УМКД

Суды тазалау әдістері

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ
БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ШӘКӘРІМ атындағы
СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
3 денгейлі СМЖ құжаты
ПОӘК
ПОӘК 042-05.01.20.13/03-2010
ПОӘК
<<Суды дайындаудың физикалық-химиялық тәсілдері>> пәніне арналған әдістемелік материалдар

№ 1 басылым
<<30>> қыркүйек 2010 ж.

<<Суды дайындаудың физикалық-химиялық тәсілдері>>
ПӘНІНІҢ ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
<<050717>> - <<Жылуэнергетика>> мамандығы үшін

ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК материалДАР

Семей 2010

Мазмұны

1ГЛОССАРИЙ 3
2 Дәрістер 4
3 ПРАКТИКАЛЫҚ және зертханалық сабақтар 21

1 Глоссарий
Табиғи (техникалық) су (Dбаст.) - су дайындау қондырғысына технологиялық шикізат ретінде жіберілетін су және ЖЭС пен АЭС-ке басқа мақсаты үшін қолданылатын су.
Қосылатын су (Dќ.с.) - өндеуден кейін физика - химиялык тазалау әдісін қолдану арқылы бу мен шықтың шығынын толықтыру үшін қондырғыға бағытталады.
Шығыр шығы (Dш.ш.) - құрамында сапасы аз ерітілген және қалдық қоспалары бар қоректі судығ негізгі құрамдасы.
Қайтару шығы (Dќ.ш) - сыртқы тұтынушылар буды енгізілген ластанудан тазалағаннан кейін қолданады. Ол қоректік судың құрамдас бөлігі болып табылады.
Қоректік су (Dќ.с.) - қазандарда, бу өндіргіштерде, тектегіштерде буланған судың шығынын өтеу үшін берілетін қоректік су. Қосылатын судың шығырлы және қайтарылатын шығын қоспасын, сонымен қатар жаңғыртулық бу қыздырғыштардың шығы болып табылады.
Қазандық су - тектегіште, бу өндіргіште болатын су элементтің көрсетілген күйінде болатын су.
Үрлеу суы (Dї.с.) - қоспалардың концентрациясын үзбей тұрақты ұстау үшін бу өндіргіштерден, тектегіштерден, қазандардан тазалау және құрғату үшін шығарылатын су. Қазандыќ немесе үрлеу суында қоспалардың концентрациясы және құрамы бірдей болады.
Салұындататын және айналып келетін су - істеп шыққан будың шықтануы үшін бу шығырларының шықтағыштарында қолданылатын су.
Қосылатын қоректі су - айналып келетін жүйелік судың шығынын толықтыру үшін жылуландыру жүйесіне жіберілетін су.
2 Дәрістер

Дәріс 1
(1 сағат)

Тақырып. Кіріспе. Жылуэнергетикада суды қолдану

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Кіріспе. Энергетикада суды қалай қолданады.
2. Қақ түзілу.
3. Судың сапасы.
4. Таза суды дайындау
4. Суды өңдеу.

Жылуэнергетикада суды қолдану

"Электр станциялары мен жүйелердің техникалық эксплуатациялау ережесіне" сай (ПТЭ) суды дайындау қондырғыларын эксплуатациялау режимі және су - химиялық режим жылу жүйелерінің электрстанциялары мен кәсіпорын жұмысын зақымданусыз және су дайындайтын, жылу энергетикалық және жүйелік қондырғы ішкі бетінің коррозиясымен туындаған үнемділікте төмендетусіз, сонымен қоса жылу өткізгіш беткейлерде қақтың түзілуі, турбиналардың ағынды бөлігіндегі жиналған қақ, қондырғы мен электрстанциялар және жылу жүйелерінің құбырларындағы шламы жоқ болуын қамтамасыз ету. Атом электр станцияларында әр түрлі контурдағы радиоактивті суды тазалау қондырғыны қақтың түзілуінен қорғап, материалдардың коррозия интенсивтілігін төмендетеді, ал сұйық радиоактивті минимальді көлемде концентрациялап концентратты ұзақ мерзімді сақтауға бағыттайды.
Көрсетілген қағидалар келесіде анықталады. Қазіргі кездегі ТЭС және АЭС қондырғылары жоғарғы жылу күшін түсіріуде эксплуатацияланады, ол қызу беткейінде қақтың қалыңдығының қатты шектелуін олардың металының жұмыс компаниясы мерзіміндегі температуралық режим жағдайы боиынша талап етеді. Ондай қақтар электростанциялар циклдеріне сонымен қоса сумен түсетін қоспалардан түзіледі, сондықтан ТЭС және АЭС су жылу тасымалдаушысының жоғарғы сапасын қамтамасыз ету маңызды міндет болып саналады. Жоғарғы сапалы сулы жылу тасымалдауышты пайдалану таза бу алу, қазандық, турбина және конденсат-қанықтырғыш тракт қондырғысының конструктивті материалдар коррозиясының жылдамдығын минилизациялау сұрақтарын шешуді жеңілдетеді.
Электр және жылу энергиясын өндірген кезде пайдаланатын судың сапасына әр түрлі талаптарды қанағаттандыру үшін табиғи суды арнайы физика-химиялық өндеу қажеттілігі туындайды. Бұл су негізінен алғашқы шикізат болып табылады, ол қажетті өңдеуден (тазалаудан) кейін келесі мақсаттарда қолданады:
а) алғашқы зат ретінде қазандықтан, бугенератордан, қайнаған типтегі ядерлы ректордан, буланудан бу түзілгіштерде буды ал үшін;
б) жұмысын бітірген бу турбинасындағы будың конденсациясы үшін;
в) ТЭСжәне АЭС-ң әр түрлі аппаратары мен агрегаттарын суыту үшін;
г) жылу жүйелері мен ыстық сумен қайту жүйесінде АЭС және ВВЭР бірінші контурында жылу тасымалдаушы ретінде ;
Электрстанцияларда пайдаланатын таза суды дайындау үшін табиғи суды тазалаумен қоса сол уақытта пайда болатын ағынды жуынды суды әр түрлі әдістермен утилизациясымен байланысты комплексті сұрақтарды шешу қажет. Мұндай шешім ішетін және өндірістік сумен қамтудың табиғи көздерін ластаудан қорғаудың іс шарасы болып саналады.
Суды өндеудің әдісін тандау, әр түрлі әдістерді қолдану кезінде технологиялық процестің жалпы схемасын құру судың сапасына қойылатын талаптарды анықтау негізінен алғашқы су құрамына, электр станцияларының типімен оның параметірлері негізінен қолданатын қондырғылар (бу қазандықтары, турбина), жылуфикция мен ыстық сумен қамту жүйесіне байланысты.
Суды өндеуді терминалық әдісің қолдану кезінде , әдістің үнемділігі станция схемасына тұзсыздандыру қондырғысы қалай қосылған , сонымен қоса қондырғы сипаты мен параметірлеріне байланысты.

Өздік бақылау сұрақтары
Суды не үшін тазалайды?
Қақ түзілуден қалай қорғануға болады?
Судың сапасы қандай болу қажет?
Таза суды қалай дайындайды?
Суды қалай өңдейді?

Қолданылған оқулықтар

1 Гурвич С.М. <<Водоподготовка>> М. - Л., Госэнергоиздат, 1961 - б 240.
2 Вихрев В.Ф., Шкроб М.С. <<Водоподготовка>> -М., <<Энергия>>, 1973. - б. 416.
3 Фрог Б.Н., Левченко А.П. <<Водоподготовка>> Учебн. Пособие для вузов. М. Издательство МГУ, 1996. - б. 680.

Дәріс 2
(2 сағат)

Тақырып. Суды алдын-ала тазарту

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Судың тазалау процесі.
2. Суды тазартудың технологиясы
3. Суды тазалау әдістері
4. Коагуляция процесі

Суды алдын-ала тазарту.
Табиғи сулардың құрамында әр түрлі дәрежедегі дисперсті қоспалардың болуы оны бірнеше сатылы тазалау қажеттілігін тудырады. Бірінші сатыда судан колоидты және қатты дисперсті заттар жойылады, келесі сатыда ионды дисперсті заттар мен еріген газ жойылады.
Суды өңдеу технологиялық әдістерінің тандалған реттілігінің жүйелі тәсілі тазалаудың әртүрлі сатыларының техника-экономикалық көрсеткіштерінің оптимизациясы, жеке аппараттар жұмысының автоматизациясы және жалпы су дайындайтын қондырғы жұмысының тұрақтылығын жоғарылату мүмкіндігімен байланысты. Мысалы, табиғи судың құрамындағы органикалық заттар ВПУ анион алмасу бөлігінің нашарлауын тудырады (аниониттер қартаюы, регенерация кезінде сілтілер шығынының жоғарылауы) ал темір қосылыстары ВПУ да қолданылатын аппараттарда мембраналардың улану себебі болуы мүмкін. Қосымша судың колоидты және қатаң дисперсті заттардан эфективті емес тазалау қызудың бетінде қақтың түзілуінің және турбиналардың ағатын бөлігінің элементтерінің коррозиясының себептерінің бірі болып табылады, бұл алдынғы тазалау деп аталатын судың колоидты және қатаң дисперсті қоспаларынан тазалаудың бірінші сатысының маңыздылығын сипаттайды.
Алдын ала тазалау арнайы әдістер арқылы іске асады, оларды реализациялау нәтижесінде арнайы реагенттерді дозалау кезінде кейбір қоспалар судан 0.1-1 мм көлемінде мақта түрінде бөлінеді. Суды алдын ала тазалануының негізгі технологиялық процестері коллоидты қоспалардың коагуляциясы (іріленуі) және әктену болып саналады, олар көбінесе бір жарықтандыру аппаратында суммарлық технологиялық эфектісін жақсарту және ақша шығындарын төмендету мақсатында жиналады. Қатаң дисперсті қоспалардан жарықтандырудан кейін су қосымша тазалау фильтрационды әдіспен жүргізіледі.
Сол арқылы коагуляция процесінде түзілетін (немесе әктенумен біріккен коагуляция) алғашқы қатаң дисперсті қоспалар мен әктен суды тазалау екі сатылы жарықтандыру кезінде жарықтандырғышта тұндыру және фильтрлеу жолымен қол жеткізіледі.
Нәтижесінде жарықтандырғыш құрамында өлшемі 8-12 мг/дм3 төмендейді, ал жарықтандырғыш фильтрінде 1 мг/дм3 қалдық мәнінен төмен жарықтандырғышта тұнып үлгерген жіңішке дисперсті өлшем жойылады. Коагуляция және жарықтандыру процестерін суммарлық реализациясы судың тұнықтығының жоғарылауы мен оның түсізденуі, құрамындағы кремнің және қышқылданудың коллоидты заттардың 50-70% есебінен төмендеуіне әкеледі.
Егер суды ауыр ГДП - н тазарту ауырлық күші әсерімен, уақытты бөлшектер көлемі мен массасымен анықталатын қарапайым тұндрумен жүзеге асырылса, онда коллоидты қоспалар оның ерекше қасиеті есебінен (агрегаттық төзімділік ) судан тек коагуляция әдісімен бөлінуі мүмін.

