вредных примесей, прежде всего органических соединений) с образованием осадка, который хорошо задерживается в толще фильтрующего материала. Для дозирования гипохлорита натрия используется автоматический комплекс пропорционального дозирования. В его состав входят: насос дозатор, растворный бак и контроллер пропорционального дозирования (КПД).

Дозирование раствора проходит пропорционально расходу воды - по сигналу импульсного водосчетчика, установленного после осадочного фильтра (на схеме не показаны ни импульсный водосчетчик, ни осадочный фильтр, они изображены на фото, где импульсный водосчетчик установлен справа от осадочного фильтра и горит красным светом). Восстановление способности осадочного фильтра извлекать железо осуществляется без применения каких либо химических веществ, путем промывки слоя фильтрующего материала осадочного фильтра (в комплект системы хлорирования осадочный фильтр не входит, его следует приобретать дополнительно) обратным током исходной воды. Хотя при правильном расчете дозы ГХН весь он должен уйти на окисление железа, в целях предотвращения попадания остаточного хлора в очищенную воду рекомендуется устанавливать на выходе СПД угольный фильтр. Данную технологию целесообразно использовать при очень высоких концентрациях в воде железа (более 15 мг/л) и марганца (более 0,4мг/л).

Перистальтический дозирующий насос «Stenner» (производство США) предназначен для

дозирования широкого спектра химических реагентов с фиксированной или регулируемой производительностью от 0,6 до 514,8 л/сутки. Принцип действия –

перистальтическоевсасывание раствора реагента через эластичную трубку-рукав при вращении закрепленного на роторе двигателя барабана с тремя валиками, обеспечивающими постоянно смещающийся зажим трубки в двух точках в любой момент времени. Корпус насоса выполнен из поликарбоната Lexan®, допускающего монтаж вне помещения при соответствующей защите от влаги; материал перистальтической трубки - Santoprene® (сертифицирован FDA), линии всасывания/нагнетания - LDPE полиэтилен (сертифицирован NSF/FDA). В комплект входит: присоединительный фитинг с встроенным обратным клапаном и возможностью использовать резьбу 1/4" или ½"; 8 метров соединительной трубки; 3 обжимных прокладки (феррулька); 3 накидных соединительных гайки; утяжелитель для бака с реактивом; козырек для защиты от попадания влаги.

На общей схеме насос-дозатор помещен в растворный бак, на самом деле он соединяется с баком с помощью соединительной трубки, на конце которой укреплен специальное устройство для засасывания гипохлорита натрия.

Микроконтроллерное устройство (контроллер пропорционального дозирования КПД) позволяет

управлять двумя электрическими исполнительными устройствами (нагрузками). Одно исполнительное устройство включается пропорционально расходу воды. В качестве этого исполнительного устройства в системе хлорирования используется дозирующий насос для подачи гипохлорита натрия. Второе исполнительное устройство включается при необходимости релейно (при наличии расхода воды). В качестве этого исполнительного устройства обычно используется компрессор для аэрации воды или ультрафиолетовая лампа для ее обеззараживания.

Микроконтроллерное устройство KPD состоит из датчика расхода воды и микроконтроллерного блока управления.

Датчик расхода воды изготовлен на основе крыльчатого водосчетчика. Датчик расхода имеет крыльчатку с магнитом, вращающуюся под действием потока воды. В сухой части датчика находится магниточувствительный элемент, при каждом обороте крыльчатки он формирует электрический импульс, который соответствует определенному количеству воды.

Электрические импульсы поступают на блок управления, который обеспечивает отображение значения расхода воды на цифровом светодиодном индикаторе и управление нагрузками в соответствии с заданными параметрами.

Следует заметить, что при использовании ГХН в системе очистки воды происходит его частичный распад, обусловленный наличием воздуха в растворном баке. Чтобы избежать соответствующего ухудшения процесса окисления, следует регулярно доливать растор ГХН в растворный бак, а хранить ГХН необходимо в минимальной по объему таре с герметично закрытой крышкой.