Водопідготовка молокозаводу 30 м³/год із двоступеневим пом'якшенням
На заводі дві різні вимоги до однієї води: цеху досить загального пом'якшення, паровому котлу — ні. Тому схема розгалужена: 30 м³/год на виробництво і окрема друга ступінь на 5 м³/год для котла.
Житомирська область · Автор — Кобилко Ігор, інженер-технолог
Задача
Виробництво працює на свердловинній воді з жорсткістю 6 мг-екв/дм³. Для технологічних потреб заводу її достатньо знизити до півмілі-еквівалента — цю задачу закриває загальна водопідготовка на 30 м³/год. Але паровий котел такої води не приймає: у ньому вода випаровується, а солі концентруються, тож навіть невеликий постійний проскок з часом виходить накипом на екранних трубах. Тому під котел виділено окрему гілку на 5 м³/год із другим ступенем пом'якшення — рівно там, де це потрібно, і без переплати за глибоке пом'якшення всіх 30 кубів.
Вхідні дані проєкту
| Тип обʼєкта | Молокопереробне підприємство |
|---|---|
| Джерело води | Свердловина |
| Загальна водопідготовка | 30 м³/год |
| Гілка на паровий котел | 5 м³/год — другий ступінь пом'якшення |
| Схема | Двоступеневе Na-катіонування, обидва ступені TWIN |
| 1-й ступінь | TWIN 18×65 · 150 л катіоніту в балоні |
| 2-й ступінь | TWIN 16×65 · 5 м³/год |
| Мінералізація (сухий залишок) | 450 мг/дм³ |
| Жорсткість загальна | 6,0 мг-екв/дм³ |
| Залізо загальне | 0,02 мг/дм³ |
| Перманганатна окиснюваність | 2 мгО/дм³ |
| pH | 7,3 |
Технологічне рішення
- 1
Дискова фільтрація
Автоматичний дисковий фільтр із промивкою за перепадом тиску: щойно перепад доходить до порогу, фільтр сам іде на промивку на 25–30 секунд. Це захист усього, що стоїть далі, від піску зі свердловини — і робиться воно без участі персоналу.
- 2
Пом'якшення, 1-й ступінь — TWIN 18×65
Дві колони по 150 л сильнокислотного катіоніту в режимі безперервної дії: одна в роботі, друга на регенерації або в резерві. Цей ступінь працює на всі 30 м³/год і закриває потреби виробництва — саме він задає фільтроцикл станції.
- 3
Пом'якшення, 2-й ступінь — TWIN 16×65, 5 м³/год
Окрема гілка під паровий котел: другий ступінь дочищає проскок першого. Саме він відрізняє ХВО парового котла від звичайного пом'якшувача. І він розрахований лише на 5 м³/год — стільки, скільки реально потребує котел, а не на весь потік заводу.
- 4
Корекція pH
Дозування у живильну воду тримає pH у регламентному коридорі. Без цього мʼяка вода все одно працює проти котла: занижений pH — це корозія металу замість накипу, тобто інша проблема, не менш дорога.
- Автоматичний дисковий фільтр із промивкою за перепадом тиску
- 1-й ступінь пом'якшення: TWIN 18×65, по 150 л сильнокислотного катіоніту
- 2-й ступінь пом'якшення: TWIN 16×65
- Клапани керування з програмованим контролером, регенерація за обʼємом
- Сольове господарство з таблетованою сіллю
- Вузол корекції pH із насосом-дозатором
- Режимна карта експлуатації ХВО з терміном дії 3 роки
Показники води до і після
| Показник | Од. | До очищення | Після очищення | Норма |
|---|---|---|---|---|
| Жорсткість загальна | мг-екв/дм³ | 6,0 | < 0,5 | — |
За лабораторними аналізами обʼєкта. Наведено результат загальної водопідготовки на 30 м³/год — саме ця вода йде на виробництво. Гілка парового котла проходить другий ступінь пом'якшення й виходить на глибші показники: вимоги до живильної води котла жорсткіші за технологічні й контролюються окремо за режимною картою.
Результат
- Жорсткість на виробництво знижено з 6,0 до менш ніж 0,5 мг-екв/дм³ при 30 м³/год
- Під паровий котел виділено окрему гілку 5 м³/год із другим ступенем — глибоке пом'якшення там, де воно справді потрібне
- Пом'якшення працює безперервно: обидва ступені у схемі TWIN, регенерація однієї колони не зупиняє подачу на котел
- Обʼєкт переданий із режимною картою — експлуатація ведеться за документом, а не «за відчуттями»
- Фільтроцикл 25 м³ і витрата солі пораховані під фактичну жорсткість, а не взяті з каталогу
Порахуймо разом. Повна обмінна здатність сильнокислотного катіоніту — 1000 г-екв на кубометр завантаження; у балоні 18×65 його 150 літрів, тобто 1000 × 0,15 = 150 г-екв робочої ємності. Жорсткість вихідної води 6 мг-екв/дм³ — а це рівно 6 г-екв на кожен кубометр води. Ділимо: 150 ÷ 6 = 25 м³ до вичерпання ємності. Саме 25 м³ і записано фільтроциклом у режимній карті обʼєкта.
Звідси головне: фільтроцикл не можна «підглянути» в каталозі — він рахується під вашу воду. Виросла жорсткість удвічі — фільтроцикл упав удвічі, регенерації почастішали вдвічі, витрата солі на кубометр зросла рівно так само. Тому два однакові балони на двох різних свердловинах мають абсолютно різну економіку. Порахувати цей ефект для свого обʼєкта можна в калькуляторі OPEX.
Часті запитання
Навіщо два ступені пом'якшення, якщо вода й так стане мʼякою?
Навіщо молокозаводу окрема водопідготовка, якщо вода питна?
Скільки солі споживає така станція?
Чому обидва ступені TWIN, а не одна колона на ступінь?
Навіщо корекція pH, якщо вода вже мʼяка?
Що дає режимна карта замовнику?
Деталі обʼєкта подані узагальнено — назву замовника розкриваємо лише за його погодженням. Усі реалізовані проєкти.