Системи водопідготовки фізична і хімічна водопідготовка

Системи водопідготовки фізична і хімічна водопідготовка

У системах водопостачання, опалення, охолодження з'являються відкладення, що утрудняють рух води і погіршують теплопередачу. Другий проблемою є корозія.

Наявні системи водопідготовки можна розділити на дві основні категорії:

Хім (реагентному)

Фізична (безреагентна)

Хім (реагентному) водопідготовка

До уваги пряме додавання всередину системи хім речовин, які пом'якшують воду або пригнічують корозію.

Фосфатовані. Це система, в де кристали поліфосфатів повільно розчиняються в потоці води, покриваючи будь залізні частини, що контактують з водою, вузькою плівкою. Ця плівка відмінно запобігає утворенню відкладень і корозії на залізних трубах. Процес дозування автоматизований, поліфосфати додаються у воду пропорційно витраті води. Воду після обробки не можна використовувати для пиття і приготування їжі.

Пом'якшувач води (іонообмінний фільтр). Це пристрій, в де вода пропускається через мембрану, яка відмінно заміняє кальцій з води на натрій з мембрани. З плином часу все іони натрію в мембрані будуть заміщені. Щоб повернути здатність мембрани до заміщення іонів кальцію натрієм, її потрібно регенерувати. Мембрана поміщають в міцний соляний розчин, при всьому цьому іони натрію перебігають з розчину в мембрану, а іони кальцію – в розчин. При регенерації пристроєм можна скористатися.

Після регенерації відпрацьований розчин зливають. Відпрацьований розчин відноситься до категорії брутальних рідин, його скидання необхідно погоджувати у відповідних організаціях.

При порушенні термінів регенерації термін служби дорогої мембрани істотно скоротиться.

До того ж пом'якшена вода не може розчинити карбонатні відклади, їх доводиться часто очищати кислотою.

Також вітається впровадження пом'якшеної води в системах центрального опалення, так пом'якшена вода корозійно активна.

Контроль за корозією

У системах, що містять воду, є два головних шляхи гноблення корозії:

видалення кисню з води, механічна або хім деаерація;

додавання інгібіторів корозії.

Інгібітори корозії

Інгібітор корозії це речовина, яка відмінно зменшує ступінь корозії в системі. Головні види інгібіторів корозії:

пасивуючого (анодні) інгібітори – утворюють плівку оксидів на поверхні металу. Це найкращі інгібітори, так як витрачаються в маленьких кількостях, їх захисні плівки міцні і стрімко відновлюються при пошкодженні.

осаджувальних (катодні) інгібітори – реагенти, які утворюють нерозчинні речовини, які можуть покрити і захистити поверхню.

адсорбуючі інгібітори – поляризовані речовини, їх заряди притягують їх до поверхні металу. Як правило це органічні речовини.

Пасивуючі інгібітори

Прикладами пасивуючих (анодних) інгібіторів можуть бути речовини, що містять хромати, нітрити, молібдати (солі молібденової кислоти) і ортофосфати. Вони всі є окислювачами і сприяють пассивирование збільшуючи електронний потенціал заліза. Хромати і нітрити не потребують кисню і це робить їх більш дієвими. Але з міркувань безпеки здоров'я та середовища, впровадження хроматів і нітритів значно скорочено.

Молібдати і ортофосфати теж є хорошими пасиватором. Хоча молібдати це дорогий матеріал, вони можуть бути дуже дієвим інгібітором, особливо в купе з іншими хімікатами.

Осаджувальних інгібітори

Ортофосфат – це непоганий приклад осадітельного інгібітора, що демонструє подвійну дію, діючи як анодний пасиватором і катодний осадітель.

Адсорбуючі інгібітори

Адсорбуючі інгібітори повинні бути полярними, щоб бути адсорбованими, наприклад як аміни. Нерідко ці молекули володіють подвійною функціональністю. У їх міститься гідрофільна група, яка адсорбується в поверхню металу, а зворотна гідрофобна група запобігає наступний контакт металу з водою.

Силікати

Багато років силікати використовувалися для пригнічення корозії в аква сумішах, особливо в системах з питною водою. Їх механізм інгібування ще не повністю досліджений. Найімовірніше вони пригнічують корозію за допомогою механізму адсорбції. Силікати є медленнодействующімі інгібіторами, в деяких випадках може знадобитися 2 – 3 тижні для повного захисту системи.

Інгібітори мідної корозії

Більш дієвими інгібіторами корозії для міді та її сплавів є ароматичні tria-zoles, такі як benzotriazole (BZT) і tolyltriazole (TTA). Ці компаунди (складні структури) утворюють зв'язку конкретно з оксидом міді на поверхні металу, утворюючи хемсорбціонную плівку.