Материал немесе организм
Бөлшек диаметрі мм
Тұну уақыты
Материал немесе организм
Бөлшек диаметрі мм
Тұну уақыты
Гравий
10
1с
Балшық
0.01
2сағат
Құм
1
10с
Бактерия
0.001
8тәулік
Ұсақ құм
0.1
2мин
Коллодты көлем бөлшегі
0.0001
2жыл

Коагуляция - судан келесіде бөлінумен қатаң диперсті макрофаза түзілуімен молекулярлы тартылу күшінің әсерімен коллоидты бөлшектер жабысудың физика - химиялық процесі. Суды дайындау тәжірибесінде коагулция негізінде суды коллоидты заттардан сонымен бір уақытта қатты дисперсті қоспалардан және өңделетін суға арнайы реагент - коагулянтты дозалау жолымен суды түссіздендірумен тазалауды түсінеді.

Өздік бақылау сұрақтары

1. Судың тазалау процесін айтып бер.
2. Суды тазартудың технологиясы туралы айтып бер.
3. Суды тазалау әдістері қандай болады?
4. Коагуляция процесі дегеніміз не?

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 3
(2 сағат)

Тақырып. Ион алмасу әдісімен суды өңдеу

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Ион алмасу технологиясы
2. Иониттер құрылымы
3. Иониттерді алу тәсілі
4. Ионның көлем элементтерінің құрылымы

Суды дайындаудың соңғы стадиясы, яғни ерігіш қоспаларды толығымен жою оның иондық құрылымының өзгерісімен байланысты. Ол ионалмасу технологиясы мен сонымен бірге мембраналық немесе термиялық тәсілдермен іске асырылады. Иондық алмасудың маңызы арнайы материалдардың, иониттердің керекті бағытта өңделетін судың иондық құрамын өзгерту қабілеттілігі. Иониттар ерімейтін жоғарғы молекулалық заттар және онда арнайы функционалдық топтардың болуы иондық алмасу реакциясына қабілеттілігін көрсетеді. Заряд белгісі бойынша катиониттер және аниониттер деп бөлінеді. Иониттер ерімейтін қатты негіз, яғни матрицадан тұрады. Олар стиролдан -СН =СН2 және дивенилбензолдан тұрады. СН2-СН- - СН-СН2 . матрицаны суға салғанда мұздың полярлық молекулалары әрекеттесіп көлемін 1,1 -2 - ге дейін өзгертеді. Ол синтез аяқталғаннан кейін және матрица ионитқа айналған соң әрекеттеседі. Иондардың өзара диффузиясына мүмкіндік береді. Кейбір типтегі иониттерді поликонденсация әдісімен алады. Содан соң механикалық ұсатылады, соның нәтижесінде осындай иониттер түйіршіктері дұрыс формада болады. Алынған матрицаны химиялық реагенттермен өңдеп арнайы функционалдық топтарды оған жабыстырады. Олар бензолдық сақинадағы сутегі иондарын алмастырады, ерітіндіде дисоциациялануға қабілетті болады.
Матрицада белгіленген ион зарядтың белгіленуін көрсетеді және ол потенциал түзгіш деп аталады. Әдетте белгіленген иондағы матрица R символымен, ал қарсы иондарды химиялық символдармен белгілейді. Осындай символдар пайдаланылатын типтік катиондік алмасу реакциясы келесідей жазылады. 2RNa +Ca2+ + 2 Cl(R2Ca+2Na++2Cl- ерітіндіден катионит тат түзгіш кальций ионын Na+ ионына айырбастап бойына сіңіреді, сол сияқты аниониттағы анион алмасу реакциясын жазуға болады.
ROH +Na+ + Cl-(RCl+Na+OH- айтылғанды ескере қатты электролит ретінде қарастыруға болады. Қатты каркас бір бөлігін, қозғалыстағы қарсы иондар басқа бөлігін құрады.

2-сурет. Ионның көлем элементтерінің құрылымы
1-матрица; 2-потенциал түзуші ион;
3-дифузиялық қабат; а - катионит; б-анионит

Өздік бақылау сұрақтары
1. Ион алмасу технологиясы туралы айтып бер.
2. Иониттер құрылымы қандай?
3. Иониттерді алу тәсілдерін ата.
4. Ионның көлем элементтерінің құрылымын айтып бер.

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 4
(2 сағат)

Тақырып. Суды тазартудың мембраналық әдістері

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Мембраналық әдістер.
2. Гипер және ультрафильтрлеу әдісі
3. Электролиз әдісі.
4. Мембраналық әдістердің артықшылықтары

Суды тазартудың мембраналық әдістері
Қалдық суларға қойылатын қатаң талаптарына сай суды тазартудың реагентсіз әдістерінің дамуына жол ашылды. Солардың ішінде практикалық пайдалануға тиімді болып саналатын мембраналық әдістер: кері осмос, ультрафильтрлеу және электродилз. Аталған барлық мембраналық әдістердің негізінде қоспаның немесе ертіндінінің негізінде қоспаның немесе ертіндінінің (судың) мембранадан өткізілуі жатады. Мұндай тасымалдауда мембрананың құрылысы мен күштердің табиғаты әр түрлі.
Гипер-және ультрафильтерлеу мембраналарында қысымның күшін пайдаланғанда судың молекулаларын өткізіп, максимальды дәрежеде қоспаның иондары мен молокулаларын сүзіп қалу керек.
Электродиализ әдісінде электрлік күшті пайдалану кезінде мембрана иондары өткізіп максималды дәрежеде қоспаның иондары мен молекулаларын сүзіп қалу керек. Электродиализ әдісінде электрлік күшті пайдалану кезінде молекулаларын өткізбеу керек.
Басқа әдістермен салыстырғанда мембраналық әдістердің біршама артықшылықтары бар:
* Қоспаны ертіндіден ажыратуға фазалық ауысулардың болмауынан энергияны алып үнемдеуге мүмкіндік береді;
Егерде мембрананы тазарту технологиясын ажыратса, онда процестер үздіксіз сипатта болады;
* Химиялық реагенттерді қоспай-ақ пайдалануға болады, ал егер де қосу қажет болса, онда өте аз мөлшерде;
* Тазартылатын судың арнайы жылытылуы қажет емес;
* Мембраналық процестердің жүруіне арналған аппараттар біршама қарапайым констркукциялық орындауда және де қозғалмалы бөлімдері жоқ.
* 1 м3 суды тазарту үшін мембраналық технологиялар кезінде 4-6,5 квт *сағ энергия жұмсалады.
* Мембранналық технологиялар пайдалануда отандық өнеркәсіп тәжірибе жинақталған.
Өздік бақылау сұрақтары
1. Мембраналық әдістерді ата.
2. Гипер және ультрафильтрлеу әдісі қалай жүреді?
3. Электролиз әдісін сипатта.
4. Мембраналық әдістердің артықшылықтары қандай?

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 5
(2 сағат)

Тақырып. Суды газдардан тазарту

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Судағы газдардың түрлері
2. Суды газдардан тазарту
3. Су мен газдардың әрекеттесуі
4. Газдарды жоюдың десорбциялық әдісі

Суды газдардан тазарту

Жылу электр станцияларында пайдаланылатын суда әртүрлі еріген газдар болады. Олар табиғи суға оны дайындау нәтижесінде ЖЭС циклінің ваккумдік бөлігінен сорылатын ауамен беріледі.
Судағы газдарды екіге бөлуге болады: а) сумен химиялық әрекеттесетін (СН3,NH3,Cl), б)сумен химиялық әрекеттеспейтін (N2 ,O2, H2). Осы газдар коррозиялық- белсенді және инертті болып бөлінеді. Жылутасымалдағыштарда пайда болған газдарды жоюдың негізгі мақсаты қондырғы коррозиясының алдын алу болып табылады. Оттегі (О2), азот ( N2) және көміртегі диоксиді ( СО2) ауамен араласуы нәтижесінде суға түседі. Одан басқа оны суда Н- катиондау немесе қышқылдану жолымен өңделуі нәтижесінде суда СО2 - нің жоғары концентрациясы пайда болады. Сутегі әдетте металл қондырғының коррозиясының өнімі болып табылады. Суда еріген газдарды жоюдың барлық белгілі әдістері екі принципке негізделген: а) судан газдарды десорбциялау; б) зиянсыз заттарға айналдырып, газдарды химиялық байланыстыру. Кейбір жағдайларда ЖЭС- та түрлі су ағындарын түзеткіш қоспа ретінде қызмет атқаратын арнайы су қоспаларына енгізеді. Мысалы су ерітіндісі құрамында NH4+ ион түрінде болатын NH3 аммиак аминдеу кезінде ауыз суына енгізіледі, газтәрізді хлор салқындатқыш суды өңдегенде қолданылады.
Судан газдардың бөліну процесі және суда газдардың еруі, газ сұйық жүйесінде масса берілуінің жалпы заңдылықтарына негізделген десорбция мен адсорбция процестері теңескен кезде олар Генри заңына бағынады, яғни берілген температурада сұйықтағы еріген газ концентрациясы сұйық үстіндегі газ қысымына пропорционал болады.
(6.1 сурет) Су мен газ арасындағы масса алмасу жүзеге асу үшін газ фазасындағы парциал қысым массаалмасудың қажетті бағытынан тәуелді не ұлғаяды не азаяды. Егер газ сумен әрекеттесе, газдың физикалық еріген бөлігі Генри заңымен байланысты болса, жұмыс істейтін масса заңына сәйкес ион формасын түзетін газ бөлігі болады. Әдетте тәжірибеде су қандай - да бір газбен емес газ қоспасымен, мысалы ауамен байланыста болады. Қоспадағы газдың парциал қысымы толық газ қысымы газ қоспаларын түзетін парциал қысымдардың қосындысына тең деп тұжырымдалатын Дальтон заңына бағынады, яғни әрбір газ қоспада барлық көлемді жауып тұратындай әрекет жасайды:
Бұл су бетінің үстіңгі бетінде құрамында жойылатын газ жоқ, суды қайнағанға дейін қызыдырғанда су буының парциал қысымы жалпы қысымға тең болады, ал бұл жойылатын газдың қысымын нөлге дейін төмендететін ваккум немесе атмосфера қысымын тудырады.
Жоғарыда айтылып кеткендей ауа құрамындағы газ мөлшері тепе - тең жағдайда Генри заңына бағынады, сондықтан Генри мен Рауль заңдары арқылы жойылатын газ жылдамдығын анықтау мүмкін емес. Сол кезде десорбция жылдамдығынан газдан тазартудың соңғы нәтижесі тәуелді болады, сондай - ақ жүйенің тепе - тең жағдайға келуі тәуелді.
Газдан тазарту нәтжелілігін ( 6.5) теңдеуге сәйкес сұйық тамшысы немесе қабықшасынан жойылатын газ диффузия жолдарын қысқартуға әкелетін фазалардың беттік бөлінуін салыстырмалы ұлғайту керек, ал басқа тең жағдайда судан жойылатын газдан бос газ фазасымен байланыста болатын судың уақытын ұлғайтады. Газдардан тазартудың тиімділігі құрамында газы бар тазаланатын судың температурасының жоғарылауына айтарлықтай әсерін тигізеді. Бұл дегеніміз температураның жоғарылауымен газдардың абсорбциялық коэффиценті азаятынын байқаймыз, оны 6.1 суреттен көруге болады.

