Разработка химико-технологических основ системы автоматизированного химконтроля процессов обработки воды на ТЭС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.14, кандидат технических наук Опарин, Михаил Юрьевич

• Опарин, Михаил Юрьевич
• кандидат технических наук
• 1997

Оглавление диссертации кандидат технических наук Опарин, Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СХЕМ ОБРАБОТКИ ВОДЫ НА ТЭС И

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ХИМКОНТРОЛЯ ЗА ОБРАБОТКОЙ ВОДЫ

1.1. Анализ технологических схем обработки воды на ТЭС

1.2. Состояние автоматизированного контроля химического состава технологических вод ТЭС

1.3. Анализ ионных равновесий технологических вод ХВО ТЭС

1.4. Удельная электропроводность монорастворов сильных электролитов

1.5. Концепция развития систем АХК и задачи исследования

2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ И РАСЧЕТОВ

2.1. Обоснование метода расчета качества дистиллята испарительной установки и оценка его достоверности

2.2. Расчет удельной электропроводности природных вод

2.3. Оценка концентрации и ионного состава отработанного регенерационного раствора и продувки испарительной установки

2.4. Оценка рассчитанных значений концентраций смесей электролитов

2.5. Обоснование выбора приборов автоматизированного химконтроля

2.6. Методика проведения лабораторных и промышленных опытов

2.7. Выводы по второй главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ХИМКОНТРОЛЯ ЗА РЕГЕНЕРАЦИЕЙ ИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ

3.1. Расчет концентраций растворов реагентов по измеренной электропроводности

3.2. Анализ и обработка результатов химконтроля регенераций ионитов лабораторной установки

3.3. Обработка промышленных результатов регенерации

Н-ОН- ионитных фильтров

3.4. Практическое использование результатов исследований

3.5 Схема автоматизированного химконтроля за работой обессоливающей установки

3.6. Выводы по третьей главе

4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ХИМКОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ

УСТАНОВКИ ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ

4.1. Осветлитель

4.2. Ионитная часть установки термохимического обессоливания воды

4.2.1. Описание лабораторной установки и методы контроля

4.2.2. Результаты экспериментальных исследований

4.2.2.1. Опыты на водопроводной воде

4.2.2.2. Опыты на модельных растворах повышенной минерализации

4.3. Испарительная установка

4.3.1. Автоматизированный химконтроль за качеством дистиллята установки

4.3.2 Сопоставление расчетных и аналитических данных по уточненному варианту расчета

4.3.3. Оценка концентрации и ионного состава продувки испарителя

4.4. Узел приготовления регенерационного раствора (УПРР)

4.4.1. Обоснование установки рН-метра

4.4.2. Организация автоматизированной нейтрализации готового раствора соли

4.4.3. Обоснование установки кондуктометра

4.5. Организация автоматизированного химконтроля за работой установки термохимического обессоливания

4.6. Выводы по четвертой главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка химико-технологических основ системы автоматизированного химконтроля процессов обработки воды на ТЭС»

Состояние энергетики в настоящее время часто характеризуется понятиями с использованием терминов "надежность" и "живучесть". Живучесть определяется тем, что многие электростанции России переходят в категорию "стареющих". Требование надежности основного и вспомогательного оборудования во многом обуславливается неустойчивым режимом работы с частыми остановами и пусками. Неустойчивость в отношении водоподготовительного оборудования часто проявляется в изменении (ухудшении) качества исходной воды, изменениях, против нормативных, характеристик реагентов и ионитов. В то же время, в соответствии с требованиями жизни, ужесточается экологический контроль за деятельностью ТЭС и, в частности, химцехов; появляются новые малоотходные технологии водоподготовки, проекты "экологически чистых ТЭС".

В этих условиях немалую роль в обеспечении надежности и живучести оборудования химцехов и ТЭС, в освоении новых технологий водоподготовки играет химический контроль за технологическими процессами. Более того, новые малоотходные технологии водоподготовки часто предполагают разделение потоков по химическим показателям, обработку и утилизацию стоков. Без использования автоматизированного химконтроля (АХК) эксплуатация таких систем вообще представляется малоперспективной.