Причини, про які не варто забувати

Щоб дію інгібіторів корозії було дієвим, їм потрібен контакт з поверхнею металу. Тоді захисна плівка на його поверхні буде розміреним. Тому перед обробкою системи потрібно за раніше її очистити від відкладень.

Ефективність гноблення корозії залежить також від концентрації інгібітора у воді.

Якщо в системі знаходяться труби, обладнання з різних металів, слід використовувати продукти, що містять комплекс інгібіторів для того щоб досить захистити кожен метал системи. На додаток до таких нерідко застосовуваних металів і сплавів як залізо, мідь, сталь і латунь, слід помислити і про алюміній.

Зазвичай цей метал захищений плівкою оксиду алюмінію, запобігає появі корозії у воді (або на повітрі), але під впливом кислоти або сильних лугів плівка оксиду алюмінію розкладається, оголюючи метал. Деякі види води роблять лужне середовище в системі центрального опалення, що призводить до корозії алюмінію і утворенню супутніх газів. З ростом числа систем центрального опалення, містять алюміній, всі розумніше стає застосування нейтральних (не кислий і не лужних) інгібіторів корозії.

Фізична (безреагентної) водопідготовки

Як видно з назви, ця група пристроїв працює без витратних матеріалів. Частина з їх вживає для роботи електроживлення, інші обходяться і без нього. У цю категорію заходить багато пристроїв, які можна поділити на групи:

незмінні магніти;

електромагніти;

електричні;

електролітичні;

електростатичні.

Всі ці пристрої відмінно міняють поведінку води. При використанні цих пристроїв зменшується рівень відкладень або зростає інтервал між чистками системи. Деякі з пристроїв здатні навіть видаляти з системи наявні відкладення.

Насправді, фізичні інгібітори відкладень, магнітні, електролітичні або електричні, працюють схожим чином, змінюючи поведінку природних солей у воді так, що вони залишаються в розчині, а не на стінах труб.

Незмінні магніти

Це більш звичайне з пристроїв цього класу. Представляє з себе групу незмінних магнітів, з'єднаних між собою. Проходить через пристрій вода обробляється магнітним полем. Магнітне поле примушує воду збирати електростатичні заряди, що призводить до тимчасових змін у формі кристалів солей. Воно змінює їх форму з буденного прямокутного паралелепіпеда на ігловідние структуру, яка більш схильна вимивання з системи, ніж прилипанию до поверхонь.

Для роботи не потрібно харчування та витратних матеріалів. Пристрій врізається в систему. Є розробки, що встановлюються на трубу без врізок в систему.

Моделі підбираються по поперечнику і потоку води. Є обмеження по температурі води.

Електричні

Подібні системам з незмінними магнітами, але володіють більш масивним магнітним полем і служать довше. Зазвичай повинні бути встановлені дуже близько до котла, тому вони обробляють тільки воду, що протікає через їх. Якщо потік зупиниться, скупчення води зарядами закінчиться до того часу, поки рух води не почнеться знову.

На відміну від магнітних можуть працювати на величезних потоках води і при більш високих температурах, але дорожче магнітних і вимагають кропіткої чищення зовнішньої поверхні труби в місці установки.

Електричні

Електричні системи водопідготовки відрізняються тим, що їх робота не знаходиться в залежності від швидкості потоку води. Частотний сигнал вплине на воду на молекулярному рівні за допомогою встановленого поверх труби пристрою. Вплив на воду виявляється 24 години на день в обох напрямках, по і проти потоку води, обробляючи відразу всю воду в системі.

Частотний радіосигнал змінює властивості кристалізації солей у воді, запобігаючи утворенню нових відкладень.

Деякі пристрої цієї групи здатні видаляти старі відкладення і викликати ефект пасивації в металах труб, запобігаючи корозії.

Електролітичні

Маленький електронний струм, проходячи через воду, відмінно змінює молекулярну структуру утворюються кристалів відкладень, запобігаючи освіти жорстких відкладень на котлах, трубах. Ця система видоизменит фізичні характеристики іонів, але хім реакції не відбувається. У водному розчині солі кальцію, магнію і деякі інші солі почасти іонізовані і тому на їх впливає електричне або електростатичне поле. Підвищення ступеня іонізації іонів в розчині знижує утворення відкладень.

Електростатичні

Кінетична енергія пересувається потоку води робить заряд, який передається у воду. Це порушує стабільність частинок у воді, які перебувають у стані рівноваги, володіючи рівними зарядами. Нейтралізуючи заряди і порушуючи збалансований стан консистенції пристрій примушує частинки випадати в осад, заманюючи за собою речовини, які можуть утворити накип. Пристрій викликає передчасне, неконтрольоване осадження маленьких, які не повністю сформованих кристалів. Таким макаром запобігає утворення жорстких відкладень, а м'який шлам вимивається з системи.

Джерело: gradostroitel.com.ua