1499870132715

6.1 - сурет судың абсорбциялық СО2 (1), N2 (2), О2 (3) коэффицентінің температурадан тәуелділігі.
Десорберден жойылатын газдардың мөлшері келесі теңдеумен анықталады:
Газдарды жоюдың десорбциялық әдістің қарастырылған заңдылықтары және құруда ваккумдық және термиялық деаэраторлардың ваккумдық және термиялық декорбанизаторларын пайдалану негізіне орнатылған. Зиянсыз қоспаларға айналатын газдардың химиялық байланысы суға арнайы химиялық реагенттерді мөлшерлеу жолымен жүзеге асады. Бұл мақсат үшін түрлі қалыпқа келтіргіштер мен негіздер жиі қолданылады. (СО2 - ні қолдану үшін).
Газдарды тазалаудың мұндай әдістері химиялық кинетика заңдарымен анықталады, ал еріген газдардың байланысу толықтығы қосылатын реагенттің табиғаты мен артылунан, температурасынан, өңделетін су қоспасының құрамынан және газар мен реагенттердің әсер ету ұзақтығынан тәуелді болады.

Өздік бақылау сұрақтары

1. Судағы газдардың түрлері қандай болады?
2. Суды газдардан тазарту процесін айтып бер.
3. Су мен газдардың әрекеттесуі қалай өтеді?
4. Газдарды жоюдың десорбциялық әдісін айтып бер.

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 6
(2 сағат)

Тақырып. Салқындататын және айналымдағы суды өңдеу

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Салқындату жүйесінің ағынды сулары.
2. Айналымдағы ағынды судың қасиеті.
3. Суды өңдеу процесі
4. Судың есептік төгілуі

Салқындататын және айналымдағы суды өңдеу

Тура ағынды салқындату жүйесінің ағынды сулары, конденсатор құбырларынан (турбина) кейін төгілген, газдық, ауалық, майсалқындатқыш және басқа да жылуалмастырғыш аппараттардың, ондағы табиғи көздегі сулар тек қыздырылады, бірақ химиялық немесе механикалық қоспалармен ластанбайды және тазалауды қажет етпейді. Мұндай жүйедегі төгілген су температурасы әдетте су көздерінің температурасынан 8-100С жоғары болады және онда жылулық ластану басталады. Қыздырылған судың есептік төгілуі кезіндегі ескеретін жағдай, ауыз судың және су обьектерінің, жаздық есептік температурасы 30С-ға дейін жоғарламауы қажет, ал қысқы уақытта -50С. Температураның қажет ететін су деңгейін қамтамасыз ету үшін:
* Шұңғыл су қақпалары және беткі шығарулар.
* Әкету каналдарының үстіндегі акваторидің шашырату құрылғылары.
* Қысқы уақытта салқындату конденсаторлардың қысқартылуы жоғарылайды.
* Эжектірлеуші сушығарғыш.
СОО-дағы градирнямен тазаланған сулар тек қыздырылған емес, сонымен қатар тұздылығының жоғары болуымен сипатталады. Концентрация қысқалығы бұл жүйелерде мына түрде есептеледі:
Кк 1+Qбұл/Qүр+Qәк
мұндағы Qбұл-буланатын су мөлшері, Qүр-суды үрлеу шығыны, Qәк-тамшылы әкету. (8.1) қарай отыра үрлеу мөлшерін қысқарту және тамшылы әкету Кк мағынасын жоғарлатады және салқындату жүйесіндегі тұз мөлшері жоғарылайды. СОО-да аз минералданған қосынды суды қолдану оның үрлеу сулары ЖЭС-тың басқа су қолдану жүйелерінде қолдану қажет болып отыр. Сонымен, егер концентрация қысқалығы градирняда 1-ден аспаса , нормативті құжат СОО-ның үрлеу бағытың СДҚ (ВПУ)-да қолдану үшін ұсынады. Егер бастапқы судың құрамындағы тұздың мөлшері 500мг/дм3 және мағынасы Кк 1,2 болғандағы тұз мөлшері 500мг/дм3.
Жылуды қамтамасыз ететін жабық жүйеге көп мөлшерде қоректік суды дайындау ретінде Жылуэлектрорталықтардың (ЖЭО) суды дайындайтын құрылғыға СОО мен біріккен жұмысы мысал бола алады, схемасы 8.1 суретте көрсетілген. Схемаға сәйкес, мысалы максимальды - қыстық тәртіпте жылу
1-градирня, 2-конденсатор, 3-түссіздендіргіш, 4-түссіздендіргіш фильтр(сүзгі), 5-натрий-катионитті фильтр, 6,7,8-ысырма.
Сурет 8.1- Жылуды қамтамасыз ететін жабық жүйенің СОО мен ЖЭС-тің СДҚ біріккен жұмыстық сызбасы.
торға максималды қосымша суды (ПТС) максимальды СОО-ны үрлеу қажет, яғни концентрация қысқалығын еселеп төмендету керек. (б-жабық, 7-8 ашық). Жазғы уақытта жылуторларына қосалқы судың пайдалануын азайтқанда СДҚ ПТС-тан босатылған қуат қосалқы суды СОО-ны жұмсарту үшін пайдаланады (б-ашық), бұл жағдай суыту жүйесінде сулы-химиялық тәртіптің бұзылмауын азайтады.

Өздік бақылау сұрақтары
1. Салқындату жүйесінің ағынды суларының жұмыс істеу процесі.
2. Айналымдағы ағынды судың қасиеті туралы айтып бер.
3. Суды өңдеу процесі қалай өтеді?
4. Судың есептік төгілуі туралы айтып бер.

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 7
(2 сағат)

Тақырып. Суды термиялық тұзсыздандыру

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Суды термиялық өңдеу процесі.
2. Буландырғыш.
3. Буландырғыштар түрлері.
4. Буландырғыштардың жұмыс істеу принципі.

Суды термиялық өңдеу негізінде, суда бу түзу процесі кезіндегі су құрамындағы қоспа концентрациясының принципіне тәуелді. Қоспа су ретінде будан алынған конденсатты айтуға болады. Қоспа концентрациясы бар бу түзу процесі жүретін аппарат буландырғыш деп аталады. (9.1 сурет). Қоспа концентрациясы бар бу түзілу құбырлы жүйеде немесе қысымның төмендеуі есебінен судың қайнау кезіндегі көлемде жүреді. Бірінші жағдайда буландырғыштарды беттік типті, ал екінші жағдайда бірден қайнау буландырғыштары деп аталады. Беттік типті буландырғыштар жылу электростанцияларында кеңінен қолданылады және циклдің қосымша суын алу мен өндірістік тұтынушыларға буды беруде қолданылады. Қыздыру бетінде ақау түзілуінің алдын алу үшін ауыз суы мұндай буландырғыштарда химиялық өңделген және деаэрацияланған су болып табылады. Беттік типті буландырғышқа түсер алдында суды жұмсарту әдетте алдын-ала әктеуі және коагуляцися бар екі сатылы Na- катиониті немесе Н- Na - катиондау әдістері қолданылады. Ауыз суынан суды қыздыру мен буды алу үшін сұрыпталған құбырдан бу беріледі ( бірінші ретті). Буландырғышта алынған газ екінші ретті деп аталады. Циклда қосымша суды алу үшін буландырғышты қолданған кезде екінші ретті бу жылуалмастырғышқа әкетіледі, онда бу конденсацияланады және циклға түседі. Өндірістік тұтынушыларға жеткізу үшін ЖЭО- дағы буландырғыш жұмысында екінші ретті бу тұтынушыға әкетіледі. Буланатын ауыз суындағы берілген қоспа концентрциясын сақтау төгілу әсерінен жүзеге асады.

1- бірінші ретті судың келуі; 2- жылытқыш секция; 3- буландырғыш корпусы; 4-екінші ретті будың әкетілуі; 5- конденсатор; 6- конденсаттың әкетілуі; 7- ауыз суын әкелу; 8- төгу; 9- босату; 10- дистиляттың әкетілуі.
7.1 сурет-Қарапайым буландырғыш қондырғы

Бірден қайнау буландырғышында ауыз суы ретінде құрлыс гипсі мен табиғи бордың ұсақдисперсті қоспалар қосылған су болуы мүмкін. Ең ақырғы рөлді су қайнаған кездегі қоспаларды тұндыруға арналған түтіктер алады. Мұндай буландырғыштағы екінші ретті бу осы аумаққа сәйкес келетін, қанығу температурасынан жоғары температурада болатын су түскен кезіде пайда болады. Судың кеңеюі жүретін аумақтағы екінші ретті бу конденсаторда (конденсатор буландырғыш) конденсацияланады. Осындай типті тәжірибелі өндірістік қондырғы ұзақ уақыт Майыр ГРЭС-інде ( Түркіменстан) жұмыс істеп жоғары нәтижелілік көрсетті. АҚШ- та тез қайнайтын буландырғыш қондырғы 1125 МВт қуатты блок схемасындағы қосымша суды дайындауда жұмыс істейді.
Беттік типті буландырғыштар бір немесе көп сатылы болуы мүмкін. Көпсатылы беттік типті буландырғыштарда алдыңғы буландырғыштардағы екінші ретті будың конденсациясы келесі буландырғыш бетінде жүреді, сондай - ақ екінші ретті бу келесі үшін қыздырғыш болып табылады. Мұның есебінен қыздырғыш бу шығынының бірлігіне қатысты алынатын екінші ретті бу мөлшері ұлғаяды.
Тез қызатын көпсатылы буландырғыштарда бірінші саты аумағында буланбаған су екінші саты аймағына түседі және т.с.с.
Беттік типті буландырғышы бар көпсатылы буландырғыш қондырғыларда өндірістік тұтынушыларға бу беру үшін ЖЭО-да қолданыс тапты. ЖЭО циклінде жұмыс денесі толықтай сақталады, конденсат пен будың ішкі жоғалуы толықтырылады..
Тез қайнау буландырғыштары бар көпсатылы буландырғыштар теңіз суын тұщытуда қолданыс тапты. Бірінші 43 сатылы осындай типті қондырғы Каспий теңіз суынан тұщытылған су алу үшін Шевченко қаласында орнатылды. АЭС-да буландырғыш қондырғылар тек қосымша суды дайындау үшін ғана емес арнайы су тазалау жүйесінде бірінші көнтурдағы төгетін суды тазалауға, твэл шыдамдылығын бассейннің радиоактивті суларын, түсіру суларын, сондай - ақ санөткізгіш суларын тазалауға қолданылады. Бұл жағдайлардың барлығында буландырғыш қондырғыларда су құрамындағы еріген қатты заттардан ажыратылады. Бірконтурлы АЭС- да буландырғыштар құбырларды нығыздау үшін қолданылатын және эжекторлы қондырғылардың жұмысшы денесі ретінде буды генерациялауға қолданылады. Радиоактивті шайғыш суларды, түсіру бассейндердің суларын және сол сияқты активті түсірілетін суларды тазалау үшін бір сатылы буландырғыш қондырғылары қолданылады. Бірінші контурдың түсірілетін суын тазалау үшін әдетте көпсатылы буландырғыш қондырғыларды қолданады.
Ақырғы жылдары буландырғыштар жылу электростанцияларда халық шаруашылығына қолданыла алатын қоспаларды концентрациялай отырып ағынды суларды тазалауда қолданыла бастады.
Өздік бақылау сұрақтары
1. Суды термиялық өңдеу процесін айтып бер.
2. Буландырғыш дегенімі не?
3. Буландырғыштардың түрлерін ата.
4. Буландырғыштардың жұмыс істеу принципін айтып бер.

Қолданылған оқулықтар

Дәріс 8
(2 сағат)

Тақырып. Электр станциялардың ағынды сулары және оларды зиянсыздандыру технологиялары.

