Цахилгаан соронзон ус цэвэрлэх төхөөрөмж "Термит

В.В.Банников, докторант. технологи. Шинжлэх ухаан
Экосервис Технохим компанийн захирал
(www.etch.ru)

Байгалийн ус, түүний дотор цэвэр усанд их хэмжээний ууссан кальци, магнийн давс агуулагдахтай холбоотой царцдас үүсэх, царцдас үүсэх үйл явц байдаг гэдгийг сайн мэддэг. Эдгээр элементүүд нь хүн төрөлхтөн, ургамал, амьтныг хөгжүүлэхэд чухал ач холбогдолтой боловч уурын зуух, дулааны солилцооны тоног төхөөрөмжийн дизайн, ашиглалтад ихээхэн бэрхшээл учруулдаг. Халаалтын төхөөрөмж, хоолой, угаалгын машин, аяга таваг угаагч доторх царцдас, хуримтлал, сантехникийн хэрэгсэл, хавтан дээрх шохойн орд, түүнчлэн кальци, магни ихтэй усаар угаах үед үс, арьс хуурайших зэргийг бид бүгд мэддэг.

Усны хатуулгийн тухай

Байгалийн ус нь химийн найрлагад маш олон янз байдаг. 500-600 мг/л ууссан давс агуулсан голын усны гол хольц нь кальци, магни, натри, бикарбонат, сульфат, хлоридын ионууд юм. Эрдэсжилт багатай голын усанд голчлон кальци, магнийн ионууд агуулагддаг.

Газар доорх усны давсжилт нь газар доорх давхрагын үүсэх нөхцлөөс хамаардаг бөгөөд литр тутамд 100-200 мг/л-ээс хэдэн грамм хүртэл хэлбэлздэг. Артезиан худгийн цэнгэг усанд Ca 2+, HCO 3 2- ионууд зонхилдог. Эдгээр ионууд бүх эрдэсжсэн усанд байдаг. Тэдний гадаад төрх байдлын эх үүсвэр нь шохойн чулуу, гипс, доломитын байгалийн ордууд юм. Ашигт малтмал багатай усанд хамгийн их Ca 2+ ион агуулагддаг. Кальци, магнийн катионуудын нийт концентрацийг мг-экв / л-ээр илэрхийлсэн нь усны хатуулгийг тодорхойлдог.

Усны нийт хатуулгийг мөн карбонат (түр зуурын) ба карбонат бус (байнгын) хатуулгийн нийлбэрээр тодорхойлно. Карбонатын хатуулаг нь кальци, магнийн бикарбонатын давс агуулдагтай холбоотой бөгөөд буцалсан усаар арилдаг. Ус халах үед бикарбонатууд нь тогтворгүй нүүрстөрөгчийн хүчил, кальцийн карбонат, магнийн гидроксидын уусдаггүй тунадас үүсэх замаар задардаг. Карбонатын бус хатуулаг нь хүхрийн, давсны болон азотын хүчлүүдийн давс хэлбэрээр усанд кальци, магнийн агууламжтай холбоотой байдаг. Энэ хатуулаг нь буцалгахад арилдаггүй.

Хатуу ус нь эргэлтийн усан хангамжийн систем, уурын болон халуун усны бойлерыг тэжээхэд тохиромжгүй, түүнчлэн бараг бүх төрлийн дулаан солилцооны төхөөрөмжид тохиромжгүй байдаг. Хатуулаг давсны ордууд нь халаах дулааны энергийг ихээхэн нэмэгдүүлж, түлшний зарцуулалтын ижил төстэй өсөлтөд хүргэдэг. Тэд мөн дулааны солилцоо, гидравлик шинж чанарт сөргөөр нөлөөлж, шахуурга, унтрах, хянах төхөөрөмжийг идэвхгүй болгож, зэврэлтийн процессыг хурдасгадаг.

Зураг дээр. Зураг 1-д хатуулгийн ордын давхаргын зузаанаас хамаарч дулааны энергийн алдагдлын хамаарлыг харуулав (Их Британи, Lifescience Products LTD-ийн дагуу). 3 мм-ийн давхарга нь дулааны энергийн 25% -ийг шингээдэг бөгөөд хэрэв бойлер эсвэл бойлерийн хананд 13 мм ургасан бол дулааны 70% нь аль хэдийн алдагдсан байна. 10 мм-ийн зузаантай ордууд нэг жил хүрэхгүй хугацаанд үүсдэг. Засвар, химийн болон механик цэвэрлэгээ, хоолой, ус халаах төхөөрөмжийг солих зардал ямар түвшинд байгааг олон хүн мэддэг.

Хэрэв бид дулааны эрчим хүчний тоног төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад түлшний хэт их зарцуулалтын үүднээс масштабын асуудлыг авч үзвэл зураг маш төстэй байна (Зураг 2).

Цагаан будаа. 2. Халаалтын гадаргуу дээрх масштабын давхаргын зузаанаас хамаарч түлшний хэт их зарцуулалт.

Энэ графикаас харахад 5 мм-ийн хуваарь нь түлшний хэт их хэрэглээг 30% хүртэл, 10 мм-ийн зарцуулалтыг хоёр дахин ихэсгэдэг.

