Биологических процессов

Скорость охлаждающей воды в конденсаторных трубках должна быть не менее 1,5 м/с, особенно при наличии биологических отложений, так как осаждение взвесей на стенках трубок приводит к локализации коррозии. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора не должна превышать 45 °С, особенно при наличии органических отложений, разлагающихся с образованием сульфидов и аммиака. Уменьшение расхода охлаждающей воды на конденсатор, приводящее к увеличению ее нагрева, неблагоприятно сказывается на коррозионной стойкости трубок. Обычно при повышенных температурах воды более интенсивная коррозия наблюдается в трубках последнего хода охлаждающей воды. При работе с температурой охлаждающей воды более 45 °С на выходе из конденсатора необходимо введение в циркуляционную воду ингибиторов коррозии.

Дистиллят испарительной установки дополнительно подвергается очистке от железа на Н-катионитных фильтрах и химическому обессиливанию. Для обеспечения бессточного режима работы оборотной охлаждающей системы АзИНЕФТЕХИМ совместно с ВНИИВОДГЕО предложили продувочные воды системы оборотного охлаждения ТЭЦ использовать для приготовления добавочной воды в пароводяной цикл. В соответствии с рекомендациями предусмотрено осуществление коагуляции и известкования доочищенных сточных вод перед подачей их в систему оборотного охлаждения. Продувочная вода в количестве 2000 м3/ч после осветления на механических фильтрах и подкисления подается на питание испарительной установки. Предлагаемое решение создаст благоприятные условия работы оборотной охлаждающей системы ТЭЦ. Глубокая очистка добавочной воды в осветлителях от коллоидных и взвешенных примесей, низкие кратности упаривания в системе (^у=1,3) и повышенные значения рН=9,5-^-10 в сочетании с хлорированием предотвратят образование биологических отложений на поверхностях конденсаторов и других теплообменных аппаратов. Низкие кратности упаривания уменьшают также интенсивность коррозионных процессов ,и улучшают температурный режим системы. Предварительное использование сточной воды в оборотной системе уменьшает поступление специфических загрязнений на ВПУ за счет окисления и отдувки части аммонийных и органических соединений.. Остаточное количество этих веществ будет удаляться на стадии сорбционной очистки и обессоливания дистиллята испарителей. Присутствие органических веществ городских сточных вод в концентрате испарителей оказывает стабилизирующее действие на процесс кристаллизации сульфата кальция в последних ступенях испарительной установки.

При наличии на внутренних поверхностях трубок отложений биологического происхождения следует из водяного пространстве конденсатора удалить воду и заполнить его 2—5%-ным раствором кальцинированной соды Na2CO3 в пресной воде в зависимости от количества биологических отложений. После этого необходимо подвести к каждой водяной крышке пар низкого давления, подогреть раствор go 65—70° С и поддерживать его температуру ио-

Отложения, образующиеся на поверхностях теплсоб-менной аппаратуры, с которыми находится в контакте вода, по своему составу можно разбить на три основных группы. При достаточно высоком подогреве (40° С и выше) вод с карбонатной жесткостью, превышающей 3 — 4 мг-экв/кг, возникают за счет протекания реакций 2 — 3 и 2 — 4 отложения, в основном состоящие из карбоната кальция. Нагрев до 20 — 40° С маломинерализованных вод, содержащих значительные количества органических веществ и грубодисперсных неорганических соединений, приводит к образованию слизеобразных биологических отложений. Наконец, подогрев недеаэрированной воды с карбонатной жесткостью ниже 2 мг-экв/кг сопровождается образованием наносных от-ложетшй, в основном состоящих из продуктов коррозии.

В диапазоне температур 20—40° С в охлаждающей воде возникает энергичная жизнедеятельность различных организмов, образующих на трубках теплообмен-ных аппаратов слизистые отложения. От биологических отложений страдают как прямоточные, так и оборотные системы охлаждения.-Поскольку процесс обусловлен жизнедеятельностью организмов, то на интенсивность его протекания в значительной степени влияют температура воды и наличие питательной среды, а также присутствие грубодисперсных соединений.

В данной главе рассмотрены также вопросы предотвращения биологических отложений или обрастаний, имеющих серьезное41 значение для эксплуатации систем водяного охлаждения.

Основным профилактическим мероприятием против биологических отложений является хлорирование охлаждающей воды жидким хлором или раствором хлорной извести.

Хлорирование воды применяется для борьбы с органическими отложениями в трубках и в первую очередь с отложениями биологического характера (микроорганизмами). Хлор, растворенный в воде, убивает микроорганизмы и не допускает их развития, в результате чего трубки хорошо защищены от биологических отложений, но хлор -не защищает от отложений карбонатной, накипи.

Основным профилактическим мероприятием против биологических отложений является хлорирование охлаждающей воды жидким хлором или раствором хлорной извести.

Хлорирование воды применяется для борьбы с органическими отложениями в трубках и в первую очередь с отложениями биологического характера (микроорганизмами). Хлор, растворенный в воде, убивает микроорганизмы и не допускает их развития, в результате чего трубки хорошо защищены от биологических отложений, но хлор не защищает от отложений карбонатной накипи.