Дәріс сабақтың мазмұны
1. Су дайындайтын құралдардың қызметі
2. Регенерациялық заттар
3. Сулардың ағызуы
4. Суды дайындайтын технологиялар

Су дайындайтын құралдардың қызметі көп мөлшерде әктің, каогулянттардың, регенеранттардың (H2SO4, NaOH, NaCl) жұмсалуына байланысты. Алдын-ала тазартылатын сулар әр түрлі құрамды шламдары бар, осыған байланысты оның түрі анықталады.
Регенерациялық заттардың негізгі бөлігі ағынды регенерацияланған суларға өтеді де табиғи сулы обьектілерді ластаудың негізгі көзі болып табылады. Суды дайындайтын құралдардың (СДҚ) сапалық сипаттамалары технологиялық есептеулер жүргізілгенде анықталады.
Лайланған жағдайда осындай суларды ағызу, тіпті біріккен қышқылдың және сілтілік бейтараптану қондырғыларында үш жағдайда рұқсат етіледі, егер де табиғи сулы орта өте жоғары қуатты дэбитті болса, яғни зиянды химиялық заттарды қалыпты ПДК мағынасына дейін араластырады.
Сурет 8.2. Тұзсыздандыратын құралдардың ағынды суларды бейтараптандыру схемасы: 1-Н-катионитті сүзгі (фильтр); 2-анионитті сүзгі; 3- әкті сүтті араластырғыш; 4-айдаушы насос; 5- насос - дозатор; 6-аралық бак; 7-айдаушы насос; 8- бейтараптандырғыш - насос; 9-араластыратын және ағызатын насос; 10- суытылған немесе табиғи су;
Суды дайындайтын құралдардың (СДҚ) үнемдік және экологиялық сызбасын енгізуде қазіргі уақытта жұмыстар мынадай бағытта жүргізіледі:
1. СДҚ схемаларында қарсыағысты сүзгілерді пайдалану;
2. Мембраналық технологияларды пайдалану;
3. Аз қалдықты СДҚ сызбаларын ойлап шығару, яғни технологиялық сызбалардың әр түрлі буындарының ішкі байланыстарын өзгерту, сол арқылы реагенттер мен судың өзіндік қажеттіліктерін төмендету, ағынды судан бағалы компоненттерді іріктеп алу.
Мысал ретінде, дәстүрлі технологиялық схемалардағы ішкі байланысты буындарының өзгертілуі ретінде натрий-катиондаудың схемасын қарастырайық. (сурет 8.3). Су жүйесіндегі су Na-катионитті сүзгілерде жұмсарады, тазартылады және жылуторларға қосымша толықтыру үшін жіберіледі. Сүзгінің жуылған суы б багында жинақталады да, фильтр 7-де түзсіздендіріледі және 8 бакка түседі, онда фильтратта жуылған аз минералданған суы жиналады. Бак 8-ден су жұмыс сүзгілерді араластыру үшін, ал оның артық мөлшері бастапқы сумен араласады. Регенерациялық ағынды судың негізгі бөлігі 10 кристаллизатор-бакта жинақталады 11 және әкті-содалы өндеуден өтеді, яғни Са2+ және Мg2+ иондардың концентрацияларын төмендету үшін. Түссіздендірілген ерітінді механикалық сүзгіден өткізіліп, NaCl мен қатайтылып, қайтадан катионитті фильтрді регенерациялауға пайдаланылады. Шлам 15 кристализатордан вакуум-сүзгі сусыздандырылуға жіберіледі де, ары қарай жойылады. Аталған схеманы енгізу арқылы минералды тұздардың 60 % канализацияға жіберілмеуін қамтамасыз етті. Қаралған технологияның кемшіліктері ретінде оның күрделілігін айтуға болады, және қосымша реагенттер мен құралдарды қажет етеді.

1-бастапқы су; 2,3-Na-катионды сүзгі; 4-деаратор; 5-жылуорталығында жұмсартылған су, 6,8-бактар; 7,13-түзсіздендіргіш сүзгілер; 9-жуылған су; 10,18-регенерацияланған ағынды су; 11-кристализатор; 12-түссізденген су; 14-регенерацияланған ерітінді; 15-қақ; 16-вакуум-фильтр; 17-обезвоженный қақ; 19-канализацияға ағызылуы; 20-түзсіздендірілген ағынды сулар;
Сурет 8.3-Жартылай ағынды суды утильдеудің натрий-катионды схемасы
Өздік бақылау сұрақтары

1. Су дайындайтын құралдардың қызметін ата.
2. Регенерациялық заттар туралы айтып бер.
3. Сулардың ағызу процесін айтып бер
4. Суды дайындайтын технологиялар қалай жұмыс жасайды?

Қолданылған оқулықтар

3 Практикалық және зертханалық сабақтар

Зертханалық жұмыстың берілгенінде зертханалық жұмысты орындаудың жалпы талаптары бар және олар бес жұмыстан тұрады: біріншісі - сүзгілі жабдықтардың қасиеттерін зерттеу; екіншісі - ионалмасу сүзгілерінің жұмыс режімдері және оларды қолдану; үшіншісі - иондардың динамикалық ауыспалы сыйымдылығын анықтау (ДАС ж/е ТДАС); төртіншісі - су сапасын анықтаудың көрнекі-органолептикалық әдістері; бесіншісі - екі еселі оттегінің иодометриялық әдісін анықтау мен сынаманы алу.
Осы жұмыстарды орындау барысында сүзгілі жабдықтардың қасиеттерін зерттеуде және ионалмасу сүзгілерінің жұмыс режімдеріндегі дағдыларын жақсы түсіну үшін арналған. Химиялық суды тазарту қондырғысының технологиясымен және аппараттардың жұмысын бақылаудағы практикалық дағдыларды білу.

3.1 Зертханалық жұмыс. Сүзгілі жабдықтардың қасиеттерін зерттеу

Жұмыстың мақсаты

Әртүрлі сүзгілі жабдықтардың физикалық қасиеттерін зерттеу жұмыс мақсаты болып табылады.

3.1.1 Теориялық мағлұматтар

3.1.1.1 Сүзгілеу әдісімен қалқыған бөлшектерден суды тазалау

3.1.1.1.1 Сүзгілеу жабдықтары
Сүзгілеуші жабдықтарды сипаттайтын негізгі көрсеткіштер дәнділік және беріктілік болып табылады. Сүзгілеу жабдықтарының дәнділігін сүзгіні толтыру жұмысының технологиялық мүмкіндіктерін анықтайтын негізгі оның сипаттамасы болып табылады. Сүзгілеу жабдықтар бөлшектерінің шеткі өлшемдері туралы жай көрсеткіштері оның дәнділігінің сипаттамасы үшін жеткіліксіз болады. Мысалы, егер берілген материалдың дән диаметрі 0,5-тен 1,0 мм-ге дейін берілген болған болса, онда мұндай сипаттамаларға дәнділіктің ең әртүрлі қатынастары сәйкес келеді, осындай шеткі мәндерге дейін: 1) 5% дәндер диаметрі 0,5-тен 0,8 мм - ге дейін және 95% дәндер диаметрі 0,8-ден 1,0 мм-ге дейін; 2) 95% дәндер диаметрі 0,5 - тен 0,6 мм - ге дейін және 5% дәндер диаметрі 0,6-дан 1,0мм-ге дейін. Бірінші жабдық құрамы бойынша үлкен дәндерден, ал екінші толығымен ұсақ дәндерден тұрады. Сондықтан осы жабдықтармен толтырылған сүзгілердің жұмыстық сипаттамалары әртүрлі болады.
Электр стансадағы су дайындайтын қондырғылардың өнеркәсіптік сүзгілерін қолдану тәжірибесі негізінде сүзгілік жабдықтардағы дәндердің орташа диаметрін 0,6-0,8 мм шамасында; тозаң көрінгіш бөлшектерінің саны 1,0% салмағы бойынша; біркелкілі емес коэффициентін 2,0 деп ұсынуға болады.
Сүзгілі жабдықтардың түйірөлшемдік сипаттамасынан басқа, оның негізгі көрсеткіштері механикалық және химиялық беріктік болып табылады. Механикалық беріктік сүзгілеу жабдықтарының тозуына кедергі жасайды, ол дегеніміз жуу кезінде дәндер бір-бірімен үйкелгенде, сонымен қатар су температурасының тербелісі кезіндегі дәндердің жарылуы нәтижесінде жабдықтар ұсақталады және жуғыш сумен бірге ұсақ бөлшектердің шығып кетуі.
Сүзгілеу жабдықтарының химиялық беріктігі жеке құрамалық дәндерді сумен еріту жолымен және олардың сумен химиялық әрекеттесуіне қарсы тұрады, соның нәтижесінде оның сапасы төмендейді.
Электр стансалар мен өнеркәсіптік кәсіпорындарда кеңінен тараған сүзгілеу жабдықтары кварцты құм және ұнтақталған антрацит болып табылады. Кварцтың механикалық беріктігі антроциттің механикалық беріктігінен жоғары. Бірақ та химиялық беріктік бойынша температура жоғары болған кезде сілтілік ортада кварц орнын антроцитке сүзгідегі кремний қышқылының құрамын көбейтіп береді. Меншікті салмағы кварц құмынан екі есе аз антроцит интенсивтікпен жуады, сонымен қатар су дайындау қондырғыларындағы өзіндік қажеттіліктерге су шығынын азайтады.

3.1.2 Механикалық сүзгі арқылы суды сүзгілеу

Өнделген су сүзгілеу жабдықтарының тесіктері арқылы өткен кезде оның жеке ағыншалары лабиринтті кеуекті орта арқылы әртүрлі зигзаг тәрізді жолдар жасайды. Осы кезде су сол қозғалыстың кедергісінен өтіп кетеді, ол сүзгілеу жабдықтарының дәндер беттеріне судың үйкелуі нәтижесінде пайда болатын және тегеурін шығындар шамасымен сипатталады, ол метр немесе милиметр су бағаналарымен өлшенеді және былай белгіленеді: мм сын. бағ. немесе м. сын. бағ. Сондықтан сүзгілеу жабдықтарына келіп түсетін су қысымы сүзгідегі тегеурін шығынынан әлде қайда жоғары болуы керек.
Механикалық сүзгідегі судың тегеуріндік шығыны оның жұмысының негізгі көрсеткіштері болып табылады. Бұл шама негізінде келесі факторларға байланысты анықталады және өзгереді:
а) сүзгілеу жабдықтарының түйірөлшемдік сипаттамасы;
б) сүзгілеу жабдықтарының қабат биіктіктері;
в) сүзгілеу жылдамдығы;
г) сүзгілеу жабдықтарының ластану дәрежесі.
Осы аталып өткен төрт фактордың алғашқы үш механикалық сүзгінің берілген және тұрақты факторлары болып табылады. Сондықтан осы факторлармен анықталатың сүзгідегі судың тегеурінді шығындар шамасы да анықталған және тұрақты болады. Ал сүзгілеу жабдықтарының ластану дәрежесіне ( 4-ші фактор) келетін болсақ, ол сүзгі жұмысымен қоса өседі және сүзгідегі судың тегеурін шығындарын өсіреді. Сонымен механикалық сүзгідегі судың тегеурін шығындарының шамасы екі бөлшектен тұрады: а) тұрақты, сүзгілеу ортасы және сүзгілеу жылдамдығы арқылы анықталады және бастапқы тегеурін шығыны деп аталады, яғни, сүзгілеу жабдығы таза болған кезді айтады; б) ауыспалы, ол сүзгіге келген судағы қалқыған заттардың сипаттамалар және концентрацияларымен анықталады.
Механикалық сүзгідегі судың тегеурінді шығындар шамасы соңғы максималды болымды шамаға жеткенде немесе сүзгіден шыққан судың мөлдірлігі төмендеген кезде суды сүзгілеуді тоқтатады, содан кейін сүзгілеу жабдығы ұстап қалған қалған заттарды сүзгіні қайта тоқтатып сумен төмен жоғары қарай жуу жолы арқылы тазартады.