Өндөр хүчдэлийн судалгааны хүрээлэнгийн мэргэжилтнүүд масштабын хор хөнөөлийн өөр нэг чухал талыг авч үзэж байна - халуун ус (утаа эсвэл дөл) хоолойн хананы температурын өсөлт. Жишээ нь Зураг дээр. Зуухны орон зайд (температур 1100 ° C) байрлуулсан ус халаах дэлгэцийн хоолойн хананы температур нь масштабын давхаргын зузаанаас хамаарах хамаарлыг 3-р зурагт үзүүлэв. Өгөгдлийг янз бүрийн масштабын дулаан дамжилтын утгыг харуулсан болно.

Усан талаас уурын зуухны халаалтын гадаргуу дээрх масштабын давхаргын өсөлт нь халуун усны хоолойн хананы температурыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Хариуд нь температурын өсөлт нь металлын суналтын бат бэх ба түүний уналтын бат бэхийн аль алиных нь бууралтад хүргэдэг. Энэ тохиолдолд фистулууд үүсч, хоолой нь хагардаг.

Цагаан будаа. 3. Хуваарийн давхаргын зузаан ба түүний дулаан дамжилтын илтгэлцүүр хоолойн ханын температурт үзүүлэх нөлөө.

ГОСТ 2874-82 "Ундны ус" стандартын дагуу усны хатуулаг 7 мг-экв / л-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Гэсэн хэдий ч хэд хэдэн үйлдвэрүүд гүн зөөлрүүлэх хүртэл (0.01-0.05 мкв/л ба түүнээс доош) технологийн усанд илүү хатуу шаардлага тавьдаг. Энэхүү гарын авлагад янз бүрийн төрлийн уурын зуухны тэжээлийн усны нийт хатуулаг (мг-экв / л) -д тавигдах шаардлагыг тусгасан болно.

• галын хоолой (5-15 ати) - 0.35;
• ус дамжуулах хоолой (15-25 ати) - 0.15;
• өндөр даралт (50-100 ати) - 0.035;
• хүрд (100-185 ати) - 0.005.

Усыг зөөлрүүлэх хэд хэдэн арга байдаг (Ca 2+ ба Mg 2+ ионуудыг зайлуулах үйл явц). Химийн хамгийн түгээмэл арга бол усанд агуулагдах кальци, магнийн ионуудыг натри эсвэл калийн ионоор солилцох явдал бөгөөд тэдгээр нь халах үед давсны тунадас үүсгэдэггүй. Энэ төрлийн зөөлрүүлэгчид катион солилцооны давирхай ажилладаг бөгөөд үүнийг ердийн давсны уусмалаар үе үе нөхөн төлжүүлж байх ёстой. Энэ арга нь мэдэгдэхүйц сул талуудгүй биш юм. Давсыг нөхөн сэргээхэд хоолны давс хэрэглэх нь давс ихтэй угаалгын усыг зайлуулах хэрэгцээ шаардлагаас болж байгаль орчны асуудал үүсгэдэг. Ундны уснаас кальцийн давсыг бидний биед шаардагдах нормоос доогуур гаргаж авдаг бол ус нь натриар баяжуулсан бөгөөд энэ нь ундны хэрэгцээнээс хол байдаг. Ион солилцооны давирхайн ашиглалтын хугацаа хязгаарлагдмал.

Усыг мөн мембран шүүлтүүр ашиглан зөөлрүүлдэг бөгөөд энэ нь түүнийг давсгүй болгодог. Энэ арга нь мембраны өндөр өртөг, тэдгээрийн ажлын нөөц хязгаарлагдмал тул бага түгээмэл байдаг.

Бусад зөөлрүүлэх аргууд байдаг: дулааны, урвалж, диализ, хосолсон. Ус зөөлрүүлэх аргыг сонгохдоо түүний химийн найрлага, шаардлагатай зөөлрүүлэх зэрэг, техник, эдийн засгийн үзүүлэлтээр тодорхойлогддог.

Соронзон усны эмчилгээ

Сүүлийн хэдэн арван жилд Орос болон гадаадад соронзон ус цэвэрлэх аргыг масштаб, царцдас үүсэхтэй тэмцэхэд ашиглаж байна. Энэ нь уурын турбин конденсатор, бага даралтын болон бага хүчин чадалтай уурын генератор, дулааны шугам сүлжээ, халуун ус хангамжийн систем, төрөл бүрийн дулаан солилцогчдод өргөн хэрэглэгддэг. Ус зөөлрүүлэх нийтлэг аргуудтай харьцуулахад соронзон эмчилгээ нь энгийн, хямд өртөгтэй, аюулгүй байдал, байгаль орчинд ээлтэй, ашиглалтын зардал багатай байдаг.

Соронзон ус цэвэршүүлэх аппаратын анхны патентыг 1946 онд Бельгийн инженер Т.Вермейренд олгосон бөгөөд 1936 онд тэрээр соронзон орны шугамыг дайран өнгөрч буй усыг халаахад дулаан солилцооны гадаргуу дээр хуйвалдаан үүсдэггүй болохыг олж мэдсэн.

Соронзон орны ус болон түүнд агуулагдах хольцод үзүүлэх нөлөөллийн механизм эцэслэн тодорхойлогдоогүй байгаа ч олон тооны таамаглал байдаг. MPEI болон MGSU-ийн мэргэжилтнүүд масштаб үүсэх процесст соронзон орны нөлөөллийг судлах, соронзон ус цэвэрлэх төхөөрөмж боловсруулж, техникийн шаардлага, тэдгээрийг практик зорилгоор ашиглах нөхцлийг бүрдүүлэх чиглэлээр их хэмжээний ажил хийжээ.