д) Хлорирование циркуляционной воды. В качестве профилактического мероприятия против образования биологических отложений в трубках рекомендуется хлорирование циркуляционной воды, при котором уничтожаются микроорганизмы (растительные водоросли), являющиеся причиной образования отложений при оседании з неровностях трубок. Для успешности хлорирования вода при входе в конденсатор должна содержать не менее 0,2—1,0 части хлора на 106 частей зоды и после конденсатора 0,05—0,1 части. Хлор вводится периодически в любом месте, лишь бы при входе в конденсатор получилась указанная концентрация, но лучше вводить sro вблизи конденсатора, обеспечивая, однако, хорошее перемешивание с водой. Для хлорирования необходима специальная аппаратура — хлораторы, в которых производится дозировка хлора и приготовление первоначального его концентрата. В СССР употреблялись хлораторы системы Ремеспицкого, изготовлявшиеся Ленинградским научио-исследовательскам институтом водоснабжения и сантех-

Для удаления мягких илистых биологических отложений — обрастаний в конденсаторных трубках может применяться очистка этих трубок «на ходу» монолитными

Из теории относительности следует, что на Земле и на космической ракете время течет по-разному, т. е. ход любых часов и протекание любых биологических процессов на ракете происходит медленнее, чем на Земле.

Академик Н. Н. Семенов предлагает [26] уже теперь взяться за решение еще двух проблем, в основе которых лежит использование двух естественных биологических процессов в определенных искусственных условиях: 5) накопление органических топлив в виде растительного покрова Земли, ускоренно выращиваемого с помощью усовершенствованного процесса фотосинтеза, 6) создание химических топлив путем технического освоения энергетических реакций, протекающих в живых организмах (подробнее см. § 38).

К загрязнениям антропогенного происхождения относятся вещества, которые попадают в атмосферу в результате химических или биологических процессов, используемых в производственной деятельности человека. )Ниже перечислены основные пути образования загрязняющих частиц над поверхностью земли в глобальном масштабе [1, с. 260].

того, несмотря на многочисленные свидетельства влияния биологических процессов на коррозию металла, этот факт совершенно не принимается во внимание при обычных коррозионных исследованиях, что подчеркнул Комптон [1], отметив наивность некоторых исследователей, рассматривающих морскую воду как простой раствор хлорида натрия, загрязненный некоторыми другими солями. Он также указал на необходимость серьезного уче1-та биологических факторов, столь часто упоминаемых, когда речь заходит об уникальных коррозионных свойствах морской воды.

Биологическое обрастание поверхностей в морской воде уже давно считается естественным явлением. Образование слоя водорослей и раковин на корпусах судов, увеличивающее их массу и снижающее скорость движения, с древних времен представляет серьезную проблему с точкя зрения экономичности морских перевозок. Однако необходимо учитывать, что появление заметных на глаз организмов, таких как усоногие раки, морские черви, двустворчатые моллюски и т. д., происходит на сравнительно поздней стадии развития химических и биологических процессов.

К числу энергетических ресурсов, пригодных для использования человеком, относятся, во-первых, энергия, непосредственно получаемая от Солнца, Луны и Земли (ядерная и геотермальная), во-вторых, энергия, получаемая косвенно от Солнца по прошествии весьма длительного времени (из ископаемого топлива) и, наконец, в-третьих, энергия ветра, воды и биологических процессов в живых организмах. Непосредственные ресурсы энергии можно отнести к числу воспроизводимых. Косвенные ее источники — такие, как ветер, вода и т. д., — воспроизводимы, но ограничены, а потому имеют скорее локальное, чем глобальное, значение. Ископаемое топливо является невоспроизводимым ресурсом.

Традиционная очистка городских сточных вод представляет сочетание физических и биологических процессов. Полная схема очистных сооружений обычно включает три основные ступени: 1) механическую очистку, 2) биологическую очистку, 3) доочист-ку, осуществляемую физическими, физико-химическими или биологическими методами, а также их комбинированием.

Составим для этого прежде всего в общем виде энергетический баланс, характерный для растений, а затем такой же для животных. Такой баланс можно представить достаточно надежно, если не углубляться в существо сложнейших биологических процессов, а ограничиться входящими и выходящими потоками энергии.

1. Концентрационные колебания лежат в основе действия ряда важнейших биологических устройств. Это, во-первых, биологические часы, т. е. механизмы временной организации биологических процессов; во-вторых, все органы, обеспечивающие механическое перемещение; в-третьих, практически все элементы нераной и аналогичных ей возбудимых систем (Van der Pol, 1940; Rashev-sky, 1960; Christiansen, 1961; Goodwin, 1963; Ходжкин, 1965; Катц, 1968; Дещеревский и др., 1970).

Повышение температуры вещества до 1СЯ может происходить под воздействием внешнего источника теплоты, а также физических и биологических процессов в веществе (адсорбция газов и паров, окисление, разложение, жизнедеятельность микроорганизмов и т. п.).

самоочищение воды за счет физических, химических и биологических процессов, чему способствует аэрация, перемешивание, декантация взвесей, разбавление загрязнений в большой массе воды. Под действием простейших водных организмов, микробов—антагонистов, бактериофагов и антибиотиков биологического происхождения, под влиянием биохимических и оксидаци-онных процессов — погибают патогенные бактерии и вирусы. Самоочищение воды, как правило, не обеспечивает необходимого ее качества для производственных и хоз-питьевых целей. Поэтому практически всегда поверхностная вода нуждается в кондиционировании ее свойств с их доведением до требований потребителя.