3.1.3 Эксперименттік қондырғының сипаттамасы

Эксперименттік қондырғының сұлбасы 1.1 суретте көрсетілген.
Бастапқы ерітінді күбісінде 1 мұғалімнің тапсырмасы бойынша зерттелетін су ерітіндісі дайындалады. Тапсырмаға байланысты 1,2,3-ші сатылы сүзгілерге зерттелетін сүзгілік жабдықтары бар картридждер орналастырылады. Сүзгілік жабдықтар жұмысының параметрлерін анықтау үшін әрбір сатыдан кейін сынамалау нүктелері қарастырылған.

1 - бастапқы ерітіндінің күбісі, 2 - сорғы, 3 - қалалық су өткізгішті су жолы бар жапқыш шүмек, 4 - күбіден бастапқы суды беру жолы бар жапқыш шүмек, 5 - 1-ші сатылы сүзгі, 6 - 2-ші сатылы сүзгі, 7 - 3-ші сатылы сүзгі, 8 - 1-ші сатыдан шыққандағы жапқыш шүмек, 9 - 2-ші сатыдан шығысындағы жапқыш шүмек, 10 - 3-ші сатыдан шыққандағы жапқыш шүмек , 11, 12 - жапқыш шүмек, 13 - сүзгілеу қондырғысынан шыға берісіндегі жапқыш шүмек, 14 - 1-ші сатылы сынама алғыш шүмек, 15 - 2-ші сатылы сынама алғыш шүмек, 16 - 3-ші сатылы сынама алғыш шүмек, 17 - сүзгіленген судың багі, 18 - қаладан өтетін суды әкелу жолы.
1.1 сурет - Эксперименттік қондырғының сұлбасы

Жұмыс екі этапта орындалады.
Бірінші этапта қажет:
а) мұғалімнен тапсырма алу: бастапқы ерітіндіні дайындау үшін қажетті параметрлерін алу;
б) картридждерді зерттеген сүзгілеу жабдықтарымен толтыру және сүзгілеу қондырғылардың сатыларына сәйкес корпустарға орналастыру;
в) зерттелетін сүзгілеу жабдықтарына байланысты берілген тұнықтық, кермектік және сілтілігі бар бастапқы ерітіндіні дайындау.
Екінші этапта жұмыс қондырғы жанында, көрсеткіштерді түсіру бойынша орындалады, ол үшін мыналар қажет:
а) сорғыны қосу, сүзгілерді сумен толтыру, бір уақытта ауалық арқылы әрбір сатыға кезек - кезек ауаны жіберу;
б) берілген уақыт аралығында немесе өткізілген су көлемі арқылы талдау сынамасы жүргізіледі;
в) сүзгілеу жабдықтарын зерттеу кезінде: кварцты құм, гидроантроцит, полипропиленді орама - бастапқы және тәжірибеленген судың мөлдірлігі мен тұнықтығын анықтау қажет ( шрифт немесе крест бойынша);
г) иониттерді зерттеу кезінде қосымшаларда келтірілген әдістемелер бойынша талдау сынамасында жалпы кермектік және жалпы сілтілік анықтау қажет.
Бастапқы және алынған мәлімметтердің нәтижелерін 1.1 кестеге енгіземіз

1.1- кесте
Ж =(мг-экв/л)
Щ = (мг-экв/л)

V, л
Щооп, мг-экв/л
Жо[оп], мг-экв/л
Е = (Жоисх -Жо[оп])V
1

...

3.1.4 Орындалған жұмыс бойынша есеп

Орындалған жұмыс бойынша есеп беруде мына мәлімметтер болу қажет:
1.4.1 Жұмыстың қысқаша сипаттамасы.
1.4.2 Алынған нәтижелері бар кесте.
1.4.3 Алынған нәтижелер бойынша қорытынды.

3.2 Зертханалық жұмыс. Ионалмасу сүзгілерінің жұмыс режімдері және оларды қолдану

Жұмыстың мақсаты

Бұл жұмыстың мақсаты ионалмасу сүзгі қондырғысының технологиялық сұлбасы мен жұмыс режімімен танысу.

3.2.1 Теориялық мағлұматтар

3.2.1.1 Ионалмасу әдісі арқылы суды жұмсарту. Бұл әдіс бойынша өнделетін су өзінің иондарының бір бөлігін суда еріген иондарға алмастыра алатын материалдар арқылы сүзіледі. Бұндай бұршақ тәріздес материалдарды иониттер немесе ионалмасу материалдары деп атайды.
Ионалмасу материалдарының ионалмасу реакцияларына қатысу қабілеттілігі, олардың молекулалық құрылымының ерекшелігінде. Ол қатты ерімейтін молекулалық тор тәріздес болып келеді. Олардың кейбір жекеленген орындарына атомдардың белсенді топтары қосылған.Бұл атомдар судың ішінде иондарға электролиттік дисоциацияланады. Сол иондардың кейбірі молекулалар қаңқасы кері зарядтайды. Бұл кері зарядталған аймағы суда еріген иондармен алмаса алады.
Белсенді топтың сипатына қарай оның жылжымалы иондары оң зарядталса олар катиониттер деп аталады, ал егер теріс зарядталса аниониттер деп аталады. Суды иондалған қоспалардан катиондар көмегімен тазарту яғни суды катиониттеу жылуэнеретикасында кеңінен таралған әдіс. Катиониттердің бастапқы формасы бойынша суды катиондаудың жеке процесстеріне, сатыларына және сүлбелеріне бөлек атаулар беріледі. Мысалы, егер катиониттің бастапқы иондық формасы натрийлік болса, онда Na- катиониттеу деп аталады, ал егер формасы сутектік болса, онда Н-катиониттеу деп аталады.
Суды катиониттеу процессі әрқашанда динамикалық жағдайда өтеді. Техтологиялық сүлбелердің көбісі бойынша суды катиониттеу процессі жоғарыдан төмен өтеді.
Ионды материалдардың алмасу сыйымдылығы, материалдарын бірлік салмағында жұмсалған иондардың салмағымен анықталады. Бұл сыйымдылық салмақтық алмасу сыйымдылығы деп аталады. Ал егер де оның көлемі материалдың бірлік көлемінде жұтылған иондардың санымен анықталатын болса, онда ол көлемдік алмасу сыйымдылығы деп аталады. Көлемдік алмасу сыйымдылығы энергетикада кеңінен таралған. Оның өлшемі 1м3 материалда жұтылатын грамм-эквивалкнттегі иондар санымен (г-экв/м3), немесе 1 литр материалда жұтылатын милиграмм-эквиваленттегі иондар санымен анықталады, (мг-экв/л).
Суды ионалмасу әдісімен өндеу суды ионит қабатынан сүзу арқылы өтеді. Бұл қабат жөғары молекулалы синтетикалық зат болып келеді. Осы заттар өнделетін судағы қоспаларды ластайтын иондарды өзіне жұтып алады да, сол мөлшерде басқа иондарды қоспаға беріп отырады.
Жұмыс жасау принціпі бойынша ионитті сүзгілер төрт типті болып келеді:
а) катионитті;
б) анионитті;
в) аралас;
г) үздіксіз әсер ететін.
Суды Na-катиониттеу судың құрамындағы катиондарды натрий иондарына айырбастаумен қамтамасыз ету үшін қажет. Табиғи суларды өңдеу кезінде Na-катиониттеу негізінен суды жұмсарту үшін, яғни оның ішіндегі Ca2+ және Mg2+ иондарынан тазарту үшін қажет. Бұл жағдайда катиондардың алмасу реакциясы келесі түрде жазылуы мүмкін
2 NaR + Ca2+ CaR2 + 2Na+,
2 NaR + Mg2+ MgR2 + 2Na+
мұндағы, R-катиониттердің орнықты иондары, олар бір валентті болып есептеледі.
Катиониттердің регенерациялану қабілеті, яғни олардың бастапқы иондық формаға көшуі, ион алмасу реакциясының қайтымдылығына негізделеді.
Натрий хлориді қоспасының молекулалық формада катионитті регенерациалану реакциясы келесі түрде жазылады
2CaR2 + 2NaCl --> 2NaR + CaCl2,
2MgR2 + 2NaCl --> 2NaR + MgCl2.
Ионитті сүзгілерді қолдану келесі операцияларда тізбекті түрде жүруі арқылы өтеді: қопсыту, жаңғырту, жуу, жұмсарту. Ионитті сүзгілерді қолдану үшін осы операцияларды тізбекті түрде дұрыс өткізу керек.
Қопарулы жуу операциясы кезінде көптеп жатып қалған иониттер массасының тығыздығын айтады. Соның нәтижесінде регенерациялық ерітінді иониттер дәндеріне еркін жете алады. Сонымен қатар бұл процессте бастапқы сумен келетін және сүзгіні қолдану кезінде пайда болатын ұсақ бөлшектерден сүзгі тазартылып отырады. Ионитті қопсыту сүзгінің алдыңғы жаңғыртудан жиналған жуатын сулардын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Егер бак сүзгіден жоғары орналасқан болса, онда су сүзгіге өзі ағып келеді, ал егер бак сүзгіден төмен болса, онда су сорғымен жіберіледі. Органикалық иониттер үшін қопсыту қарқындылығы 2,8 - 3 л/(сек·м2). Қопсыту операциясының ағында ионитті сүзгіге жаңғыртулық ерітінді жіберіледі. Бұл ерітінді ионит қабатынан жоғарыдан төмен қарай өтеді. Жаңғыртылған өнім дренажға жіберіледі.
Жаңғырту кезінде Na-катионитті сүзгі арқылы 3-4 м/сағ жылдамдықта 5-10% қайнатылған тұз ерітіндісі жіберіледі. Бұл жағдайда тұздын шығыны теориялық қажетті мөлшерден 3,5 есе көп болады.
Н-катиониттің алмасу қабілеттілігінің қалпына келуі ерітінді концентрациясы 1-1,5 % болатын күкірт қышқылының жаңғыртуы арқылы өтеді . H2SO4 концентрациясы 2 % -дан аса бастаған кезде катионит дәндерінің гипстелуі қаупі туа бастайды. Жаңғыртулық қышқыл ерітіндісі сүзгі арқылы 9-10 м/сағ жылдамдығымен өтеді. Егер 1-1,5 % қышқыл ерітіндісінің жылдамдығы төмен болса, онда мұндай жағдайда да гипстелу қаупі туады.
Катионитті жаңғыртудан кейін оны шаю процесі басталады. Бұл процесте катиониттер өнімдері мен жаңғыртулық ерітіндіден тазартылады. Негізінен бұл процесс коагуляцияланған немесе артезиан суларымен жасалады.
Шаю процесі аяқталғаннан кейін суды жұмсарту процесі басталады. Катиониттің жұмыс жасау сыйымдылығын толығымен қамту үшін жұмсартылатын судын сүзу жылдамдығын 15-20 м/сағ аралығында ұстап тұру
қажет.
Катиониттің жұмыс жасайтын жұтылу сыйымдылығын, сүзгінің орташа өнімділігін және сүзгіге келетін судың кермектігін біле отырып, біз сүзгінің жаңғыртулар арасында жұмыс жасау уақытын сағатпен анықтай аламыз
(2.1)
мұндағы Т - жаңғырту аралық кезеңінің мерзімі, сағ;
D - сүзгі диаметрі , м;
h - катионит қабатының биіктігі, м;
ep - катиониттің алмасу сыйымдылығы, г-экв/м3;
0,95 - қор коэффициенті;
Q - катионитті сүзгінің орташа өнімділігі, м3/ч;
Жо - жұмсартылған судың жалпы кермектілігі, г-экв/м3.