Данная работа посвящена вопросам обеспечения и организации автоматизированного химконтроля на водоподготовительных установках (ВПУ) ТЭС. Актуальность ее обусловлена названными выше причинами, а кроме того, определяется новыми горизонтами, открывшимися с развитием и внедрением в производство средств вычислительной техники и средств связи автоматизированных приборов с информационно-управляющей ЭВМ. Появилась возможность создания контрольно-диагностических комплексов, сопрягающихся с автоматизированной системой управления водоподготовкой.

При наличии надежных промышленных приборов химконтроля, в том числе отечественных, таких, как кондуктометры и потенциометры, центр тяжести в решении задач автоматизированного химконтроля переносится на создание алгоритмов и методик, обеспечивающих количественное определение контролируемых величин - концентраций ионов и электролитов, в различных технологических потоках на ВПУ.

Цель работы состоит в создании математических моделей ионных равновесий в технологических потоках и реализации их в методы и системы автоматизированного химконтроля на ВПУ и, в первую очередь, на широко распространенных установках химического обессоливания и новых малоотходных термохимических установках обработки воды.

В соответствии с обозначенной целью в работе решаются следующие научные и практические задачи:

• разработка математических алгоритмов расчета ионных равновесий для основных технологических потоков, включающих, наряду с химическими параметрами, физико-химические, измеряемые приборами химконтроля, например, электропроводность, рН.;

• разработка методов количественного приборного химконтроля в рамках системы АХК водоподготовки;

• теоретическое обоснование и практическая проверка предложенных систем АХК для химического и термического обессоливания воды на тэс.

При этом в качестве наиболее важных процессов ВПУ можно выделить процессы регенерации ионитных фильтров и работу испарителей термохимических установок, отпускающих дистиллят на подпитку котлов и продувочную воду - для приготовления и повторного использования регенерационного раствора соли.

В диссертации:

1. Впервые разработан алгоритм и апробирована методика количественного контроля процессов регенерации Н-катионитного и ОН-анионитного фильтров, основанная на измерении удельной электропроводности регене-рационных растворов до и после фильтра.

2. Предложена полная схема автоматизированного химического контроля блока фильтров химического обессоливания, обеспечивающая контроль за рабочими процессами и процессами регенерации ионитов.

3. Впервые разработан метод автоматизированного химконтроля испарительной установки, позволяющий по измерению электропроводности и рН определять нормируемые параметры качества дистиллята: концентрацию катионов натрия и свободной углекислоты, и по измерению электропроводности продувочной воды - рассчитывать минерализацию концентрата испарителя, знание которой необходимо как для управления собственно величиной продувки, так и для последующей обработки продувочной воды перед ее использованием. 4. Предложена схема автоматизированного химконтроля термической обессоливающей установки, способная обеспечить управление химико-технологическим режимом малоотходной термохимической ВПУ.

Практическая ценность работы определяется созданием систем АХК, которые могут быть использованы как на действующих установках химического и термического обессоливания, так и на вновь проектируемых, в том числе малоотходных термохимических ВПУ. Могут быть использованы как системы АХК в целом, так и отдельные ее элементы. В частности, автоматизированный потенциометрический химконтроль истощения Ыа-катионитных фильтров внедряется в настоящее время на Тобольской ТЭЦ и Нижневартовской ГРЭС; На Саранской ТЭЦ-2 прошли успешные промышленные испытания системы химконтроля качества дистиллята испарителя и осветленной воды. На Костромской ГРЭС идет поэтапная реализация схемы автоматизированного химконтроля за блоком фильтров химического обессоливания добавочной воды котлов.

На основе проведенного исследования в рамках создания системы АХК разрабатывается система подготовки проб, обеспечивающая автоматизированный химконтроль одним прибором за работой нескольких (от 3 до 5) одноименных фильтров. К решению задачи привлечены специалисты ИГЭУ, инженерно-технические работники Костромской ГРЭС и Фурмановского завода "Темп".

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена:

• в расчетно-теоретической части - использованием классических законов ионных равновесий растворов электролитов;

• в части измерений - использованием наиболее надежных приборов химконтроля: кондуктометров и потенциометров, прошедших государственную аттестацию и рекомендованных для подобного рода измерений;

• в отношении измерений значений концентраций ионов и электролитов, выполняемых системой АХК - сравнением с данными параллельных химических анализов, проведенных стандартизированными методами.

