Дозирование гипохлорита натрия в установке получения обессоленной воды
Обезжелезивание воды с применением дозирующего насоса АКЛИРУМ VP01008
На промышленном объекте в Липецке реализован узел дозирования гипохлорита натрия в составе установки получения обессоленной воды для металлургического предприятия.
Основной особенностью исходной воды является высокое содержание растворённого железа — около 4 мг/л. Для его удаления применяется предварительное окисление гипохлоритом натрия с последующим фильтрационным удалением образовавшихся соединений железа.
После обработки содержание железа снижается до <0,1 мг/л. Расход исходной воды составляет около 14 м³/ч. Для дозирования гипохлорита используется дозирующий насос АКЛИРУМ VP01008.
Технологическая схема
дозирование гипохлорита натрия → блок фильтров обезжелезивания с загрузкой МЖФ → блок сорбционных фильтров → блок фильтров-умягчителей → установка обратного осмоса.
На первой стадии в поток исходной воды дозируется гипохлорит натрия. Реагент окисляет растворённое двухвалентное железо с образованием нерастворимых соединений трёхвалентного железа. Далее продукты окисления задерживаются на фильтрах с загрузкой МЖФ.
После обезжелезивания вода направляется на сорбционные фильтры для удаления остаточного активного хлора, органических соединений и продуктов хлорирования. Затем фильтры-умягчители удаляют соединения кальция и магния перед мембранной стадией.
Состав основного оборудования
| Узел | Оборудование | Назначение |
|---|---|---|
| Дозирование окислителя | АКЛИРУМ VP01008 | подача раствора гипохлорита натрия |
| Реагентное хозяйство | бак 100 л | запас товарного гипохлорита натрия |
| Обезжелезивание | фильтры с загрузкой МЖФ | удаление окисленного железа |
| Сорбционная очистка | блок сорбционных фильтров | удаление остаточного хлора, органики и хлорорганических соединений |
| Умягчение | блок автоматических фильтров-умягчителей | удаление солей жёсткости перед обратным осмосом |
| Обратный осмос | установка производительностью 10 м³/ч | основное обессоливание воды |
| Мембраны | KeenSen ULP-8040MR-2, 12 шт. | мембранное разделение |
Задача проекта
Система предочистки должна была:
- окислить растворённое железо;
- обеспечить его эффективное удаление на фильтрах;
- снизить содержание железа с 4 мг/л до <0,1 мг/л;
- удалить остаточный активный хлор;
- снизить содержание органических и хлорорганических соединений;
- удалить соли жёсткости перед мембранной стадией;
- обеспечить стабильные условия работы установки обратного осмоса.
Дозирование гипохлорита натрия
Для окисления растворённого железа организовано дозирование товарного раствора гипохлорита натрия непосредственно в поток исходной воды.
При содержании железа около 4 мг/л теоретическая потребность в активном хлоре составляет примерно 2,6 мг/л только на реакцию окисления железа. С учётом дополнительной потребности воды в окислителе рабочая дозировка принимается ориентировочно на уровне 3–4 мг/л по активному хлору.
При расходе воды 14 м³/ч потребность составляет ориентировочно 42–56 г активного хлора в час. При использовании товарного гипохлорита натрия с содержанием активного хлора порядка 170 г/л расход реагента составляет примерно 0,25–0,33 л/ч.
Для дозирования применён насос АКЛИРУМ VP01008 с максимальной производительностью 1,08 л/ч. Такой выбор оставляет необходимый запас производительности для корректировки дозы при изменении качества исходной воды.
Реагентное хозяйство
Гипохлорит натрия хранится в расходной ёмкости объёмом 100 л. При ориентировочном расходе реагента 0,25–0,33 л/ч одного полного бака достаточно примерно на 300–400 часов непрерывной работы, или около 13–17 суток.
Обезжелезивание, сорбционная очистка и умягчение
После ввода гипохлорита растворённое двухвалентное железо окисляется до трёхвалентной формы с образованием нерастворимых соединений. Они удаляются на блоке фильтров с загрузкой МЖФ. Содержание железа после этой стадии снижается с исходных 4 мг/л до менее 0,1 мг/л.
Сорбционные фильтры удаляют остаточный активный хлор, снижают содержание органических веществ и удаляют часть хлорорганических соединений. Удаление свободного хлора особенно важно перед мембранной установкой, поскольку длительный контакт с окислителями может привести к повреждению полиамидного селективного слоя обратноосмотических мембран.
После сорбционной очистки вода проходит через блок автоматических фильтров-умягчителей. На этой ступени удаляются ионы кальция и магния — основные компоненты жёсткости воды.
Установка обратного осмоса
После предочистки вода поступает на установку обратного осмоса производительностью 10 м³/ч. В составе мембранного блока применены 12 обратноосмотических мембран KeenSen ULP-8040MR-2.
Проводимость очищенной воды после установки составляет около 10 мкСм/см.
Результат
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Содержание железа в исходной воде | около 4 мг/л |
| Содержание железа после обезжелезивания | <0,1 мг/л |
| Расход исходной воды | около 14 м³/ч |
| Ориентировочная доза активного хлора | 3–4 мг/л |
| Расход товарного гипохлорита | около 0,25–0,33 л/ч |
| Дозирующий насос | АКЛИРУМ VP01008 |
| Объём расходной ёмкости | 100 л |
| Расчётный запас реагента | около 13–17 суток |
| Предочистка | обезжелезивание + сорбция + умягчение |
| Производительность обратного осмоса | 10 м³/ч |
| Мембраны | 12 × KeenSen ULP-8040MR-2 |
| Проводимость после обратного осмоса | около 10 мкСм/см |
Практическое значение решения
Проект показывает применение дозирующего насоса АКЛИРУМ VP01008 в промышленной системе водоподготовки с высоким содержанием растворённого железа.
Эффективность решения определяется всей последовательностью технологических ступеней: окисление железа → фильтрационное обезжелезивание → сорбционная очистка → умягчение → обратный осмос.
В результате установка обратного осмоса получает предварительно подготовленную воду, что снижает риск загрязнения и образования отложений на мембранах.
