ВОДОСНАБЖЕНИЕ.   НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ

СНиП 2.04.02-84*

Приложение 5

Рекомендуемое

СТАБИЛИЗАЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ, ОБРАБОТКА ИНГИБИТОРАМИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ КОРРОЗИИ СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ТРУБ

1. При отсутствии данных технологических анализов стабильность воды допускается определять по индексу насыщения карбонатом кальция J

J = рН_о- рН_s,              (1)

где     рН_о—водородный показатель, измеренный с помощью рН-метра.

рН_s — водородный показатель в условиях насыщения воды карбонатом кальция, определяемый по номограмме рис. 1, исходя из значений содержания кальция С_Са, общего солесодержания Р, щелочности Щ и температуры воды t.

2. Для защиты металлических труб от коррозии и образования бугристых коррозионных отложений стабилизационную обработку воды следует предусматривать при индексе насыщения менее 0,3 более трех месяцев в году.

При определении необходимости стабилизационной обработки воды надлежит учитывать изменение ее качества в результате предшествующей обработки (коагулирования, умягчения, аэрации и т.п.).

3. Для вод, подвергаемых обработке минеральными коагулянтами (сернокислым алюминием, хлорным железом и т.п.), при подсчете индекса насыщения следует учитывать снижение рН и щелочности воды вследствие добавления в нее коагулянта.

Щелочность воды после коагулирования O_к мг-экв/л, следует определять по формуле

Щ_к = Щ₀ - Д_к/е_к,              (2)

где    Щ₀ — щелочность исходной воды (до коагулирования), мг-экв/л;

Д_к—доза коагулянта в расчете на безводный продукт, мг/л;

е_к — эквивалентная масса безводного вещества коагулянта, мг/мг-экв, принимаемая согласно п. 6.19.

Количество свободной двуокиси углерода в воде после коагулирования следует определять по номограмме рис. 2 при известной величине рН коагулированной воды, а при неизвестном рН по формуле

(СО₂)_св= (С0₂)₀ + 44Д_к/е_к,              (3)

где     (СО₂)₀ -- концентрация двуокиси углерода в исходной воде до коагулирования, мг/л.

При известном значении (СО₂)_св по номограмме рис. 2 определяется величина рН воды после обработки коагулянтом.

4. При положительном индексе насыщения для предупреждения зарастания труб карбонатом кальция воду следует обрабатывать кислотой (серной или соляной), гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия.

Рис. 1. Номограмма для определения рН насыщения воды карбонатом кальция (рН₅)

Пример. Дано: С_Са = 100 мг/л; Щ= 2 мг-эк.в/л; Р = 3 г/л; t =40 °С.

Ответ: рН₅ = 7,47

Рис. 2. Номограмма для определения концентрации свободной двуокиси углерода в природной воде (или рН)

Пример. Дано: рН = 7; Р = 1 г/л; Щ = 1 мг-экв/л ; t = 80 °С

Ответ: (CO₂)_св = 9,1 мг/л

Дозу кислоты Д_кис, мг/л, (в расчете на товарный продукт) следует определять по формуле:

Д_кис=100 a_кисЩе_кис/С_кис,          (4)

где     a_кис — коэффициент, определяемый по номограмме рис. 3;

Щ — щелочность воды до стабилизационной обработки, мг-экв/л;

е_кис — эквивалентная масса кислоты, мг/мг-экв (для серной кислоты — 49, для соляной кислоты — 36,5);

С_кис — содержание активной части в товарной кислоте, %.

Дозу гексаметафосфата или триполифосфа-та натрия (в расчете на Р₂О₅) надлежит принимать:

для хозяйственно-питьевых водопроводов — не более 2,5 мг/л (3,5 мг/л в расчете на РО₄);

для производственных водопроводов — до 4 мг/л.

5. При отрицательном индексе насыщения воды карбонатом кальция для получения стабильной воды следует предусматривать ее обработку щелочными реагентами (известью, содой или этими реагентами совместно), гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия. Дозу извести следует определять по формуле

Д_и=28 b_иК_tЩ              (5)

где    Д_и —доза извести, мг/л, в расчете на СаО;

b_и — коэффициент, определяемый по номограмме рис. 4 в зависимости от рН воды (до стабилизационной обработки) и индекса насыщения J',

K_t — коэффициент, зависящий от температуры воды: при t = 20°С-К_t= 1, при t = 50°С-К_t = 1,3;

Щ— щелочность воды до стабилизационной обработки, мг-экв/л.