3.2.2 Жұмыстың тәртібі және нәтижелерді өңдеу

Оқытушының тапсырмасы бойынша :
ионалмасу сүзгілерінің қолдану режимдерін крандардың тізбекті нөмірленуі бойынша түсіндіру (қопсыту, жаңғырту, жуу, жұмсарту).
3.2.1 сұлбада крандардың тізбекті нөмірленгенін көрсетіп жабық крандарды штрихтау қажет:
- қопсыту режімін өткізу;
- жаңғырту режімін көрсету;
- жуу режімін өткізу;
- суды жұмсарту;

3.2.3 Жұмыс жасау режімдерін сұлба бойынша мүсіндеп беру

3.3 Зертханалық жұмыс. Иондардың динамикалық ауыспалы сыйымдылығын анықтау. (ДАС ж/е ТДАС)

Жұмыстың мақсаты

Иондардың ДАС-ғын тұздың нормаланған шығыны арқылы ж/е ТДАС-ғын анықтау болып табылады.
3.3.1 Теориялық бөлім
3.3.1.1 Энергобъектілерде маркасы белгісіз иондар түсуі мүмкін, ол иониттің катион немесе анион екендігін анықтауымыз қажет. Осындай жағдайда материалды немесе ерітіндісімен регенерациялаған соң, материалдың үстіне құбырлы суды жіберіп, сүзгідегі судың құрамын бастапқы су құрамымен салыстырады. Егер сүзгіден өткен судың құрамында кермектілік жоқ н/е сутек ионы болса, онда материал катионит болады, ал кермектілік сол қалпында қалса анионит болып табылады.
Катионитті анықтау екі сатыда өткізіледі. Біріншісі- сүзгіден алынған зерттеуді ( үш зерттеуден кем емес) үлгі ретінде қарастырамыз. Сол үлгідегі зерттеу сүзінділерін тұз қышқылының 3-5 % ерітіндісімен жуу суларының бояуы кеткенше шаю кезінде және ерітіндісімен жаңарту кезінде алынады (үш зерттеуден кем емес). Катиониттің толық динамикалық ауыспалы сыйымдылығын немесе жұмыстың сыйымдылығын анықтау үшін КУ-28-10 мг-экв/л құбыр суы жарамды. Егер құбыр суы тым жұмсақ болып кетсе, онда зерттеу құмырасына зерттеудің ұзақтылығын қысқарту үшін қосу керек.
Сүзгіні құбыр суын алатын орынның маңайына, ал бастапқы су және жаңарту ерітінділерін құятын құмырларда сүзгіден 1-1,5м биік орналасқан арнайы шкафтарда сақтаған абзал. Зерттеу құмыраларын сумен немесе ерітінділерімен толтыру жұмыстары суағынды вакуум-сорғыларының көмегімен іске асады. Құмыралар міндетті түрде литрлік көрсеткіштері (белілеулері) ақ сырмен немесе қара бояумен көрсетілуі шарт. Жаңарту мақсатында хлорлы натрий, қайнаған тұз квалификациялы н/е жоғары және экстра сапалы ( сортты) ас содасын, күкірт қышқылын, квалификациялы немесе техникалық жағдайы жақсартылған жоғары ж/е бірінші сортты немесе аккумуляторлы, күйдіргі натрий квалификациялы техникалық жоғары сортты реогенттер қолданылуы тиіс.
3.3.2 Нормаланған тұз мөлшерінде (шығында) ДАС-ты анықтау жұмыстарының тәртібі
Экперименталды қондырғының сұлбасы 1.1 суретте көрсетілген.
1.1 суреттегі сүзгіге толтырылған катионит 2.2 кестеде көрсетілген. 5-10% тұз ерітіндісімен екі рет жаңартылады. Ерітіндінің соңғы порциясын 20-30 минут аралығында катионитпен өңдеп барып, оны дистиллденген су немесе құбыр суымен жаңарту өнімдерін арттыру мақсатында жуып-шаямыз. Шаю процесінде сүзгіден шыққан судың кермектігі бақыланып отырылуы керек. Сүзгіден өткен судың кермектілігі 20 мг-экв/л дейін азайғанда сүзіндіні өлшегіш цилиндрге немесе басқа көлемі 100 мл өлшегіш ыдысқа 500мл су құямыз. Су мен тұз қышқылының ерітіндісін катионит бетінен өткізу кезінде сүзгі бетінде 50 мл-ден аз емес су көлемі қалу үшін (8) су құйылатын құбыршасы катионит жазықтығынан 50мм биік орналасуы шарт. Бастапқы суды жіберу жылдамдығы 5 м/сағ, ал су шығыны ( ерітінді шығыны) [мл/мин] сүзгінің диаметріне байланысты 2.2 кестеде көрсетілген. Сүзгіден кейінгі жұмсартылған су ж=20-50 мг-экв/л көтерілгенде су мөлшері анықталады. Сүзіндінің кермектілігі жоғарлауы басталғанда зерттеу жүргізу үшін әрбір 100 мл-і алынылып отырады. Сүзіндінің Ж=500 мг-экв/л көтеріліп болған соң, судың берілуін тоқтатып зерттеуді аяқтаймыз. Катиониттің жұмыс сыйымдылығы экв/м3 мына формуламен анықталады
ДАС=(Кбаст.су*Vсу)/(Vкат.*0,001)
мұндағы Кбаст.су- бастапқы су кермектілігі, мг-экв/л;
Vсу- жұмсарту басталғаннан сүзіндінің кермектілігі 20-50 мг-экв/л жеткенге дейінгі су көлемі,см3;
Vкат-катионит көлемі, см[3]( мл).
Катиониттің сорты мен маркасына және сүзгінің көлеміне тәуелді жіберілген су мөлшерінің мөлшерінің көрсеткіштері 2.2 кестеде келтірілген.
Сүзгінің сүзу кезіндегі кермектілігі 20 мкг-экв/л, г-экв/м3 көтерілген мөлшері катиониттің соңғылық (хвостовую) ауыспалы сыйымдылығын Еңсоң көрсетеді және оны төмендегі кейіптеме арқылы анықтаймыз.
Vсоң
мұндағы Есоң - жұтылудың соңғы сыйымдылығы, г-экв/м3 (10-15% ДОЕ);
Жб.су - батапқы су кермектілігі, мкг-экв/л; 0,5 - жұтылудың соңғы сыйымдылығын қолдану аяқталғандағы сүзгіден кейінгі судың кермектілігі, мкг-экв/л;
Vсоғ - жұтылудың соңғы сыйымдылығын қолдану уақытындағы жіберілген су көлемі, л;
Vк - катионит көлемі ,см[3] (мл).
Сүзгіге бастапқы су беру периоды аяқталысымен бірінші рет өткізілген сияқты жаңартулар жүргізіледі, бірақ тұз ерітіндісінің бір ғана порциясы берілуі шарт. Алдымен катионитті астынан берілген құбырлы сумен 0,1-0,2 мм. Дәндерінің жіберілмеуін қадағалап отырып қопарамыз, одан кейін сүзгінің үстінен 5(10)% тұз ерітіндісін береміз. Соңғы порцияны катионитпен 20-30 мин. Жанастырып, соңынан суды жұмсарту мақсатында кермектілігі 10-20 мг-экв/л төмендегенше құбырлық сумен шаямыз. Жұмсарту және жаңарту процесстерін (циклдерін) жоғарыда көрсетілгендей 3 рет қайталап, ДАС анықтаймыз. Есептеу кезінде алынған нәтижелердің тек жақын мәндері алынуы тиіс (5%).

3.3.3 Толық динамикалық ауысу сыйымдылығын анықтау
ТДАС анықтау ДАС анықтауға ұқсас, тек мынадай айырмашылығы бар. Жаңарту кезінде сүзгіден шамамен 10-дық. (≈ 600 г/г-экв) немесе көлемі 3-тік мөлшерде тұз ерітіндісінің артық мөлшері жіберіледі. Сонымен қатар соңғы тұз ерітіндісінің мөлшерін тұндыру кезінде кермектілігі бастапқы су кермектілімен салыстырғанда аспауы тиіс.
Кәдімгі шаюдан кейін тұздан жұмсарту құбырлық немесе жасанды дайындалған кермектілігі 20 мг-экв/л көтерілгенше сумен шаямыз, содан соң сүзіндінің кермектілігі бастапқы су кермектілігімен теңескенше суды жібере беру керек.
Әрбір 100 мл жіберілген судың кермектілігі анықтаған соң, барлық алынған сынамалардың кермектіліктерінің қосындысының орташа мәнін анықтаймыз

ТДАС, экв\м[3] төмендегі кейіптемеден анықталады,
3.2 кесте - Зерттеу сүзгілеріндегі катионның ТДАС жәнне ДАС анықтаудағы қажетті бағыттаушы көрсеткіштері
Көрсеткіш
Сүзгінің ішкі диаметрі, мм

15
20
25
30

Сүзгінің ауданы, см2
Сүзгінің жалпы биіктігі, мм
Катионит қабатының биіктігі, мм
Катионит көлемі, см3
Сүзгінің жұту сыйымдылығы , мг-экв:
Сульфакөмірмен толтырылғанда ж/е КУ-1 с ДАС 300 мг-экв/л
катионит КУ-2 толтырылғанда
с ДАС 1000 мг-экв/л
1,78
600-800
400
71

70,0
14
600-800
400
125

40,6

125
9
600-800
400
196

200
7,1
600-800
400
286

300
Сүзгі арқылы шығын, мл/мин:
Сүзу жылдамдығы ω = 5 (10) м/сағ
ДАс-ты анықтау үшін суды жұмсарту периодында жіберілген судың мүмкін болатын мөлшері, л
Бастапқы су кермектілігі 4 мг-экв/л болғанда:
Сульфокөмір, КУ-1
катионит КУ-2 үшін
Зерттеудің ұзақтылығы ω = 5-10 м/ сағболғанда, :
Сульфокөмір мен КУ-2 катианиті үшін
Меншікті шығыны 200 г/ г-экв болғандағы КУ-1 ж/е сульфокөмірді жаңарту үшін қолданылатын NaCl мөлшері
Меншікті шығыны 150 г/г-экв болғанда КУ-2 катианаитті жаңарту үшін
КУ-катионита КУ-2 және сульфокөмірді бір рет жаңарту үшін 5% ерітіндісінің жұмсалатын көлемі,
КУ-2 катианитті бір рет жаңару үшін жұмсалатын NaCl-дың 10% ерітіндісінің көлемі, мл

15 (30)

5,3
17,8

3-6
10-20

4,2

10,5

85
110

25 (50)

9,7
24,8

3-6
10-20

120
300

40 (80)

14,7
35,8

3-6
10-20

12,6

250
640

60(120)

21,5
71,5

3-6
10-20

42,5

340
850

ТДАС анықтауды біренше рет қайталай отырып, мәндері жақындарын алу қажет. Егер зерттеу нақ жүргізіліп немесе келіспеушілік жағдайлар болып жатса, онда ауыспалы сыйымдылық мына ГОСТ 20255-74 <<Динамикалық ауыспалы сыйымдлықты анықтау әдістері>> анықталуы керек.