Орчин үеийн үзэл бодол нь соронзон орны ус ба түүний хольцод үзүүлэх нөлөөллийн механизмыг туйлшралын үзэгдэл, давсны ионуудын деформаци зэргээр тайлбарладаг. Боловсруулах явцад ионуудын усжилт буурч, ионууд бие биедээ ойртож, давсны талст хэлбэрийг үүсгэдэг. Онолуудын нэг нь усны коллоид хольцод соронзон орны нөлөөлөл дээр суурилдаг бол нөгөө онолын дагуу усны бүтэц өөрчлөгддөг. Соронзон орон ашиглах үед усны массад талсжих төвүүд үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд уусдаггүй хатуулгийн давс ялгарах нь дулаан дамжуулах гадаргуу (халаалт эсвэл хөргөх) дээр биш, харин усны эзэлхүүн дээр үүсдэг. Тиймээс хатуу масштабын оронд нүүж буй нарийн лаг усанд гарч ирдэг бөгөөд энэ нь дулаан солилцогч, дамжуулах хоолойн гадаргуугаас амархан арилдаг. Соронзон боловсруулах төхөөрөмжид ус нь соронзон хүчний шугамд перпендикуляр шилжих ёстой.

Соронзон усыг цэвэрлэх механизмын талаархи маш сонирхолтой тайлбарыг В.А. Присяжнюк өөрийн ажилд. Кальцийн карбонат нь хоёр төрлийн (кальцит эсвэл арагонит) талсжих боломжтой байдаг бол дулааны солилцооны төхөөрөмж дээр хуримтлагдсан гол давс нь кальцит хэлбэрийн карбонат юм. Соронзон эмчилгээ нь кальцийн карбонатыг арагонит хэлбэрээр талсжихад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны солилцооны гадаргуугийн материалд бага наалддаг (наалддаг), мөн талстуудын хооронд наалддаг (наалддаг) бага байдаг. Энэ үзэгдлийг тайлбарлахын тулд зохиолч соронзон гидродинамик (MHD) резонансын онолыг ашигладаг. Шингэн соронзон орны шугамыг гатлахад Лоренцын хүч үүсдэг бөгөөд энэ нь бодисын бөөмс (молекул, ион, радикал) -ийн байгалийн чичиргээтэй резонансын урвалд орох үед карбонатын бүтцийн өөрчлөлтийг (бодисын энтропийн өөрчлөлт) үүсгэдэг. .

Одоогийн байдлаар Орос улсад соронзон ус цэвэрлэх хоёр төрлийн төхөөрөмжийг үйлдвэрлэдэг - байнгын соронз, цахилгаан соронзонтой. Төхөөрөмж дэх усны оршин суух хугацааг 1-3 м/с хурдаар тодорхойлно.

Соронзон ус цэвэрлэх төхөөрөмжийг ашиглах нөхцлийг гарын авлагад өгсөн болно.

• ус халаалтыг 95 ° C-аас ихгүй температурт хийх ёстой;
• карбонатын хатуулаг 9 мекв/л-ээс ихгүй байх;
• ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж 3 мг / л-ээс ихгүй, хлорид ба сульфатын хэмжээ - 50 мг / л-ээс ихгүй байх ёстой;
• артезиан усан дахь төмрийн агууламжийг 0.3 мг / л-ээс ихгүй байхыг зөвшөөрнө.

Эсрэг нөлөө E,% -ийг тодорхойлохын тулд дараахь илэрхийлэлийг ашиглана.

E \u003d (м н - м м) * 100 / м н, (1)

Энд - m n ба m m - ижил химийн найрлагатай ижил хэмжээний усыг ижил нөхцөлд буцалгах явцад халаах гадаргуу дээр үүссэн масштабын масс, тус тусад нь боловсруулаагүй, соронзон оронтой боловсруулсан, г.

Соронзон ус цэвэршүүлэх төхөөрөмжүүдийн бүх давуу талыг үл харгалзан практикт эмчилгээний үр нөлөө нь зөвхөн ашиглалтын эхний үед л илэрч, дараа нь үр дүн нь алга болсон. Бүр "донтуулдаг" усны нөлөө гэсэн нэр томъёо байсан. Соронзонжуулсан ус нь шинж чанараа нэг хоногоос бага хугацаанд хадгалдаг. Соронзон шинж чанараа алдах энэ үзэгдлийг амралт гэж нэрлэдэг. Иймд дулааны шугам сүлжээнд нэмэлт усыг соронзлохоос гадна системд эргэлдэж буй усыг тайвшруулахын эсрэг хэлхээг бий болгох замаар цэвэрлэх шаардлагатай байдаг. боловсруулж байна.

Цахилгаан соронзон нөлөө
хувьсах давтамжтай

Өнгөрсөн мянганы төгсгөлд дууны давтамжийн мужид цахилгаан соронзон долгионоор усыг цэвэршүүлэх гадаад, дотоодын төхөөрөмж гарч ирсэн нь соронзон ус цэвэрлэх төхөөрөмжөөс ихээхэн давуу талтай юм. Эдгээр нь жижиг хэмжээтэй, суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар, байгаль орчны аюулгүй байдал, ашиглалтын зардал бага зэргээр ялгагдана. Тэдгээрийг ашиглах нөхцлийн хүрээ мэдэгдэхүйц өргөжсөн, ялангуяа хатуулаг өндөртэй усанд, нийт давсны агууламжид өндөр шаардлага тавьдаггүй, усны "донтолт" -ын нөлөө арилсан. Үүнээс гадна цэвэршүүлсэн ундны ус нь бидний бие булчин, зүрх судас, мэдрэлийн системд шаардлагатай кальци, магнийг хадгалж байдаг. Тэдгээр. Энэ төрлийн төхөөрөмжийг зөвхөн дулааны солилцооны төхөөрөмж, халуун усны систем гэх мэтийг хамгаалахаас гадна ус цэвэршүүлэх систем, ундны усны харилцаа холбоог хамгаалахад ашиглаж болно. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн өөр нэг давуу тал нь 1-3 сарын дотор хатуулгийн давсны өмнө үүссэн ордуудыг устгах явдал юм.

Орос улсад гадаадаас нийлүүлсэн Water King (Lifescience Products LTD, Их Британи), Aqua (Trebema, Швед), түүнчлэн дотооддоо үйлдвэрлэсэн Термит цувралын төхөөрөмжүүд (Ecoservice Technochem) ашигладаг.

"Термит" хатуулгийн давсны электрон хувиргагч нь хананд суурилуулсан төхөөрөмж бөгөөд хоёр хувилбартай. "Термит" нь 1 - 10 кГц давтамжтай төхөөрөмжөөс үүссэн цахилгаан соронзон долгионы шинж чанарын өөрчлөлтийг хянадаг микропроцессорыг агуулдаг. Үүсгэсэн дохио нь дамжуулах хоолойд ороосон радиаторууд - утаснуудаар дамждаг. Энэ тохиолдолд дохио нь дамжуулах хоолойн хоёр талд тархдаг. Утас - ялгаруулагчийн тусламжтайгаар цацрагийн урсгал нь дамжуулах хоолойд урсаж буй усны эзлэхүүнд төвлөрдөг.

Дамжуулсан цахилгаан соронзон долгион нь кальцийн карбонатын хэврэг арагонит хэлбэрийг бий болгосноор хатуулгийн давсны бүтцийг өөрчилдөг. Энэ тохиолдолд хатуулгийн давсны аморф ордуудын хүчтэй хольц үүсэхгүй бөгөөд өмнө нь үүссэн ордуудыг устгаж, усны урсгалаар зөөвөрлөнө.

Ус цэвэршүүлэх явцад давсны найрлага өөрчлөгддөггүй бөгөөд энэ нь ундны усны чанарт зайлшгүй шаардлагатай химийн элементүүдийг алдагдуулахгүйгээр хадгалдаг.

"Термит" төхөөрөмжийг TU 6349-001-49960728-2000 стандартын дагуу үйлдвэрлэдэг (Эрүүл ахуйн дүгнэлт No77.01.06.634.T.25729.08.0, тохирлын гэрчилгээ ROSS RU.AYu379.A).

Энэхүү төхөөрөмж нь Бүх Оросын үзэсгэлэнгийн төв болон ОХУ-ын Аж үйлдвэр, шинжлэх ухаан, технологийн яамны нэгдүгээр зэргийн диплом, Бүх Оросын үзэсгэлэнгийн төвийн алтан медаль, Аж үйлдвэрийн яамны мөнгөн медалиар шагнагджээ.

Хүснэгт 1

"Термит" төхөөрөмжийн техникийн шинж чанар

Шведийн Trebema компанийн мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар аудио давтамжийн муж дахь цахилгаан соронзон долгионы нөлөөн дор эх үүсвэрийн усанд агуулагдах кальцийн бикарбонат нь уусдаггүй кальцийн карбонат болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд карбонатыг хоолой, тоног төхөөрөмжийн ханан дээр биш харин усны эзэлхүүнээр хадгалдаг. Энэ процессыг дараах химийн тэгшитгэлээр тодорхойлно.

Ca(HCO3)2<=>CaCO 3 + H 2 CO 3 (1)

Тогтворгүй нүүрстөрөгчийн хүчил электролитийн аргаар задалдаг. Мөн нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсэх хандлагатай байдаг:

CO 2 + H 2 O<=>H2CO3<=>H + + HCO 3 - (2)

Нүүрстөрөгчийн хүчил нь хоолой, ус халаагч гэх мэт хуучин шохойн ордуудыг устгадаг Нүүрстөрөгчийн хүчлийн илүүдэл нь урвалын тэнцвэрийг (1) зүүн тийш шилжүүлдэг, өөрөөр хэлбэл. кальцийн бикарбонат дахин үүсэхэд хүргэдэг. Практикт энэ нь хэд хоногийн дараа цэвэршүүлсэн усанд кальцийн бикарбонат дахин үүсдэг (ус цахилгаан соронзон нөлөөллийн дараа шинж чанараа "алддаг") гэсэн үг юм.

Шведийн мэргэжилтнүүд туршилтаар дараахь зүйлийг тогтоожээ.

1. Нүүрстөрөгчийн хүчлээр хүчиллэгжсэний улмаас усны рН бага зэрэг буурсан. Гэсэн хэдий ч энэ бууралт нь зэврэлт үүсэх эрсдлийг нэмэгдүүлдэггүй маш бага юм.

2. РН буурснаас усны цахилгаан дамжуулах чанар өөрчлөгдөх.

3. Гадаргуугийн хурцадмал байдал, хялгасан чанарыг бууруулсан (угаалгын нунтаг бага шаарддаг).

Туршилтын шалгалт

ОХУ-ын ШУА-ийн Физик химийн хүрээлэнд Их Британийн "Lifescience" компанийн "Термит" (хоёр дээж) хатуулаг давс хувиргагч болон "WK-3" төхөөрөмжийн ажлын үр ашгийг туршилтаар шалгаж байна. , харьцуулах боломжтой нөхцөлд хийгдсэн.