Дозу соды в расчете на Na₂CO₃, мг/л, надлежит принимать в 3—3,5 раза больше дозы извести в расчете на СаО, мг/л.

Если по формуле (5) доза извести Д_и /28, мг-экв/л, получается больше величины d_щ , мг-экв/л, определяемой по формуле

d_щ=0,7[(CO₂)/22+Щ]              (6)

то в воду кроме извести в количестве d_щ, мг-экв/л, следует вводить также соду, дозу которой Д_с, мг/л, надлежит определять по формуле

Д_с=(Д_и/28-d_щ)100              (7)

Следует предусматривать возможность одновременно с введением щелочных реагентов дозировать гексаметафосфат или триполифосфат натрия дозой 0,5—1,5 мг/л (в расчете на P₂О₅) для повышения степени равномерности распределения защитной карбонатной пленки по длине трубопроводов.

При проектировании систем обработки воды гексаметафосфатом натрия или триполифосфатом натрия (без щелочных реагентов) для борьбы с коррозией стальных и чугунных труб производственных водопроводов следует предусматривать дозы этих реагентов 5—10 мг/л (в расчете на Р₂О₅). Для хозяйственно-питьевых водопроводов дозы указанных реагентов не должны превышать 2,5 мг/л в расчете на P₂O₅.

В случаях обработки воды гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия без щелочных реагентов при вводе в эксплуатацию участков новых трубопроводов для снижения интенсивности коррозии следует предусматривать заполнение их на 2—3 сут раствором гексаметафосфата или триполифосфата натрия концентрацией 100 мг/л (в расчете на Р₂О₅) с последующим сбросом этого раствора и промывкой трубопроводов водой с дозами указанных реагентов (в расчете на Р₂О₅): 5—10 мг/л — для производственных водопроводов и 2,5 мг/л — для хозяйственно-питьевых водопроводов.

6. Приготовление растворов гексаметафосфата и триполифосфата натрия для обработки воды должно производиться в растворорасходных баках с антикоррозионной защитой. Концентрацию растворов надлежит принимать от 0,5 до 3 % в расчете на товарные продукты, при этом продолжительность растворения с применением механических мешалок или сжатого воздуха — 4 ч при температуре воды 20 °Cи 2 ч при температуре 50 °С.

7. При стабилизационной обработке воды следует предусматривать возможность введения щелочных реагентов в смеситель, перед фильтрами и в фильтрованную воду перед вторичным хлорированием.

При введении реагента перед фильтрами и в фильтрованную воду должна быть обеспечена высокая степень очистки щелочных реагентов и их растворов. Приготовление известкового молока и раствора соды и их дозирование следует предусматривать согласно пп. 6.34-6.39

Введение щелочных реагентов перед смесителями и фильтрами допускается производить в тех случаях, когда это не ухудшает эффекта очистки воды (в частности, снижения цветности).

8. Для формирования защитной пленки карбоната кальция на внутренней поверхности трубопровода в первый период его эксплуатации надлежит предусматривать возможность увеличения доз щелочных реагентов по сравнению с определяемыми по формулам (6) и (7) в два раза, а в дальнейшем длительно на 10—20 % больше определяемой по тем же формулам.

9. Уточнение доз щелочных реагентов, а также продолжительности периода формирования защитной карбонатной пленки производится в процессе эксплуатации трубопровода на основе проведения технологических и химических анализов воды, а также наблюдений за индикаторами коррозии. Этими наблюдениями определяется также целесообразность поддержания небольшого пересыщения воды карбонатом кальция после начального периода формирования защитной карбонатной пленки на стенках труб.

10. При формировании защитной карбонатной пленки в трубопроводах систем хозяйственно-питьевого водоснабжения значение рН обработанной щелочными реагентами воды не должно превышать величины, допускаемой ГОСТ 2874—82.

11. Проектирование стабилизационной обработки маломинерализованных вод с содержанием кальция менее 20—30 мг/л и щелочностью 1—1,5 мг-экв/л следует производить только на основе предпроектных технологических изысканий. При необходимости повышения концентраций в воде кальция Са²⁺ и гидрокарбонатов (НСО₃) следует предусматривать совместную обработку воды двуокисью углерода (СО₂) и известью.