ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
1. При подкислении воды дозу кислоты Дкис, мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле
Дкис = 100екис (Щдоб - Щоб/Ку)/Скис, (1)
где екис — эквивалентный вес кислоты, мг/мг-экв, для серной кислоты — 49, для соляной — 36,5;
Щдоб — щелочность добавочной воды, мг-экв/л;
Щоб — щелочность оборотной воды, устанавливающаяся при обработке воды кислотой, мг-экв/л;
Скис — содержание H2SO4 или НСl в технической кислоте, %;
Ку — коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемый Ку = (Р1 + Р2 + Р3)/Р2 + Р3= Р/Р2 + Р3,
где Р1, Р2, Р3 — потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %, расхода оборотной воды.
Щелочность оборотной воды Щоб надлежит определять по формуле
(2)
(3)
где y —величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды, Sоби температуры охлажденной воды t2, принимаемая по табл. 1;
(Са)доб — концентрация кальция в добавочной воде, мг/л;
(СО2)охл — концентрация двуокиси углерода в охлажденной воде, мг/л, определяемая по табл. 2 в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системе Ку;
(СО2)доб — концентрация двуокиси углерода в добавочной воде, мг/л.
Величина солесодержания оборотной воды Sоб, мг/л, определяется по формуле
Sоб = SдобКу, (4)
где Sдоб — солесодержание добавочной воды, мг/л.
При обработке воды кислотой продувку системы оборотного водоснабжения допускается не предусматривать, если при уносе воды ветром на охладителе и отборе воды на технологические нужды коэффициент упаривания не достигает величины, при которой происходит увеличение концентрации сульфатов, вызывающее выпадение сульфата кальция.
Сульфат кальция не выпадает в системе оборотного водоснабжения, если произведение активных концентраций ионов Са2+ и SO42- в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция
(5)
где fи — коэффициент активности двухвалентных ионов, принимаемый по табл. 3 в зависимости от величины m-ионной силы раствора (охлажденной воды), г-ион/л, определяемой по формуле
(6)
где 
, СNa, CMg, CCa — концентрация ионов бикарбонатных, натрия, магния и кальция в добавочной воде, г-ион/л;
— концентрация ионов хлоридного и сульфатного в подкисленной добавочной воде, г-ион/л, принимаемая:
при подкислении серной кислотой
(7)
при подкислении соляной кислотой
(8)
где CCl и 
¾ концентрация ионов хлоридных и сульфатных в добавочной воде до подкисления, г-ион/л;
Дкис — доза кислоты, мг/л, определяемая по формуле (1);
— произведение растворимости сульфата кальция (константа), при температуре воды 25—60 °Сследует принимать равным 2,4 × 10-5.
Если без продувки оборотной системы условие по формуле (5) не выдерживается, то необходимо предусматривать продувку, величина которой обеспечит выполнение этого условия.
Таблица 1
| Температура | Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л | ||||||||||||||
| охлажденной | 0,0049409 | 0,009882 | 0,0148232 | 0,0197643 | 0,0247055 | 0,0365233 | 0,0548014 | 0,0666192 | 0,0822021 | 0,094019 | 0,1096028 | 0,1214206 | 0,1370035 | 0,1488213 | 0,1644042 |
| воды | Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л | ||||||||||||||
| t2, °С | |||||||||||||||
| 8,29 | 8,96 | 9,49 | 9,93 | 10,32 | 11,11 | 12,1 | 12,65 | 13,29 | 13,74 | 14,28 | 14,7 | 15,13 | 15,47 | 15,89 | |
| 8,09 | 8,75 | 9,26 | 9,69 | 10,07 | 10,84 | 11,81 | 12,34 | 12,97 | 13,41 | 13,93 | 14,35 | 14,76 | 15,1 | 15,5 | |
| 7,82 | 8,47 | 8,96 | 9,38 | 9,75 | 10,49 | 11,42 | 11,94 | 12,55 | 12,97 | 13,48 | 13,89 | 14,29 | 14,61 | ||
| 7,53 | 8,14 | 8,62 | 9,02 | 9,37 | 10,09 | 10,99 | 11,49 | 12,07 | 12,48 | 12,98 | 13,35 | 13,74 | 14,05 | 14,43 | |
| 7,18 | 7,76 | 8,22 | 8,6 | 8,94 | 9,62 | 10,48 | 10,96 | 11,51 | 11,9 | 12,37 | 12,74 | 13,1 | 13,4 | 13,76 | |
| 6,83 | 7,39 | 7,82 | 8,18 | 8,5 | 9,15 | 9,97 | 10,42 | 10,95 | 11,32 | 11,77 | 12,12 | 12,47 | 12,75 | 13,09 | |
| 6,38 | 6,9 | 7,31 | 7,64 | 7,95 | 8,55 | 9,31 | 9,74 | 10,23 | 10,58 | 10,99 | 11,32 | 11,65 | 11,91 | 12,23 | |
| 5,91 | 6,39 | 6,76 | 7,08 | 7,36 | 7,92 | 8,62 | 9,02 | 9,47 | 9,79 | 10,18 | 10,48 | 10,78 | 11,03 | 11,32 |
Таблица 2
| Щелочность добавочной | Коэффициент упаривания Ку | |||||||||
| воды Щдоб, мг-экв/л | 1,2 | 1,5 | 2,5 | 1,2 | 1,5 | 2,5 | ||||
| Значения (СО2)охл в воде, охлажденной на градирнях, мг/л | ||||||||||
| При подкислении | При декарбонизации | |||||||||
| ¾ | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 0,7 | 0,9 | 1,5 | 2,4 | |
| 2,2 | 2,1 | 2,1 | 1,8 | 3,3 | 6,9 | 18,9 | ||||
| 3,6 | 2,8 | 2,5 | 2,3 | 2,2 | ||||||
| 5,3 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 3,4 | ||||||
| 6,4 | 5,1 | 4,5 | 4,3 | ¾ | ¾ | |||||
| 16,3 | 7,6 | 5,4 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ |
Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах) - охладителях значения (СО2)охл следует принимать на основании данных технологических изысканий.
