Очень большой проблемой обеспечения промышленных производств (химических, нефтеперерабатывающих и прочих) является очистка охлаждающей воды. Большинство схем охлаждения основано на использовании оборотной воды на градирнях. И большинство возникающих проблем таковы – накипь, коррозия, биообрастание.
Решение проблем
Проблемы борьбы с коррозией и чистокой теплообмеников от накипи решаются использованием ингибиторов и успешно работают до настоящего времени. Проблема биообрастания несколько сложнее, для борьбы с ней применяют более современные методы. Ведь образование на стенках устройств с охлаждающей водой пленки с биологическими веществами очень сильно снижает теплоотдачу, способствует быстрому образованию коррозии, что, соответственно, приводит к росту эксплуатационных расходов. Биопленка образуется вследствие повышения температуры, из-за большого количества примесей в охлаждающей воде и поступающих из окружающего воздуха. Для бактерицидной водоочистки охлаждающей воды и контроля за образованием микроорганизмов используются биоциды. Биоциды – это биологически активные вещества (или составы), в которых содержатся один или несколько активных ингредиентов, с помощью которых можно полностью уничтожить или нейтрализовать вредные микроорганизмы – происходит это в процессе химической реакции. Сами биоциды делятся на две группы – неокисляемые и окисляемые.
Неокисляемые биоциды довольно стойкие и в состоянии обеспечить длительную защиту и очистку от биологических обрастаний, вследствие чего обработанную таким методом охлаждающую воду нужно обязательно тестировать на токсичность. Проведение такого тестирования достаточно дорогое и связано с большими сложностями, поэтому использование таких биоцидов для очистки не очень распространено. Окисляемые биоциды используются гораздо чаще и к ним относятся высокоактивные соединения – нитрохлорбензол, хлорфенол, органические соединения серы и прочие.
Естественно, такие вещества вступают в реакцию как с микроорганизмами, так и с макроорганическими клетками, что очень часто приводит к образованию токсических веществ, опасных для окружающей среды. В связи с такой ситуацией во многих странах использование органических соединений для очистки охлаждающей воды было запрещено, что и заставило искать новые способы борьбы с образованием биообрастаний. И сегодня применяют более безопасные в экологическом плане методы и вещества – озон, перекись водорода, диоксид хлора, хлор. Из всех этих веществ хлор считается наиболее химически активным, поскольку легко вступает в реакцию с большинством соединений при любой температуре, даже комнатной.
Но в процессе таких реакций образуются новые адсорбируемые органические галогенпроизводные – АОГ. Это четыреххлористый углерод, хлоральгидрат, дихлорэтан, хлороформ и другие, довольно опасные канцерогенные элементы. Риск образования вредных веществ снизить можно только применением диоксида хлора, что ведет к дополнительным расходам. Ведь диоксид хлора – это нестабильное химическое соединение, его нужно заново вырабатывать перед началом нового использования.
Использование озона
В конце двадцатого века ведущие компании в области использования озона установили, что для обеззараживания и очистки охлаждающей воды для промышленных предприятий наиболее эффективно использовать озонирование воды. С тех самых пор данный газ стали применять как хорошую альтернативу привычным биоцидам. Озон обладает очень сильными окислительными свойствами, поэтому он обеспечивает высокий уровень очистки, дезинфекции и понижает количество существующих в охлаждающей воде загрязнений, зачастую попадающих туда вместе с подпиточной водой. Более того, при правильном подходе озон в состоянии повысить эффективность противонакипных и антикоррозионных ингибиторов.
Таким образом, очистка охлаждающей воды с помощью озона – очень эффективный и производительный способ. К тому же, сравнительно недорогой – для получения газа необходимы только электроэнергия и кислород. Неудобство заключается лишь в том, что этот газ нестойкий элемент, поэтому производить его рекомендуется непосредственно перед применением.
