Использование скважинной воды в теплоэнергетике характерно для водогрейных или паровых котельных, расположенных в сельской местности или в небольших городских поселениях.
Подземные водоисточники характеризуются достаточно стабильным ионным составом и мало подвержены сезонным изменениям. Однако, использование данной воды в качестве исходной для классической химводоподготовки котельных, как правило, невозможно без должной предподготовки. Это связано с почти повсеместным наличием на территории РФ в скважинной воде растворенных железа (Fe2+) и марганца.

В классических методах подготовки воды широко распространены методы обезжелезивания, работающие по следующему принципу:
— сначала фильтрация воды через сетчатые фильтры для удаления грубодисперсных примесей,
— потом введение в поток воды сильных окислителей типа: хлор, перманганат калия и др.
— далее поток воды обычно подается в контактную емкость для создания необходимого времени пребывания и отстаивания. Иногда дополнительно в контактную емкость может осуществляться введение коагулянта для дальнейшего облегчения задержания примесей на загрузке фильтров.
— далее вода при помощи насосов подается на напорные фильтры с зернистой загрузкой типа: песок или антрацит в смеси с песчаной загрузкой.
Подготовленная таким образом вода подается на дальнейшие стадии основной подготовки воды заданного состава (питательной воды для котлов).

 

Следует отметить, что данный метод имеет множество недостатков, таких как:

 

1) регулярные эксплуатационные расходы на реагенты для окисления
2) невозможность точного отслеживания за количеством вводимых реагентов (окислителей), а в случае использования хлора или гипохлорита натрия – его нестабильность и склонность к потере окислительных свойств из-за разрушения основного реагента (хлор).
3) необходимость использования мощного насосного оборудования, так как песок или антрацит в смеси с песчаной загрузкой имеют большой насыпной вес
4) необходимость использования больших объемов воды на промывку, что соответственно влечет за собой большую нагрузку на канализационную сеть.

 

Сейчас на рынке также получили распространение и технологии обезжелезивания при использовании так называемых каталитических загрузок. Следует отметить, что использование данных технологий оправдано лишь для подготовки воды малой производительности (как правило, не более 2-2,5 м3/ч). Это связано с рядом причин:

 

1) данные загрузки имеют ограниченный срок службы – 2-3 года, что ощутимо увеличивает эксплуатационные расходы каждые 2-3 года
2) процедура перезасыпки достаточно трудоемка. В отличие от Na-катионитовых смол, используемых в основной химводоподготовке, каталитические загрузки имеют большой удельный вес, что мешает использовать «гидролифт» для перезагрузки и приводит к перезагрузке вручную.
3) существует риск выхода из строя («спекания») каталитической засыпки из-за отравления ее сероводородом, который обычно присутствует в скважинной воде одновременно с железом.
4) в случае использования системы обратного осмоса в качестве основной системы химводоподготовки, есть риск выхода из строя мембранных элементов по причине выбросов в очищенную воду ионов марганца, которыми покрываются гранулы загрузки для создания каталитических свойств при окислении ионов Fe2+.
5) необходимо использовать мощное насосное оборудование, так как каталитические загрузки также как песок имеют большой насыпной вес
6) происходят потери больших объемов воды на промывку.

 

Из достоинств данного метода можно упомянуть только компактность установки.

 

На наш взгляд наиболее стабильные результаты по очистке воды от железа, марганца и сероводорода с минимум эксплуатационных расходов дает метод обезжелезивания на основе безнапорной аэрации. Работая много лет с различными объектами, где ставилась задача удаления железа из скважинной воды, специалисты компании Альт Групп разработали и внедрили оригинальную технологию обезжелезивания, деманганации, а также отдувки растворенных газов – Альтсофт АЭРсист. Преимуществами данной технологии являются:

1) Использование для окисления железа кислорода воздуха. Нет необходимости использовать сильные окислители типа: хлор или перманганат калия.
2) Для насыщения воды кислородом используется диспергирующе-распределительный узел (далее ДРУ). Конструкция ДРУ позволяет обеспепечить максимальное смешение воды с воздухом и, как следствие, происходит практически мгновенное растворение в воде необходимого для окисления железа количества кислорода. В результате 80% растворенного в воде железа окисляется в считанные секунды при прохождении потока воды через ДРУ. Оставшееся количество двухвалентного железа окисляется в емкостях, куда вода насыщенная кислородом попадает после прохождения ДРУ. Дополнительным плюсом является отсутствие в данной технологии компрессорного оборудования – отсутствует риск завоздушивания системы.
3) Также необходимо упомянуть, что при прохождении воды через ДРУ происходит отдувка растворенных газов.
4) Далее вода при помощи насосной станции подается на систему напорных осадочных фильтров с загрузкой Filter AG. Данная загрузка имеет меньший насыпной вес по сравнению с песчаной (смесью песка и антрацита), а также каталитической загрузкой и повышенную грязеёмкость за счет увеличенной поверхности фильтрации. Как следствие уменьшаются расходы на промывку данной загрузки до ~2 раз по сравнению с песчаной (смесью песка и антрацита) загрузкой и до ~1,5 раз по сравнению с каталитическими загрузками Birm или аналоги.
5) Применяемая в осадочных фильтрах загрузка Filter AG является инертной, то есть не выделяет в очищенную воду никаких химических соединений
6) Загрузка обладает хорошими гидродинамическими характеристиками, такими как: небольшой перепад давлений, линейная скорость при фильтрации воды почти в 2 раза больше, чем для песчаной загрузки и загрузки Birm или аналоги. Как следствие уменьшение капитальных затрат на установку фильтров.
7) Минимальная истираемость Filter AG – 1-1,5%/год. Система обезжелезивания Альтсофт АЭРсист не нуждается в замене засыпки. Первая плановая дозасыпка фильтров в количестве 10-15% от объема через 10 лет после начала эксплуатации системы.
Все перечисленные выше преимущества привели к активному использованию данной технологии обезжелезивания на вновь строящихся и реконструируемых объектах как теплоэнергетики, так и других отраслях промышленности и ЖКХ. (Подробный перечень объектов можно посмотреть здесь.)