3.4 Орындалған жұмысты қорытындылау

Қорытынды жұмыстар төмендегідей болуы шарт:
3.4.1Жұмыстың қысқаша сипаттамасы.
3.4.2 Алынған нәтижелерді кестеге енгізу.
3.4.3 Қорытынды.

3.4 Зертханалық жұмыс. Су сапасын анықтаудың көрнекі- органолептикалық әдістері

Жұмыстың мақсаты

Көрнекті және органолептикалық әдістермен түстілігін, дәмін, иісін анықтаудың дағдыларын пайда болдыру.

3.4.1 Теориялық мәліметтер

Суда табиғи көздердің, яғни әртүрлі заттар, сонымен қатар кіші тәндердің болуы, судың сапасының нашарлауына, ішуте, пайдалануға карсы келетін жағымсыз, иістер мен дәмдердің пайда болуына әкеледі. Табиғи судағы дәм мен иістің болуы, кіші тәндер мен балдырлардың өмір сүруі мен жойылуының нәтижесіндегі қалдықтардың шығуымен шартгалады.
Иістер мен дәмдердің, сонымен қатар түстілігін азайтудың әртүрлі әдістері бар. Озондау кең қолданлыуда; адамдар бар орындағы ауа қүрамында 0,00001 мг/л болады. Осыған байланысты озонды қоңдырғыларда, озонның белгілі бір орынға ену мүмкіндіктерін айналдыру бойынша барлық әрекеттер істелуі керек. Қолданылған ауадағы ылғалдың болуы,озон алуға жіберілген, қайрат пышғынын өсіреді. Озонды шығаруға алынған атмосфералық ауа, тозаңнан тазартылып, келтірілген болуы керек.
Судағы органикалық қосылыстардың болуынан болған иістер мен дәмдерді азайтуға сорбционды сүзу әдісі қолданылады. Суды, белсенді көмір қабаты арқылы сүзеді. Сүзгіштің жүктеме көлемі белсенді көмірден сүзілген судың 0,06-0,12 м3 1м3/сағ-кд құрамы болады. Осы мақсатта ұнтақ белсенді көмір қолданылады, оның Ідећ 5 мг/л мөлшерін суға жібереді. Сүзү алдында немесе қоспаға бөлшектеп сүзү алдында тәжірибелер және көмірдің барлығын жүргізу оның шығынын азайтады. Табиғи суда иіс пен дәмнің ауысып пайда болуыңда көмір ұнтағын қабылдау, көмір сүзгісіндегі суды сүзумен салыстырғанда үнемі артық болады. Сонымен табиғи судың иісі мен дәмін жою, оған калий пермаганатын (0,1-2 мг/л) жіберуге болады. Судағы иіс пен дәм кіші тән немесе органикалық затгар мен қатар органикалық емес заттардың болуынан мүмкін болады. Мысалы, күкіртсутегі мен темір. Бүл иістер мен дәмдерді жою, күкіртсутегін бөліп алып және темірсіздендіру кезінде осы заттардан суды тазартуымен бірге жүргізіледі.

3.4.2 Иісті анықтаудың органолептикалық әдістері

Органолептикалық әдістер, иістің сипаттамасы мен карқынын анықтайды.
3.4.2.1 Құралдар, материалдар
Сынау жүргізу үшін келесі құралдарды қолданылады: ГОСТ 1770-74 бойынша 250-350 мл сыйымдылығымен, пробкалы жазық колбалар; Сағаттық әйнек; Сулы монша.
3.4.2.2. Сынау жүргізу
Иіс сипаттамасы қабылдайтын иісті сезумен анықталады (топырақты, хлорлы, мұнай өнімдері және т.б.). 250-350 мл сыйымдылығы, пробкада 20°С ыстықты сынау суының 100 мл өлшенеді. Колбаны пробкамен жауып, колба кұрамын бірнеше рет айналдыру қозғалысымен араластырамыз, осыдан кейін колбаны ашып, иістің қарқыны мен сипатын анықтаймыз. 60°С-да иісті анықтауда колбаға сынау суының 100 мл анықтайды. Колбаны сағаттық әйнекпен жауып, сулы моншада 50-60°С-ге дейін қыздырады. Колба құрамын айналдыра отырып, бірнеше рет араластырады;
Әйнекті шетке жылжытьш, иістің сипаты мен қарқынын тез анықтайды.
Су иісінің қарқынын 20 және 60°С-та анықтайды және 1 кесте талаптарына сәйкес бес ұпайлы жүйе бойынша бағаланады.

4.1 кесте - Су иісінің қарқынының шкаласы
Иіс карқыны
Иіс сезудің сипаты
Иістің қарқынын бағалау

Жоқ
Иіс сезілмейді
0
Өте әлсіз
Иіс тұтынушыға сезілмейді, бірақ зертханалық зерттеулерде болады.
1
Әлсіз
Егер оған мән берсек,түтынушыға да сезіледі.
2
Сезіледі
Иіс сезіліп, судың жағымсыздығын туғызады.
3
Белгілі
Иіс өзіне көңіл бөлдіреді және ішуге келмейді.
4
Өте қатты
Иістің қатты болуы соншалық, су пайдалануға жарамсыз.
5

3.4.3 Дәмді анықтаудың органолептикалық әдісі

Органолептикалық әдіспен дәмнің карқыны мен сипаты анықталады. Дәмнің негізгі 4 түрлері болады: тұзды, қышқыл, тәтті, ащы.
3.4.3.1 Сынау жүргізу
Дәм сипатын қабылдайтын дәмді сезумен анықталады (тұзды, қышқыл, сілтілі, металдық және т.б.). Сынау суын аз-аздан аузымызға аламыз, суды жұтпай 3-5 сек. ұстау керек.
Дәмнің карқынын 20°С-де анықтайды және 2 кестенің шарттарына сәйкес 5 ұпайлы жүйемен бағаланады.

4.2.1 кесте - Су дәмінің қарқынының шкаласы
Иіс қарқыны
Дәм сезудің сипаты
Иістің карқынын бағалау, ұпай

Жоқ
Дәм сезілмейді.
0
Өте әлсіз
Дәм, тұтынушыға сезілмейді, бірақ зертханалық зерттеулерде болады.
1
Әлсіз
Егер оған мән берсек, тұтынушыға да сезіледі.
2
Сезіледі

Дәм сезіліп, судың жағымсыздығын туғызады.
3
Белгілі
Дәм өзіне көңіл бөлдіреді және су ішуге келмейді.
4
Өте қатты
Дәмнің қатты болуы соншалық, пайдалануға жарамсыз болады.
5

3.4.4 Түстілікті анықтаудың фотометриялық әдісі

Судың түстілігі, фотометриялық жолмен сыналатын сұйықтың сынамасының табиғи судың түсін еліктететін ерітіндімен салыстыру жалпы арқылы анықталады.
3.4.4.1 Құрдар, материалар, реактивтер
Сынау жүргізу үшін келесі кұралдар, материалдар, реактивтер қолданылады:
-- көк жарық сүзгілі фотоэлектроколориметр (413 нм);
-- жарық қабатын сіңіретін 5-10 см қалыңдықга кюветтер;
-- ГОСТ 1770-74 және ГОСТ 20292-74 бойынша мөлшердегі әйнек
зертханалық ыдыс;
-- 1000 мл сыйымдылығы, мөлшерлі колбалар; -- 0,1 мл үзындығы, 1,5-10 мл сыйымдылығы мөлшерлі тутікшелер;
-- ГОСТ 4220-75 бойынша, екі хромқышқылды калий;
-- ГОСТ 4462-68 бойынша, күкірт кышқылды кобальт;
-- ГОСТ 4204-68 бойынша, 1,84 г/см3 тығыздықты күкіртқышқылы;
-- ГОСТ 6709-72 бойынша,тазартылған су; -- жұқа қабатты сүзгілер
3.4.Талдауда қолданылатын барлық реактивтер үлгі және талдау үшін химиялық таза болуы керек.
3.4.4.2 Сынауға дайындық
1 мл күкіртқышқылды (1,84 ғ/см3 тығыздығы) 2 г күкіртқышқылын кобалытың (Со8О4 екі хромды қышқылының негізгі үлгі калыпты ерітіндісін дайындауда, тазартылған суда ерітіп, ерітінді өлшемін 1 л-ге жеткізеді. Ерітінді 500°С түстілікке сәйкес. 1,84 г/см3 тығыздығы 1 мл шоғырланған күкіртқышқылы мен оның 2 ерітіндісі. Сүйылтуын дайындауда тазартылған сумен 1 л-ге жеткізеді.
3.4.4.3 Түстілік шкаласын дайындау
Түстілік шкаласын дайындауға, 100 мл сыймды цилиндр жиынын қолданады. Әрбір цилиндрде (1) және (2) ерітінділерін араластырады, 3 кестеде көрсетілген түстілік шкаласының қатынасы бойынша.

4.3-1 кссте - Түстілік шкаласы
Ерітінді
(1) мл
0
1
2
3
4
5
6
8
10
12
14

Ерітінді (2)мл

100

98
97
96
95
94
92
90
88
85
Түстілік градусы
0
5
10
15
20
25
30
40
50
60
70

3.4.4.4 Өлшемді сызбақты тұрғызу
Өлшемді сызбақ түстілік шкаласы бойынша тұрғызылады. Оптикалық тығыздықтың алынған мәндері мен оларға сәйкес келетін түстілік градустары сызбақка беріледі.
3.4.4.5 Сынау жүргізу
Несслер цилиндріне, жұқа кабатты сүзгі арқылы сүзілген сынау суының 100мл өлшеніп алынады және жоғарыдан, жарық жерден бақылай отырып, түсті шкаласын салыстырады. Егер судың зерттеліп отырған сынамасы 70 градустан артық түстілікті көрсетсе, онда түстілік шкаласының түсімен салыстырғандағы, зерттеліп отырған судың түсін алғанға дейін берілген қатынаста, сынаманы тазартылған суға еземіз. Алынған нәтижені еріту мөлшеріне сәйкес санға көбейтеміз. Электрофотоколориметр көмегімен түстілікті анықтауда, жарық кабатының 5-10 см сіңіру қалыңдықты кюветтер қолданылады. Бақылау сұйығы болып, №4 жұқа кабатты сүзгі арқылы сүзілген қалықтамалы заттары алынған тазартылған су болып табылады. Судың зерттеліп отырған сынамасының сүзгісінің оптикалық тығыздығы, Х.=412 нм-ге жарық сүзгілі спектордың көп бөлігінде өлшенеді.
Түстілікті өлшемдік сызбақ арқылы анықтайды және түстілікті градусы бойынша білдіреді. :

3.4.5 Орындалған жұмыс бойынша есеп беру, Орындалған жұмысқа есеп беруге қажетті мәліметтер

4.5.1 Жұмысқа қысқаша сипаттама
4.5.2 Алынған нәтижелердің кестелері
4.5.3 Түстілік шкаласы бойынша өлшемдік сызбақ
Оптикалық тығыздықтың алынған мәндері мен оларға сәйкестілік градусы сызбаққа енгізіледі
4.5.4 Алынған нәтижелер бойынша корытынды
Әрбір цилиндрдегі ерітінді түстіліктің анықталған градусына сәйкес келеді. Түстілік градусын караңғы жерде сақтайды. Әрбір 2-3 айда оны ауыстырып отырады.

