Расчет химического состава воды оборотной системы

Для правильного режима ведения реагентной обработки оборотной воды необходимо прогнозирование изменения химического состава оборотной воды в течение года. На основании закона концентрирования солей в оборотной воде можно определить общее солесодержание оборотной воды по уравнению

 

С_об =K_к×С_подп, мг/л,                              (3.11)

 

где Соб	–	концентрация солей в оборотной воде,мг/л;
Сподп	–	концентрация солей в подпиточной воде, мг/л;
Kк	–	коэффициент концентрирования.

 

 

Уравнение (3.11) справедливо, как для общей концентраций всех солей, так и для концентрации отдельных ионов при условии не выпадения их в осадок:

 

,                      ,

,                     ,

,      ,

.

 

Расчеты удобнее проводить на основании среднемесячных значений каждого показателя в подпиточной воде. Коэффициент концентрирования изменяется в зависимости от сезона года, так как изменяется процент испарения воды. Поэтому, в табл. 2.2 выполняется расчет коэффициентов концентрирования для лета и зимы. В расчете принимаются месяцы зимнего периода: ноябрь, декабрь, январь, февраль, март, апрель. В табл. 2.3 приводится химический состав подпиточной воды.

 

Таблица 3.3

Химический состав подпиточной воды

 

Месяц года	Химический показатель												Солесодержание, мг/л
	Ca2+		Mg2+		Na++K+				Cl­­–
	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л
Январь	2,74	54,91	1,22	14,84	1,08	33,53	2,23	136,0	1,09	38,7	1,72	82,56	360
Февраль	2,98	59,72	1,18	14,35	1,51	46,88	3,09	188,5	1,39	49,35	1,19	57,12	415
Март	3,08	61,72	1,36	16,54	1,35	41,92	2,52	153,7	1,34	47,57	1,93	92,64	414
Апрель	3,11	62,32	1,4	17,02	1,53	47,5	2,61	159,2	1,47	52,19	1,96	94,08	432
Май	2,02	40,48	0,99	12,04	1,15	35,71	1,84	112,2	0,97	34,44	1,35	64,8	300
Июнь	2,23	44,69	0,79	9,61	1,02	31,67	1,6	97,6	1,23	43,67	1,21	58,08	285
Июль	2,34	46,89	0,77	9,36	1,08	33,53	1,64	100,0	1,23	43,67	1,32	63,36	297
Август	2,21	44,29	0,86	10,46	0,98	30,43	1,66	101,3	1,1	39,05	1,29	61,92	288
Сентябрь	2,44	48,9	0,98	11,92	1,00	31,05	1,77	108,0	1,02	36,21	1,63	78,24	314
Октябрь	2,19	43,89	1,12	13,62	1,03	31,98	1,87	114,1	0,96	34,08	1,51	72,48	310
Ноябрь	2,77	55,51	0,96	11,67	0,83	25,77	1,98	120,8	0,93	33,02	1,65	79,2	326
Декабрь	2,51	50,3	1,35	16,42	0,74	22,98	2,04	124,4	1,02	36,21	1,54	73,92	324

 

 

На основании среднемесячного химического состава подпиточной воды (табл.2.3) рассчитывается химический состав оборотной воды по сезонам года по уравнению (2.11). Расчетные значения химического состава оборотной воды сводятся в табл. 2.4, где на каждый месяц года представлены химические показатели, мг-экв/л и мг/л, ионовCa²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, , Cl^–, . Эквивалентные массы Э ионов, для пересчета значений, составляют:

 

Э(Ca²⁺)=20,04 мг-экв/л/мг/л;         Э(Mg²⁺)=12,16мг-экв/л/мг/л;

 

Э(Na⁺+K⁺)=31,049мг-экв/л/мг/л;        Э()=61 мг-экв/л/мг/л;

Э(Cl^–)=35,5 мг-экв/л/мг/л;                  Э()=48 мг-экв/л/мг/л.

 

В последнем столбце табл. 2.4 рассчитывается солесодержание,  оборотной воды.

 

Таблица 3.4

Показатели химического состава оборотной воды

 

Месяц года	Химический показатель													Солесодержание, мг/л
	Ca2+		Mg2+		Na++K+				Cl­­–
	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л	мг-экв/л	мг/л
Январь	6,52	130,69	2,90	35,32	2,57	79,80	5,30	323,68	2,59	92,1	4,09	196,49	856,8
Февраль	7,09	142,13	2,81	34,15	3,59	111,57	7,35	448,63	3,31	117,5	2,83	135,95	987,7
Март	7,33	146,89	3,24	39,36	3,21	99,77	6,0	365,81	3,19	113,2	4,66	220,48	985,3
Апрель	7,40	148,32	3,33	40,51	3,64	113,05	6,21	378,9	3,5	124,2	4,66	223,91	1028
Май	6,12	122,65	3,0	36,48	3,48	108,20	5,58	339,97	2,94	104,4	4,09	196,34	909
Июнь	6,76	135,41	2,39	29,12	3,09	95,96	4,85	295,72	3,73	132,3	3,67	175,98	863,5
Июль	7,09	142,08	2,33	28,36	3,27	101,6	4,97	303,0	3,73	132,3	4,0	191,98	899,9
Август	6,70	134,20	2,61	31,69	2,97	92,20	5,03	306,94	3,33	118,3	3,91	187,62	872,6
Сентябрь	7,39	148,17	2,97	36,12	3,03	94,08	5,36	327,24	3,09	109,7	4,94	237,07	951,4
Октябрь	6,64	132,99	3,39	41,27	3,12	97,0	5,67	345,72	2,91	103,3	4,58	219,61	939,3
Ноябрь	6,59	132,11	2,28	27,77	1,98	61,33	4,71	287,5	2,21	78,59	3,93	188,5	775,9
Декабрь	5,97	119,71	3,21	39,08	1,76	54,69	4,86	296,1	2,43	86,18	3,67	175,93	771,1

 

Нормы качества подпиточной и оборотной воды устанавливались отраслевыми институтамии поэтому имеют существенные отличия [1].

Большинство отраслевых норм качества установлены для оборотных систем без ингибиторной обработки. В табл. 2.5 приведены рекомендуемые нормы качества подпиточной и оборотной воды при ингибиторной обработке.

 

Таблица 3.5

Рекомендуемые нормы качества используемой воды

 

№ п/п	Показатель	Ед. изм.	Подпиточная вода	Оборотная вода
1	Взвешенные вещества	мг/л	5	10
2	Нефтепродукты	мг/л	0,5	0,5
3	Сульфаты	мг/л	130	500
4	Хлориды	мг/л	50	300
5	Некарбонатная жесткость	мг-экв/л	3,3	15
6	Карбонатная жесткость	мг-экв/л	2,5	5–20
7	Солесодержание (прокаленный остаток)	мг-экв/л	500	3000
8	БПК5	мг O2/л	10	20
9	pH		7–8,5	7–8,5

 

Подпиточная вода табл. 3.3 по качеству соответствует рекомендуемым нормам качества табл. 3.5.

Данные прогнозируемого химсостава оборотной воды необходимы для выбора реагентов ингибиторной обработки.