Туршилтыг дараах экспресс аргын дагуу гүйцэтгэсэн. Нийт хатуулаг нь 21.9 мг-экв/л (Москва голын усны хатуулгаас 7.5 дахин их, соронзон эмчилгээтэй системийн зөвшөөрөгдөх хатуулгийн хэмжээнээс 2.4 дахин их) ба рН-ийн хэмжээ бүхий 2 л хэмжээтэй зохиомлоор бэлтгэсэн уусмал. 7.5-7.8 утгыг тасралтгүй эргэлтийн горимд дамжуулсан. Сүүлд нь шилэн завсрын сав, ган хоолой, флюропластик цилиндр үүрээр дамжуулан дараалан гүйцэтгэсэн.

Хатуулаг давсыг фторопластик эсийн ёроолд байрлуулсан хөнгөн цагаан дискэн дээр хадгалсан.

Цусны эргэлтийн уусмалын температурыг 85 + 5 хэмд хадгалсан. Туршилт бүрийн уусмалын эргэлтийн хугацаа 2.5 цаг байв.

Цусны эргэлт дууссаны дараа дискийг эсээс гаргаж аваад угааж, 100 градусын температурт тогтмол жинд хатаана. Туршилтын өмнөх ба дараах дискний жингийн зөрүүгээр түүн дээрх хатуулгийн давсны хур тунадасны хэмжээг тодорхойлсон. (1) илэрхийллийн дагуу масштабын эсрэг нөлөө илэрсэн. Төхөөрөмж бүр дээр хоёр зэрэгцээ туршилт хийсэн.

Төрөл бүрийн өөрчлөлт, хяналтын туршилтын усан уусмал дахь хатуулгийн давсны электрон хувиргагчийн туршилтын үр дүнг (усны боловсруулалтгүй) Хүснэгт 2-т үзүүлэв.

хүснэгт 2

Төрөл бүрийн өөрчлөлтийн төхөөрөмжүүдийн туршилтын үр дүн

Хүснэгт 2-т өгсөн өгөгдлөөс харахад өндөр хатуулагтай усанд богино хугацаанд ч гэсэн цахилгаан соронзон нөлөө үзүүлэх нь хананд үүссэн хатуулгийн давсны хуримтлалын хэмжээг 24-30% -иар бууруулдаг. Үүний зэрэгцээ, ижил нөхцөлд (хатуулгийн түвшин, температур, диаметр, ган хоолойн урт) бүх судлагдсан төхөөрөмжүүдийн үр ашиг ойролцоогоор ижил байна. Туршилтын явцад усыг эргэлтээс хасаагүй тул химийн урвалын дагуу (1) нүүрстөрөгчийн хүчил хуримтлагдах нь системийн карбонатын (дискэн дээрх тунадас) хөдөлгөөнгүй байдалд хүргэсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ) - карбонат (усны эзэлхүүн дэх уусаагүй тоосонцор) - бикарбонат . Усыг эргэлтээс хасах үед (практикт ихэвчлэн тохиолддог) урвалын тэнцвэр (1) баруун тийш шилждэг, өөрөөр хэлбэл. масштабын эсрэг нөлөө нэмэгдэх ёстой.

Үүний дараа "Экосервис Технохим" компани Оросын ШУА-ийн Онолын болон хэрэглээний электродинамикийн хүрээлэн (И.А. Рыжиков болон хамтран ажиллагсад) -тай хамтран "Термит" төхөөрөмжийн ашиглалтын урсгал усны системд масштаб үүсэх үйл явцад үзүүлэх нөлөөг судлах ажлыг үргэлжлүүлэв. янз бүрийн температурт.

Бүх туршилтыг хотын сүлжээнээс (Москва, Хойд дүүрэг) ус ашиглан хийсэн. Ус нь дараахь найрлагатай байв.

• нийт хатуулаг - 2.9-3.1 мг-экв/л, түүний дотор карбонат - 2 мг-экв/л;
• чөлөөт нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2 - 4.4 мг/л;
• ерөнхий эрдэсжилт - 170-200 мг / л;
• төмөр - 0.14-0.18 мг / л;
• исэлдүүлэх чадвар - 7.2 мг O 2 / л;
• кальци, магнийн харьцаа - 4/1 мг / мг;
• рН-ийн утга - 7.25-7.3.

SNiP-ийн дагуу кальцийн карбонат (усны тогтвортой байдал) бүхий өгөгдсөн усны ханалтын индексийн тооцоо нь J = 0.15 утгыг харуулж байна. Энэ нь ус нь кальцийн карбонатыг хуримтлуулах чадвартай гэсэн үг юм. СНиП нь энэ тохиолдолд масштабын эсрэг усыг цэвэрлэх соронзон аргыг ашиглах боломжийг олгодог.

Туршилтын төхөөрөмж нь цайрдсан гангаар хийсэн туршилтын дээжийг байрлуулсан хоолой бүхий кварцын сав хэлбэрийн урсгалын эсийг багтаасан. Дээж авсан талбайн температурыг + 2 хэмийн нарийвчлалтайгаар хадгалсан. Өрөөнд байгаа ус нь усан хангамжийн сүлжээнээс урьдчилан халаалттай байсан. Термит төхөөрөмжийн утас ялгаруулагчийн ороомгийг нийлүүлэх хоолой дээр суурилуулсан. Дээж дээр хуваах хугацаа 8 цаг хүртэл байв.

