РОЗДІЛ 2.
ОБ?ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Вибір об’єктів дослідження
Для проведення досліджень обрано водозворотні цикли підприємства по виробництву
азотних добрив (ВАТ „ДніпроАзот”, м. Дніпродзержинськ), які використовуються з
метою скорочення об’ємів споживання свіжої прісної води для охолодження
технологічного обладнання та продукції, яка виготовляється
(табл. 2.1).
Таблиця 2.1.
Характеристики водозворотних циклів ВАТ „ДніпроАзот”
Показники
Водозворотний цикл
№19
(цех
Карбамід 1)
№20
(цех
синтезу аміаку)
№23
(цех
Карбамід 2)
Продукція, яка виробляється
карбамід
аміак
карбамід
Виробнича потужність, м3/год
3750
500
5000
Тип охолоджуючої будови
Градирня трисекційна
Градирня
двосекційна
Градирня чотирисекційна
Початкова температура води, ?С
35-40
35-40
35-40
Продовження таблиці 2.1.
Кінцева температура води, ?С
20-23
19-23
20-23
Безповоротні втрати води, м3/год
83
7,6
80
Витрата підживлюючої води, м3/год
85
22
150
В якості об’єкта дослідження в лабораторних умовах використовували воду
безпосередньо із водозворотних циклів підприємства ВАТ „ДніпроАзот”, воду р.
Дніпро , яка використовується в якості підживлюючої (табл. 2.2) [155].
Таблиця 2.2
Фізико-хімічний склад води, що використовувалась при дослідженнях
Показники
Нормативне значення
Зворотна вода циклів
Вода р. Дніпро
№19
№20
№23
Температура, є С
20-25
20-23
20-23
20-23
4-26
Колірність, град.
25-30
24-26
25-26
23-25
23-51
рН
6,5-8,5
7,2
7,3
7,9
7,4
Лужність, моль/дм3
3-4
4,6
5,9
6,5
3,8
Твердість, моль/дм3
1,5-2,5
7,4
6,7
7,8
2,4
Вільна Н2СО3, мг/дм3
сліди
16,3
17,6
16,0
10,0
Кальцій, мг/дм3
2,5
51,6
41,3
62,3
36,6
Магній, мг/дм3
12
14,8
21,6
25,3
15,2
Продовження таблиці 2.2
Залізо загальне, мг/дм3
0,1
0, 12
0,17
0,14
0,17
Вільний аміак, мг/дм3
1,7
1,58
2,2
0,9
Нітрати, мг/дм3
8,7
8,6
9,1
8,33
ХПК, мгО2/дм3
55
88,2
80,0
84,2
32,0
БСК5, мгО2/дм3
1-2
1,9
1,7
2,0
6,7
Сульфати, мг/дм3
500
23,6
21,3
22,6
36,5
Розчинений О2, мгО2/дм3
3,5
2,4
2,5
4,7
Хлориди, мг/дм3
350
32,8
34,5
36,7
22,0
Завислі речовини, мг/дм3
20-30
78,2
119,2
120,3
17,4
Сухий залишок, мг/дм3
1000
487
450
423
296
Для проведення досліджень використовувались організми біологічного обростання,
які були взяті з поверхні теплообмінного обладнання водозворотних циклів 19,
20, 23. До складу біологічного обростання входять нітрифікуючі (Nitrosomonas,
Nitrobacter), денітрифікуючі (Pseudomonas, Micrococcus, Bacterium) і тіонові
бактерії (Thiobacillus), cульфатвідновлюючі бактерії (Desulfovibrio), а також
залізобактерії (Leptothrix, Crenothrix, Sphaerotilus) [156]. Нітрифікуючі
бактерії бувають двох видів: одні окислюють солі амонію в нітрити, а інші -
нітрити в нітрати. Залізобактерії асимілюють розчинені солі заліза і виділяють
його у виді гідроксиду заліза, викликаючи тим самим заростання водопровідних
труб і утворення в них бугристих відкладень [157].
Сульфатвідновлюючі бактерії одночасно окислюють органічні сполуки і відновлюють
сірчисті сполуки до сірководню, часто викликають корозію зовнішньої, а іноді
внутрішньої поверхонь водопровідних труб, а також забруднення води [158].
До складу біообростання входять водорості: синьо-зелені (Oscillatoria), зелені
(Volvox, Characium, Pediastrum, Crucigenia, Scenedesmus, Ulothrix,
Schizogonium, Stigeoclonium, Actidesmium, Cosmarium, Microspora), діатомові
(Ceratoneis, Navicula, Achnanthes, Nitzschia, Synedra), епіфітні (Сhamaesiphon)
[159].
У складі біологічного обростання присутні найпростіші організми – рослинні
(Euglena, Petalomonas, Anisonema, Monas) та тваринні (Bodo), джгутикові,
саркодові (Amoeba), інфузорії (Litonotus, Loxodes, Colpoda, Chlidonella,
Trochilia, Colpidium, Peramecium, Vorticella, Oxytricha, Tachysoma,
Stylonychia, Euplotes, Aspidisca), коловертки (Philodina, Rotaria, Notommata,
Cephatodella, Lecane, Lepadella). Серед обростання зустрічаються значна
кількість хробаків, які відносяться до різних систематичних груп: нематоди
(Tobrilus) та олігохети (Aelosoma) [160].
2.2. Методика дослідження в лабораторних умовах процесу утворення
біообростання
Для дослідження процесу утворення біообростання в лабораторних умовах
використовували експериментальну модель системи зворотного водопостачання (рис.
2.1).
Експериментальна модель системи зворотного водопостачання складається з двох
контурів – основного, у який включена градирня 1, насос 7, проточна камера 6
(що імітує теплообмінник), які з’єднані послідовно, та нагрівального, у який
входить водонагрівач 8, насос 7 і міжтрубний простір проточної камери 6 із
комунікаціями. Градирня має корпус, який виготовлено з вінілпласту. У середині
корпусу розташований водорозподільний пристрій 3, а також уловловлювач води 4
та зрошувач 2.
Рис. 2.1. Експериментальна модель системи зворотного водопостачання:
1 – градирня;
2 – зрошувач;
3 - водорозподільний пристрій;
4 – водовловлювач;
5 - скляний дозатор;
6 - проточна камера;
7 – насоси;
8 – водонагрівач;
9 – термометри;
10 – повітродувка.
Додаткову воду подавали за допомогою скляного дозатору 5, який має патрубки для
підтримки, підведення та відведення води. Модель системи зворотного
водопостачання має термометри 9 для вимірювання температур зворотної води і
теплоносія.
Витрата зворотної води, яка циркулює в основному контурі, складає
100 дм3/год, витрата теплоносія - 150 дм3/год, витрата додаткової води –
20-35 дм3/год. Температура зворотної води до градирні 30-35 єС, після градирні
23-25 єС.
Сутність лабораторних досліджень полягала в експериментальному ви
- Київ+380960830922