Таблица 3
| Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,1 | 0,11 | 0,12 | 0,13 | 0,14 | 0,15 | 0,16 |
| Коэффициент активности двухвалентных ионов | 0,67 | 0,58 | 0,53 | 0,5 | 0,47 | 0,45 | 0,43 | 0,41 | 0,39 | 0,38 | 0,36 | 0,35 | 0,34 | 0,32 | 0,31 | 0,3 |
2. При рекарбонизации дозу двуокиси углерода 
, мг/л, в расчете на расход оборотной воды следует определять по формуле
(9)
Введение дымовых газов, очищенных от золы, или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду следует предусматривать с помощью газодувок через барботажные трубы или водоструйных эжекторов. Расход дымовых газов qдг, м3/ч, при нормальном атмосферном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2) и температуре 0 °С следует определять по формуле
(10)
где qохл — расход оборотной воды, м3/ч;
— содержание СО2 в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.
При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО2 в дымовых газах от сжигания: угля — 5—8 %, нефти и мазута — 8—12 %; доменного газа — 15—22 %; при введении в воду чистой газообразной двуокиси углерода принимается равным 100 %;
bисп — степень использования двуокиси углерода, %, принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной 40—50 %, с помощью газодувок и барботажных труб — 20—30 %;
g — объемный вес дымовых газов при нормальном атмосферном давлении и температуре 0 °С, гс/м3 (при отсутствии фактических данных допускается принимать 2000 гс/м3).
При введении дымовых газов или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду с помощью газодувок барботажные трубы следует погружать под слой воды не менее 2 м. При использовании водоструйных эжекторов следует насыщать дымовыми газами или двуокисью углерода часть оборотной воды, которая затем смешивается со всем объемом воды.
Количество воды zоб, %, общего расхода оборотной воды, которое должно быть пропущено через водоструйные эжекторы, следует определять по формуле
(11)
где 
— растворимость двуокиси углерода в воде, мг/л, при данной температуре и парциальном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2), принимаемая по табл. 4.
Таблица 4
| Температура воды, °С | ||||||||
| Растворимость двуокиси углерода, мг/л |
Устройства для растворения в воде двуокиси углерода и транспортирования воды, насыщенной двуокисью углерода, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.
При расчете дозы двуокиси углерода по формуле (9) необходимо задаться величиной продувки Р3 и определить добавку воды Р.
Если при заданной продувке величина z получится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувку Р3 или применить другой метод стабилизационной обработки воды — подкисление или фосфатирование.
3. Концентрация фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия в расчете на Р2О5) в оборотной воде должна поддерживаться равной 1,5—2 мг/л. При этом в расчете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5—2,5 мг/л по Р2О5 или 3—5 мг/л по товарному продукту.
При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувку Р3, %, определяемую по формуле
Р3 = Р1/(Ку.доп - 1) - Р2, (12)
где Ку.доп — допустимый коэффициент упаривания воды, определяемый по формуле
Ку.доп = (2 - 0,125Щдоб) (1,4 - 0,01t1) (1,1 - 0,01Ждоб), (13)
где t1 — температура оборотной воды до охладителя, °С;
Ждоб — жесткость общая добавочной воды, мг-экв/л.
Значения Р1 и Р2 принимаются согласно п. 11.9. Метод фосфатирования следует применять при Ку.доп > 1 и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинах Ку.доп< 1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.
4. При комбинированной фосфатно-кислотной обработке воды дозу кислоты Дкис, мг/л, в расчете на расход добавочной воды следует определять по формуле
Дкис = 100екис(Щдоб - Щдоб.пр)/Скис, (14)
где Щдоб.пр — предельная величина щелочности добавочной воды, мг-экв/л, при которой предотвращение карбонатных отложений при заданных условиях (t1, Ку и Ждоб) достигается фосфатированием, определяется по формуле
Щдоб.пр = 16 - Ку/0,125(1,4 - 0,01t1)(1,1 - 0,01Ждоб). (15)
Метод комбинированной фосфатно-кислотной обработки воды следует применять при
0 < Щдоб.пр < Щдоб. (16)
При Щдоб.пр > Щдоб надлежит предусматривать только фосфатирование, при Щдоб.пр < 0 ¾подкисление.
Дозу фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия) следует принимать равной 3—5 мг/л по товарному продукту в расчете на расход добавочной воды и уточнять в процессе эксплуатации.
Приложение 13
Рекомендуемое