Туршилтын мэдээллээс үзэхэд дээжийг байрлуулсан хэсэгт усыг хүчтэй буцалгах үед масштабын эсрэг хамгийн их нөлөө ажиглагдаж байна. Термит төхөөрөмжийг ашиглалтад оруулахад дээжийн жингийн өсөлт нь ус боловсруулаагүй ижил дээжийн жингийн өсөлтөөс 8-12 дахин бага байсан.

Усны температур буурах үед (ойролцоогоор 98 ° C; буцалгах ирмэг дээр) масштабын өсөлтийн харьцангуй зөрүү 3-5 дахин буурсан. Эцэст нь 70 хэм орчим усны температурт жин нэмэх харьцангуй ялгаа бага байна.

Хүлээн авсан үр дүнг усан дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж масштаб үүсэх үйл явцад ихээхэн нөлөөлсөнөөр тайлбарлаж болно. Ус буцалгах үед усан дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэсэгчилсэн даралт мэдэгдэхүйц буурч, урвалын тэнцвэр (1) зүүн тийш шилждэг. Натрийн бикарбонат нь карбонатын ион, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усанд хурдан задардаг.

Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 (3)

Ус буцалгах үед нүүрстөрөгчийн давхар ислийг эрчимтэй зайлуулах нь дээжийн гадаргуу дээр биш харин усны эзэлхүүн дэх уусдаггүй кальцийн карбонат CaCO 3 тунадасыг илүү эрчимтэй үүсгэх үүднээс "Термит" төхөөрөмжийн ажиллагааг "хөнгөвчлөх" юм. Усны температур буурах тусам нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах нь бага эрчимтэй явагдах бөгөөд үүний дагуу антискальд үзүүлэх нөлөө буурдаг.

Үүний зэрэгцээ хатуулаг давсны ордуудын бүтцийн өөрчлөлтийг мөн судалсан. Цайрдсан ган сорьц дээр хийсэн туршилтанд хатуулгийн давсыг усны урсгалаас урьдчилан хуримтлуулсан. Дараа нь дээжийг Термит төхөөрөмжөөр цэвэршүүлсэн усны урсгалд байрлуулсан.

Дээжийн бүтцийг атомын хүчний микроскоп ашиглан *10000 өсгөлтөөр судалсан. Хүлээн авсан үр дүнг Зураг дээр үзүүлэв. 4 ба 5. Графикаас харахад ус цэвэршүүлэхгүйгээр тунадас нь нягт аморф бүтэцтэй болохыг харж болно. Термит төхөөрөмжийг асаахад (5 цаг ажиллах) тунадасны мөхлөгт бүтэц гарч ирэх бөгөөд энэ нь түүний зөөлөрч, давхаргажилтыг илтгэнэ. Мөн ордын өндөр бараг 2 дахин буурсан.

Цагаан будаа. 4. Ган дэвсгэр дээр хатуулаг давсны усан тунадас (цэвэршүүлээгүй ус).

Цагаан будаа. 5. Термит төхөөрөмжийг 5 цагийн турш ажиллуулсны дараа хатуулгийн давсны усан тунадас.

Дууны давтамжийн хүрээнд (шугам хоолойн диаметрийн дагуу) цахилгаан соронзон ус цэвэрлэх төхөөрөмжийн төрлийг сонгохдоо эмпирик хамаарал (2) ба (3) -ийг удирдан чиглүүлэх шаардлагатай.

Шууд урсгалтай усан хангамжийн системд:

Q ≤ (0.005 ÷ 0.010) d² (2)

Энд Q - усны хэрэглээ, м³ / цаг, d - дамжуулах хоолойн дотоод диаметр, мм.

Эргэлтийн хэлхээтэй системийн хувьд:

Qexp. / Qcirc. ≤ 0.8 (3)

хаана Qexp. - хэрэглээнд зориулж системээс авсан усны хэмжээ, м³ / цаг, Qcirc. - системд эргэлдэж буй усны эзлэхүүний урсгалын хурд, м3/цаг.

Зөвхөн карбонатын хатуулаг нь цахилгаан соронзон боловсруулалтанд ордог гэдгийг санах нь зүйтэй.

Хуваарийн эсрэг нөлөө нэмэгдэх болно(төхөөрөмжийг суулгахдаа үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй):

• усны температурыг буцалгах цэг хүртэл нэмэгдүүлэх замаар,
• Ca 2+ ба Mg 2+ ионуудын өндөр агууламжтай,
• усан дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж буурах;
• усны шүлтлэг чанар нэмэгдэх тусам
• нийт эрдэсжилтийн бууралтаар .
• усны урсгалын үймээн самууны зэрэг нэмэгдэхэд.

Төхөөрөмжийг хамгаалагдсан төхөөрөмжид аль болох ойртуулах хэрэгтэй. Хэрэв системд төвөөс зугтах насос байгаа бол түүний дараа цахилгаан соронзон боловсруулах төхөөрөмжийг суурилуулна.

Практик туршлага

Төвлөрсөн бус дулаан хангамжийн модуль хэлбэрийн автономит хийн дулааны генераторууд нь "Теплогаз" NP CJSC, Владимир үйлдвэрлэсэн "Гейзер".

240-600 кВт-ын хүчин чадалтай модульчлагдсан дулаан үүсгүүрт термит төхөөрөмжийг, 600-1200 кВт-ын хүчин чадалтай нэгжид Термит-М төхөөрөмжийг суурилуулсан.