3.5 Зертханалық жұмыс. Екі еселі оттегінің иодометриялық әдісін анықтау мен сынаманы алу

Жұмыстың мақсаты

Этиленді көгілдір қолданылған колориметриялық әдіс көгілдір метиленді түссіз лейкоқұрамды сынамадағы оттегінің мөлшерлік тотығуына негізделген.

3.5.1 Теориялық мәліметтер

Екі еселі санаманы алатын оттегінің иодаметриялық анықталуы, судағы қайта құру және тотықтандырудан және судың жоғарғы ыстықтығының әсерінен болған қателіктерді азайтуға мумкіндік беретін, Винклер әдісінің түрлендіруі болып табылады.

3.5.2 Қажетті ыдыс

250мм биіктікті, 150 мм шелек, кең ауызды, түссіз әйнектен жасалған, біркелкі пішінді 200 мл парфюмериялық склянкалар 5-7 штук және түбі кең әйнекті резинкелік құбыра.

3.5.3 Реактивтер

Метиленді көгілдір ертіндісі: 0,125 г реактивті және 1,2 г глюкозаны 50 мл тазартылған суға ерітеді және өлшемді колбаға 500мл құйып, таза глицирин белгісіне жеткізеді және қараңғыда сақтайды; КОН-ң 30% ертіндісі; этиленді көгілдір ертіндісінің қайта қүрылуы; метиленді көгілдір 50мл глицирин ертіндісін КОН-ң 30% ертіндісінің Імл-мен араластырады және жіңішке созылған бюреткаға құяды; ертіндінің ауамен қатынасынан сактау үшін 2-3 см қалыңдықты вазилинді май қабатын, үстіден бюреткаға құяды; қайта құруы ақырын ағады, ертінді осыған сәйкес камтамасыз етіледі; метиленді көгілдірдің үлгі қалыпты ертіндісі: метиленді көгілдірдің глициринді ерітіндісінің 4,7 мл мөлшерлі колбада, 500мл тазартылған суға ерітеді, бүл ертіндінің баяу қарқыны 100 мк г/л 02-ге сәйкес келеді; имитатор шкаласы: 250 мл көлемімен 5 мөлшерлі колбаға тазартылған сумен метиленді көгілдірдің үлгі калыпты ертіндісінің әртүрлі мөлшері беріледі. Араластырудан кейін, түссіз әйнектен жасалған парфюмериялық склянканы дайындалған ертіндімен толтырып, жақсылап бекітеді.

3.5.4 Талдау жолы

0,5л-дей сыйымдылықты біркелкі екі склянкаға колданылатын сынама алынады. 200-300мл өлшенген көлемінен парфюмериялық склянка немесе колба арқылы, склянканың түбіне түсірілген әйнек құбырына, склянка толғанға дейін 30 градустан жоғары болмайтын зерттелген суды жібереміз, содан соң склянка орналаскан шелекті түсіреміз және склянканың аузында пайда болған су қабаты, 5-7см болу керек. Жіберілетін су мөлшерін колбаның немесе парфюмериялық склянканың 8-10 еселік көлемде болуы керек. Склянка аузының диаметрі, түтіктің сыртқы диаметрінен 2-2,5 есе үлкен болу керек және су ағыны тыныш болу керек.
Ауа көпіршігі склянкаға түспеу керек. Шелек пен склянканы сумен толтырып болғаннан кейін, түтікгі склянка аузынан алғаннан кейін, түтік үшып тез баска жаққа алып тастайды. Содан кейін жіңішке созылған түбі бар түтікше көмегімен су астында жаткан бір склянкаға марганец түзының 1 мл ертіндісін жібереді.Сонымен қатар ДОО тазартылған судың 36г NaОН, 20г КІ және 0,05 КIO3 кұрамды сілтінің Змл ертіндісін жібереді; су түбіндегі склянканы жауып, оның қүрамын араластырып оны қүндырады. Осыдан кейін кышқылды жібереді, тағы араластырады және бөлінген йод О.ОІн ерітінді тиосульфат натриймен титрленеді. Тиосульфат натриінің А, шығыны, V" шығыны жіберілген йодат мөлшеріне, сонымен қатар, V, склянка көлемдегі тотықтырғыш алынған қайта қүруға жауап береді.

Қосылған реактивтер көлемівде ерітілген оттегі қүрамын соңғы көрсеткіш 0,005 көрсетеді. Екінші склянкаға алдымен қышқыл сосын тура 3,0 мл қүрамында калий иодиді және иодаты бар ерітінді сілтілігін, сонан соң 1,0 мл марганец ерітіңдісін күяды. Бөлінген йодты 0,01 н натрий тиосульфатының ерітіндісімен титратгайды. Шығын А2 косылған иодаттьщ сапасына жауап береді, сонымен қатар тотықгырғышқа минус тотықсызданғыштар \2 склянкалар көлемінде

Егер склянка көлемі мынаған тең болса,

мұндағы К - натрий тиосульфат ерітіндісінің, 0,01н ертіндісі үшінтүзеу еселеуші; V - склянка көлемі, мл. (О2)-талданатын судың литріндееритін оттегі қүрамы.
Титрлеу кезіндегі 2 сынамашык ыстықтығы 10-15°С-ден төмен және бірдей болу керек.

1- t=30° , зерттелетін судың берілуі; 2- резинкалы қүбырша; 3- винттік қысқыш; 4- шыны қүбыршалар; 5- сыйымдылық; 6- шыны колба; 7- қалпақ;
5.1 сурет - Екі еселі оттегінің иодометриялық әдісін анықтау мен сынаманы алу үшін эксперименттік қондырғының сұлбасы

3.5.5 Орындалған жүмысқа есеп беру

Жүмыстын орындалуы бойынша есеп беруі келесі қүрамда болу керек
5.5.1 Жұмысқа қысқаша сипаттама
5.5.2 Есептеу нәтижелері
5.5.3 Алынған нәтижелер бойынша қорытынды.

Әдебиеттер тізімі

1. Стерман Л.С. Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 326 с.
2. Громогласов А.А., Копылов А.С. Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учеб. пособие для вузов под ред. О. И. Мартыновой. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 352 с.
3. Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 254 с.

3.6 Практикалық сабақ. Су сапасы көрсеткіштерін есептеу

Жұмыстың мақсаты: Ертінділер. Ертінділердің коцентрациясы. Электролиттерт ертіндісі, иондар концентрацияларын есептеу.

Бақылау сұрақтары

1 Су қоспаларының дисперстігі бойынша жіктелуі.
2 Молекулалық дисперсті қоспа дегеніміз не?
3 Коагулиясы процессі қалай жүргізіледі?

Есептер

Есептер жұмыста оқытушымен беріледі және варианттар бойынша студенттермен орындалады.

Әдiстемелiк ұсыныстар

Студенттер тақырыпты қарастырғанда су сапасы кқрсеткіштеріне ерекше көңiл бөлуi керек.

Қолднауға ұсынылатын әдебиеттер тізімі

1. Копылов А.С. , Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике: Учебник для вузов. - Издательство МЭИ, 2003.
2. Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов. РД 10-165-97. - Изд-во ПИО ОБТ, 2001.

3.7 Практикалық сабақ. Реагенттермен жеке кезеңдерде өңдегеннен кейінгі су сапасының технологиялық көрсеткіштері

Жұмыстың мақсаты: Реагенттермен жеке кезеңдерде өңдегеннен кейінгі су сапасының технологиялық көрсеткіштері есептеу.

Бақылау сұрақтары

1 Қолданылатын реагенттерді атаңыз?
2 Әктеу процессі қалай жүргізіледі?
3 Анықталатын су сапасының қандай кқрсеткіштерін білесіз?
4 Су белсенділігі дегеніміз не?

Есептер

Есептер жұмыста оқытушымен беріледі және варианттар бойынша студенттермен орындалады.

Әдiстемелiк ұсыныстар

Студенттер тақырыпты қарастырғанда су сапасының технологиялық көрсеткіштеріне ерекше көңiл бөлуi керек.

Қолднауға ұсынылатын әдебиеттер тізімі

3.8 Практикалық сабақ. Түссіздендіргіш сүзгіні есептеу

Жұмыстың мақсаты: Сүзгілердің жіктелуін, сүзгілердің конструкциялық ерекшеліктерін қарастыру және есептеу әдістемесін үйрену.

Бақылау сұрақтары

1 Қандай сүзгілердің түрін білесіз?
2 Үйінді сүзгілердің сызбасын салыңыз?
3 Шайылғыш сүзгілерде конденсат қалай тазаланады?

Есептер

Есептер жұмыста оқытушымен беріледі және варианттар бойынша студенттермен орындалады.

Әдiстемелiк ұсыныстар

Студенттер тақырыпты қарастырғанда сүзгілерді есептеу тәсіліне ерекше көңiл бөлуi керек.

Қолднауға ұсынылатын әдебиеттер тізімі

3.9 Практикалық сабақ. Ионалмасу технологиясының есептері

Жұмыстың мақсаты: Ионалмасу технологиясының есептерін шешу.

Бақылау сұрақтары

1 Иониттік материалдардың негізгі қасиеттері?
2 Ионалмасу су дайындаудың қандай қондырғыларында жүргізіледі ?
3 Химиялық тұщыландыру қандай қондырғыда жүргізіледі?

Есептер

Есептер жұмыста оқытушымен беріледі және варианттар бойынша студенттермен орындалады.

Әдiстемелiк ұсыныстар

Студенттер тақырыпты қарастырғанда ионалмасуға ерекше көңiл бөлуi керек.

Қолднауға ұсынылатын әдебиеттер тізімі

3.10 Практикалық сабақ. Декорбонизаторлар мен деаэраторларды есептеу негіздері

Жұмыстың мақсаты: Декорбонизаторлар мен деаэраторларды есептеу.
Бақылау сұрақтары

1 Декорбонизаторлар мен деаэраторлардың түрін білесіз?
2 Декорбонизатордың сызбасын салыңыз?
3 Деаэратордың сызбасын салыңыз?

Есептер

Есептер жұмыста оқытушымен беріледі және варианттар бойынша студенттермен орындалады.

Әдiстемелiк ұсыныстар

Студенттер тақырыпты қарастырғанда декорбонизаторлар мен деаэраторларды есептеу тәсіліне ерекше көңiл бөлуi керек.

Қолднауға ұсынылатын әдебиеттер тізімі

4 Суденттердің өздік жұмыстарының тізімі

* ТЭС-ке су кезін тандау.
* Суды сода ізбестеу механизмі мелшерін аныктау.
* Фильтрлеу материалдары. Оларға қойылатын талаптар.
* Суды дайындау кондырғыларының реагенттік шаруашьшығы. Реаген-ттердің қабылдау және жинау.
* Суды тазартуда мембраналык және ионалмастырғыш әдістерді қиылыстыру.
* Турбинанығ конденсаторы мен сумен қамтамасыз ету жүйелерінде биологиялык және минералдык қалдыктарды болдырмау жолдары.
* Суды химиялык және термиялык әдітермен өңдегеннен кейінгі тұздандырылған суды түсіру.
* Буландырғыштардың дистиллят сапасына қойылатын талаптар.
* Буландырғыштардың сулы режимдерін есептеу негіздері.
* Коррозия мен жабдықты коррозиядан корғау әдістері.
4.11 Сулы режимнің химиялық бақылауын ұйымдастыру принциптерімен міндеттері.
4.12 Суды тұщыландыратын біріккен қондырғылар.
4.13 Көмірқышқылдық тепе-тендік. Тепе-тендіктің ығысуына рН-тың
әcepi.
4.14 Химиялық бакылау мен су дайындау қондырғылардың автоматиза-
циясы.

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz