авторы: Академик ITA А.А. Матвиевский, В.Г. Овчинников,
ОАО "МАКСМИР", г. Москва
Журнал "Новости теплоснабжения" №9 - 2006 г

За прошедшие 5 лет накоплен положительный опыт промышленного применения электромагнитных аппаратов УПОВС (установка для противонакипной обработки водных систем) в составе различных технологических схем водоподготовки (см. “НТ” № 7, 2005, с. 53-55, “Безреагентная технология водоподготовки”, авторы Матвиевский А.А., Овчинников В.Г. - прим. ред.), а настоящая статья посвящена опыту применения упомянутых приборов для удаления из воды избытка железа.

В процессе эксплуатации аппаратов УПОВС на ряде объектов пришлось столкнуться с высоким содержанием железа в исходной воде, превышающим норму (0,3 мг-экв/л) в 2-10 раз. Применение рассматриваемых аппаратов позволило существенно снизить его концентрацию.

Схематично улавливание железа происходит следующим образом (см. рис.).

Рис. Схема установки аппаратов для улавливания железа.

Вода, содержащая избыток железа, вначале обрабатывается ультразвуком, после чего поступает в рабочие зазоры электромагнитного аппарата УПОВС, и далее на механический фильтр, загруженный сульфоуглем, кварцевым песком, цеолитом или их комбинацией для улавливания сфлокулированного железа. Можно установить два фильтра для поочередной их работы.

Физическая сущность электромагнитного метода обезжелезивания основана на известном явлении, состоящем в том, что ферромагнитные частицы в магнитном поле становятся постоянными магнитами, которые соединяются между собой и образуют цепочки - флоккулы, взаимодействующие с полюсами магнитов. При этом магнитное поле в рабочем зазоре должно быть полиградиентным, так как оно обладает большей флоккулирующей способностью. Кроме того, в рабочем зазоре возникает слабое индуцированное электрическое поле, которое также обуславливает различные процессы, например электрокоагуляцию частиц (окислов железа, гуминовых веществ). Не менее важным фактором, влияющим на флоккулирующую способность, является скорость потока обрабатываемой воды в рабочем зазоре магнитного аппарата, которая должна быть не выше 1 м/с.

Применение в схеме обезжелезивания блока ультразвука, который устанавливается перед электромагнитным аппаратом, в 3 - 4 раза увеличивает эффективность сепарации окислов железа, что связано с коагулирующим действием ультразвука на окислы железа, находящиеся в коллоидном состоянии.

Как показали исследования, аппараты с соленоидальными или постоянными магнитами не обеспечивают высокую степень и глубину обезжелезивания, максимальный результат достигается применением четырехкамерного магнитного аппарата УПОВС на постоянном токе со встроенной камерой деаэрации и генератором электромагнитных колебаний.

Описанный способ обезжелезивания распространяется и на обезжелезивание конденсата (турбинного, испарителей и т.д.).

Несколько примеров. На котельной “Мамонтовская” в молодом городе нефтяников Пыть-Ях Тюменской области при содержании железа в исходной воде 3,56 мг-экв/л, за один проход подпиточной воды через УПОВС-30 удалось уменьшить содержание железа до 1,18 мг-экв/л, т.е. на 66%. Аппарат установлен перед оборудованием химводоочистки.

На котельной № 1 пос. Пограничный Приморского края после установки аппарата УПОВС-30 (см.фото) содержание железа в исходной воде снизилось в 10 раз (с 1,58 мг-экв/л до 0,16 мг-экв/л). Здесь решили качественно улучшить и усилить работу станции обезжелезивания включением в схему электромагнитноволнового аппарата УПОВС-30, предусмотрев его установку на подающем трубопроводе перед станцией. Эта работа включена в план финансирования на сентябрь 2006 года.

На котельной инкубаторного цеха ЗАО “Приосколье” в Белгородской области применение аппарата УПОВС-5 на воде из артезианской скважины позволило снизить содержание железа почти в 2 раза (с 0,52 мг-экв/л до 0,27 мг-экв/л).

Таким образом, применение электромагнитных аппаратов УПОВС позволяет обеспечить не только противонакипной эффект, но и производить обезжелезивание исходной воды безреагентным способом. Такой подход в ряде случаев можно использовать самостоятельно для обезжелезивания, а также в комбинации с существующими установками или станциями обезжелезивания, существенно повышая эффективность их работы.