Термит төхөөрөмжөөр тоноглогдсон 240-аас 1200 кВт-ын хүчин чадалтай гейзерийн төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад (халаалтын байрны талбай нь 3000-аас 15000 м² байна) хоёр жилийн хугацаанд дараахь зүйлийг тэмдэглэв.

• дулааны генераторын дулаан солилцооны гадаргууг (хоолой) үе үе шалгаж үзэхэд үүссэн масштаб нь сүвэрхэг, амархан арилгадаг бүтэцтэй бол дулаан дамжилтын илтгэлцүүр бараг буурдаггүй;
• төхөөрөмжийг ашиглахаас өмнө масштаб нь гадаргуугаас арилгахад хэцүү, хатуу бүтэцтэй байсан бөгөөд энэ нь хоолойнуудыг хурдан өсгөхөд хүргэсэн;
• халаалтын байгалийн хийн зардлыг 10-15% бууруулсан;
• масштаб үүссэний улмаас дулааны генераторууд унтарсангүй.

Москвагийн "Борец" үйлдвэрт үйлдвэрлэсэн 2VM4-24/9S агаарын компрессор, Владимир.

Агаарын компрессор, KhRK 9/8 хөргөгчийг хөргөх зориулалттай артезиан усаар хангах 50 мм-ийн диаметр бүхий дамжуулах хоолой дээр Термит төхөөрөмжийг суурилуулсан. Компрессорыг химийн үйлдвэрийн цехэд 3 сарын турш ажиллуулсны дараа дараахь зүйлийг тэмдэглэв.

• шалгалтын явцад компрессор ба төгсгөлийн хөргөгчийн усны "хүрэм" гадаргуу дээр хатуулаг давсны хуримтлал ажиглагдаагүй;
• Термит төхөөрөмжийн нөлөөн дор хүрэмний гадаргуу дээрх масштабын давхаргыг устгасны үр дүнд үүссэн компрессорын усны хүрэмний хөндийд зэвэрсэн хавтан хэлбэрийн хатуу давхарга илэрсэн;
• Артезиан ба хөргөсөн төхөөрөмжөөс гарах усны химийн шинжилгээ нь бараг ижил химийн найрлагыг (нийт хатуулаг, шүлтлэг, хлорид, төмөр, сульфат, манган) харуулж байна.

Мах боловсруулах үйлдвэрийн хөргөлтийн төхөөрөмж, Пенза.

Термит-М төхөөрөмжийн ялгаруулагч утсыг 250 мм-ийн диаметртэй оролтын шугам хоолой дээр суурилуулсан бөгөөд энэ нь MK-15 маркийн хоёр дулаан солилцуур руу хоёр нийлүүлэлтийн хоолойд салаалсан байна. Сүүлийнх нь аммиакийн хөргөлтийн төхөөрөмжийн конденсаторын системд ажилладаг.

Худагнаас дулаан солилцуур руу орж буй ус нь дараахь химийн найрлагатай байв.

• нийт төмрийн - 0.35 мг / л,
• нийт хатуулаг - 7.7 мг-экв / л,
• рН - 7.19,
• давсны агууламж - 488.7 мг/л,
• хлорид (Cl-) - 205 мг/л,
• исэлдүүлэх чадвар - 28.4 мг / л.

MK-15 хавтан дулаан солилцуураар дамжуулан ус тасралтгүй эргэлддэг.

Эх үүсвэрийн усны хатуулагтай бол MK-15 дулаан солилцуурын ажил нь хатуулгийн давстай хавтангийн зайг маш хурдан өсгөж байгаа тул ихээхэн төвөгтэй байдаг. Дулаан солилцуурыг задлах, химийн урвалж ашиглан цэвэрлэх шаардлагатай.

"Термит-М" хувиргагчийг 1-1.5 сарын турш ажиллуулах явцад дулааны солилцооны завсрын зайд хатуулгийн давсны хатуу тунадас хуримтлагдаж байгааг тэмдэглэв. Энэ нөхцөл байдал нь дамжуулах хоолой, дулаан солилцуурын гадаргуугаас үүссэн хатуулаг давсны хуучин тунадасыг зөөлрүүлж, сулруулж байгаатай холбоотой нь ойлгомжтой.

Туршилтын гурван сарын дараа дулаан солилцогчийг онгойлгосны дараа ялтсуудын гадаргуу дээр бага зэрэг амархан арилдаг хүрэн тунадас ажиглагдав. Хур тунадасны өнгө нь түүний бүтцэд исэлдсэн төмрийн ион (Fe3+) болон зэврэлтийн бүтээгдэхүүн орсонтой холбоотой бололтой. Дулаан солилцуурын хавтангийн гадаргуу дээр арилгахад хэцүү, өтгөн шигүү хуримтлал ажиглагдаагүй. Энэ нь дууны давтамжийн муж дахь цахилгаан соронзон цацрагийн нөлөөн дор хатуулгийн давс нь дулаан солилцооны гадаргуу дээр тунадас үүсгэдэггүй, эсвэл хэсэгчлэн мөхлөгт бүтэцтэй тунадас хэлбэрээр хувирдаг болохыг харуулж байна. усны урсгалаар амархан арилдаг.

Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх дулааны солилцооны төхөөрөмж, Мценск.

Wort-ийн температурыг 110-аас 60 ° C хүртэл бууруулахын тулд "Термит" цувралын хоёр төхөөрөмжийг хавтан дулаан солилцогч руу хөргөх усан хангамжийн шугам дээр суурилуулсан. 1.5 жилийн турш ашиглалтын явцад дулааны солилцооны цэвэрлэгээний хоорондох хугацааг 4-6 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.

