Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
1. szám - Dr. Kelemen László–Krause Attila: Ipartelepek vízgazdálkodásának rendszer-tervezése
Dr. Kelemen L.— Krause A.: Ipartelepek vízgazdálko dása Hidrológiai Közlöny 1986. 1. szám 23 Egy hűtővíz rendszer akkor van egyensúlyban, ha a HCO7-CO7-+H + összefüggés alapján karbonát kiválás nem alakult ki, illetve nem uralkodik olyan hidrogénion koncentráció (pH) a vízben, amelyik káros korróziós folyamatokat eredményez (korróziós folyamatot nem csak a kedvezőtlen pH-érték, hanem más kémiai hatások pl. klorid-ion, oldott oxigén stb., biokémiai folyamatok, kedvezőtlen szerkezeti anya gok alkalmazása is eredményezhet). Az (5—8) egyenletek alapján levezethetők az egyensúlyi összefüggések a különböző szénsav formákra, vagy az egyensúlyi pH-ra kifejezve. A gyakorlatban a pH alapú számítást alkalmazzuk, a széndioxid formák alapján végzett számításhoz, annak értékeléséhez általában nem rendelkezünk megbízható szabad C0 2 mérési eredményekkel. A pH alapon történő egyensúly számítás lényege, hogy a kalcium-ion koncentráció és a lúgossági adatok, valamint a hőmérséklet alapján meghatározzuk a víz egyensúlyi pH értékét és azt összevetjük a vízben ténylegesen mért pH értékkel. Az egyensúlyi pH meghatározásánál az oldatban levő ionok módosító hatását célszerű figyelembe venni. A pontosabb megoldás tagonként figyelembe veszi az összes kation és anion mennyiségét [5] és ezek ionerősségével számolja a pH növelő korrekciós tényezőt. Közelítő megoldást ad [4] irodalom 1000 mg/l összes sókoncentráció alatti — zömében kalcium és magnézium tartalmú — vizek esetére, ahol a korrekciós tag az összes sótartalmat veszi figyelembe. Az utóbbi összefüggés felhasználásával számítható egyensúlyi pH érték (pH e): OQOl 7jHe = ~273Tt 1>575 + 0,0126 *- lg(Ca &-w) + 1.17 -lO-^'/T ahol: t =víz hőmérséklete (°C) Ca k = kalciumkeménység (nk°) m = lúgosság (mval/1) p —sótartalom (mg/l) Az egyensúlyi és ténylegesen mért pH összehasonlításával a korróziós vagy kőkiváló hajlam jellemezhető. A mért pH és a számított egyensúlyi pH különbsége az ún. Langelier-telítési index (Lt) ^ = P Hmért-P H" a víz egyensúlyi állapotban van, ha Lt = 0, L, < 0 esetén a víz korrozív /y<> 0 esetén kőkiválásra hajlamos. A másik alkalmazott index a Ryznar-stabilitási index (It s); R a = 2 pH c — pH mér t a tájékoztató értékelés: R, = 4—5 erősen kőkiváló 5—6 gyengén kőkiváló 6—7 alig kőkiváló, vagy korrozív 7—8 korrozív 8—9 erősen korrozív. A stabilitási indexek csak a rendszer kőkiváló hajlamát jelzik, a tényleges folyamatokat, a lebomlás mélységét a besűrűsödési tényezők eltérése mutatja meg (2) összefüggés. A kémiai egyensúlyok vizsgálata alapján meghatározhatók azok a vízminőségi paraméterek, amelyek az adott körülmények között a technológiában a kőkiválás mentes üzemet biztosítani tudják, ez alapján megtervezhetők a szükséges vízkezelések is. A nagy hőterhelésű rendszereknél, vagy az adott recirkulációs rendszerben a jelentősen eltérő falhőmérsékletű hűtőfelületeknél, illetve a hálózatban az egyaránt elfogadható vízminőségi paraméterek beszabályozása nehezen biztosítható, ugyanis korrózió és kőkiválás egyazon rendszeren belül is felléphet. Hasonló problémákkal állunk szemben ha különböző korróziós tulajdonságú szerkezeti anyagok védelmét kell biztosítani. Ha a rendszer sajátosságaiból adódóan a pótvízvagy részáram-kezeléssel nem vagy csak nagy ráfordítással lehet a problémamentes vízellátást biztosítani, vizsgálni kell a hűtőkörök vegyszeres (inhibitoros) kezelését. 4 A végső döntés előtt azonban megfelelő laboratóriumi és üzemi mérések, kísérletek végrehajtása szükséges. A technológiai, beruházási és üzemeltetési kihatások figyelembevételével gazdaságossági számításokat kell végezni a döntések kellő alátámasztására, a beavatkozások sorrendiségének eldöntésére. IRODALOM [1] Illés—Kelemen—Ollós: Ipari Vízgazdálkodás. VÍZDOK, Budapest, 1983. [2] Held, H. D.: Kühlwasser. Vulkan-Verlag Dr. W. Classen, Essen, 1970. [3] Sanks, Tt. I.: Water treatment plant design. Ann Arbor Science publishers, Inc. 1978. [4] Kljacsko, V. A.— Apelcin, E. E.: Természetes vizek tisztítása. 1968. VÍZDOK, Budapest. [5] Degremont Handbuch: Bauverlag GmbH. Wiesbaden und Berlin. 1974. [6] Perry, J. H.: Vegyészmérnökök Kézikönyve. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969. [7] Danekwerts, P. V.: Gáz-folyadék eljárások. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1976. System-design of the water nianacenipnt of industrial plants .Kelemen, L. — Krause, A. The rational or optimal water management of an industrial plant can be proved by thorough systemsinvestigations with due regard on the regional characteristics in water resources management, water quality protection and production-technological demand. Alternative model systems integrated by use of different base-models may determine the structure of a best model. Chemical, physical and biological processes of the water systems of industrial plants and all available external effects were analyzed by mathematicalstatistical methods. Then, based on this information, the different methods for water treatment —suitable to satisfy production-technological and regional demand — were selected. Optimal systems-plans for the water management of industrial plants are accordingly the end-results of up-to-date technical-economical systems-investigations.