"Термит-М" төхөөрөмжийг нэрэх үйлдвэрийн буцаах конденсатор, конденсаторыг нийлүүлдэг усан хангамжийн шугамд нэгэн зэрэг ажиллуулсан. Суурилуулалтын гаралтын усны температур ойролцоогоор 78 ° C байсан. Төхөөрөмжийг суурилуулсны дараа төхөөрөмжийг цэвэрлэх хоорондох хугацаа 5 дахин нэмэгджээ. Үүссэн хатуулгийн давсны тунадас нь илүү сул бүтэцтэй байдаг. Өмнө нь байсан масштабын татан буугдаж байгааг мөн тэмдэглэв.

Шил үүсгэх машин, шилний үйлдвэр, Гус-Хрустальный.

Уолтерын шил хийдэг машинуудын технологийн тоног төхөөрөмжийг хөргөх зориулалттай дахин ашиглах усан хангамжийн системд дөрвөн Термит төхөөрөмжийг суурилуулсан. Ашиглалтын жилийн хугацаанд хатуулгийн давс бүхий дулаан солилцооны хоолойн хэт өсөлтийн хурд огцом буурч байгааг тэмдэглэв. Хатуу масштабын бүтцийг арилгаж, үүний ачаар тоног төхөөрөмжийн хөргөлтийн горим мэдэгдэхүйц сайжирсан.

Ионгүйжүүлсэн ус авах электродиализийн төхөөрөмж DVS-800M, Подольск.

Термит төхөөрөмж нь хими, металлургийн үйлдвэрийн цехийн электродиализийн аппаратыг усан хангамжийн шугамд суурилуулсан.

Термит төхөөрөмжийг суурилуулсны дараа шүүлтийн тусгай цахилгаан дамжуулах чанар 2-3 мкС/см хүртэл буурсан. "Термит" төхөөрөмжтэй уг суурилуулалтыг 3 сарын турш ажиллуулах явцад цэвэршүүлсэн усны тодорхой цахилгаан дамжуулалтыг 2.5 мкС / см түвшинд хадгалсан, өөрөөр хэлбэл. Цэвэршүүлсэн усны чанар нь хольцын агууламжийн хувьд ойролцоогоор 24% -иар сайжирсан.

Тиймээс төхөөрөмжийн ажиллагаа нь эх үүсвэрийн уснаас баяжмал руу хольцыг илүү идэвхтэй шилжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг гэж бид дүгнэж болно.

Эцэст ньТермитийн төхөөрөмжүүд нэг ба хагас мянга гаруй объектод амжилттай ажиллаж байгааг тэмдэглэж болно. Эдгээрийг дараах систем, тоног төхөөрөмжөөс хатуулгийн ордыг хамгаалах, цэвэрлэхэд ашигладаг.

• сантехникийн харилцаа холбоо, төвлөрсөн халаалтын систем;
• ус халаах, халаалтын төхөөрөмж - бойлер, бойлер, уурын генератор, радиатор;
• ус, түүний дотор ундны усыг цэвэршүүлэх, бэлтгэх төхөөрөмж;
• цорго ба шүрших төхөөрөмж;
• электролизер, электродиализийн үйлдвэр;
• агааржуулалтын систем;
• эргэлтийн устай хөргөлтийн систем;
• ариун цэврийн тоног төхөөрөмж: усан массажны банн, угаалтуур, шүршүүр;
• гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл - угаалгын машин, аяга таваг угаагч; гал тогооны тоног төхөөрөмж.

Уран зохиол

1. Мэлхий Б.Н., Левченко А.П. Ус цэвэршүүлэх. Москва: MSU хэвлэлийн газар, 1996. 680 х.

2. Томскийн Политехникийн Их Сургуулийн дэргэдэх Өндөр хүчдэлийн судалгааны хүрээлэнгийн вэбсайт. www.impulse.ru/volna, 2004 оны 7-р сар

3. Лифшиц О.В. Бойлерийн суурилуулалтын ус цэвэрлэх лавлах ном. М.: Эрчим хүч, 1976. 288 х.

4. Присяжнюк В.А. Дулаан солилцооны гадаргуу дээр давсны талстжилтаас урьдчилан сэргийлэх физик-химийн суурь. "Сантехник, халаалт, агааржуулалт" сэтгүүл, 2003 оны №10, х. 26-30.

5. Харх D. Хэмжээний онол буюу соронзлолын практик, Mir Newcomer сэтгүүл, No1, 2002, х. 92-98.

6. Барилгын норм дүрэм 2.04.02-84* “Ус хангамж. Гадаад сүлжээ ба бүтэц”.

7. Барилгын норм дүрэм 2.04.07-86* “Дулааны шугам сүлжээ. Дулааны сүлжээ, дулаан хангамжийн системийн схемүүд.

8. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Коврьянов А.Н. болон бусад Хуваарилалтын үйл явцын эрчимжилтэд бүрэх нөлөө. Алс Дорнодын RAS-ийн Химийн хүрээлэн. "ОХУ-д мөрдөн байцаалтын ажиллагаа явуулсан" цахим сэтгүүл, 2003 он

9. ОХУ-ын 2001 оны 10-р сарын 20-ны өдрийн 2174960 тоот "Ус цэвэршүүлэх төхөөрөмж" патент.

Нийтлэгч: ХХК IIP "AVOK-PRESS"
"Эрчим хүч хэмнэх" төрөлжсөн сэтгүүл, 2005 он