В работе представлены:

• математические алгоритмы и методики количественного определения концентраций ионов и электролитов в растворах по измеренным значениям электропроводности и рН;

• результаты опытно-промышленных исследований, полученных при разработке и испытании методов АХК состава различных технологических потоков на ВПУ ТЭС;

• схемы автоматизированного химконтроля для установок химического и термического обессоливания воды.

Заключение диссертации по теме «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты», Опарин, Михаил Юрьевич

3.6. Выводы по третьей главе

1. Впервые решена задача количественного контроля регенераций ионитных фильтров на базе отечественных кондуктометров с относительным отклонением результатов расчета от опытных значений не превышающем 10 %.

2. Разработана методика расчета концентраций кислоты (или щелочи) и солей в стоке Н-катионитного (или ОН-анионитного) фильтра по двум измерениям удельной электропроводности регенерационного раствора: до фильтра и после него. Методика основана на математической модели изменения состава и концентраций электролитов в процессе регенерации в слое ионита.

3. Составлены эмпирические зависимости для расчета состава солевого стока при разделении на солевой и смешанный (соль + избыток реагента).

4. Дополнена схема автоматизированного химконтроля за работой водоподго-товительных установок ТЭС, что позволило предложить полную систему АХК блока фильтров химического обессоливания на ВПУ ТЭС.

Нормальная работа установки термохимического обессоливания требует организации автоматизированного химконтроля и автоматизированного управления. Ниже рассматриваются технологические параметры, состав и назначение схемы автоматизированного химконтроля по отдельным элементам схемы ВПУ (рис. 4.1).

Автоматизированный химконтроль (АХК) за работой термохимической установки должен быть реализован на базе автоматизированних промышленных приборов химконтроля. Из числа таких приборов хорошо зарекомендовали себя кондуктометры [13,14] и, отчасти, потенциометры [15]. Все названные приборы могут работать как приборы-сигнализаторы. Кроме того, кондуктометры, а в ряде случаев и потенциометры, способны работать как измерители, регистрируя количественное значение измеряемой величины, отражая концентрации ионов в растворе.

Разработка АХК проводилась по отдельным элементам схемы ВПУ (рис. 4.1). Ниже рассмотрен уровень и объем химконтроля.

4.1. Осветлитель

Исследования проводились на промышленном осветлителе ВТИ-160 [46] на ХВО Саранской ТЭЦ-2 при работе на воде, качество которой приведено в табл. 4.1. Среднее качество осветленной воды за этот период характеризовалось следующими показателями: рН=9,95 - 10,80 Жо=2,2 - 2,9 мг-экв/л, сухой остаток=400 - 600 мг/л, Що=0,6 - 1,0 мг-экв/л, [Са2+]=1,2 - 2,2 мг-экв/л,

1 - осветлитель схемы подготовки питательной воды МИУ; 2 - бак осветленной воды; 3 - механические фильтры; 4, 5 - натрий-катионитные фильтры 1 и 2 ступеней; 6 - деаэратор; 7 - испарительная установка; 8, 9 - насосы; 10 - подогреватель исходной воды; 11 - бак сбора продувочных вод испарительной установки; 12 - узел приготовления регенерационного раствора натрий-катионитных фильтров; 13 - бак концентрированных растворов; 14 - термохимический умягчитель; 15 - полочный осветлитель; 16, 17, 18 - насосы; ИВ - исходная воды; К - коагулянт; И - известь; П - пар.

Рис. 4.1. Схема унифицированного промышленного модуля малоотходной ВПУ

Показатель январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь

Значение рН 7,65 7,90 7,60 7,30 7,90 8,20 7,95 7,90 8,00 7,75 8,30 7,65

Сухой остаток, мг/л 521 481 549 391 697 324 562 535 634 640 608 602

Ж0, мг-экв/л 5,0 6,2 6,3 5,7 6,2 6,0 6,2 6,3 6,3 6,2 6,9 7,2

Щ0, мг-экв/л 4,8 5,0 4,6 5,0 4,6 5,0 5,2 5,0 4,8 5,0 4,8 4,7

Са2+], мг-экв/л 3,0 2,9 3,5 2,6 3,2 2,7 2,6 3,2 ЗД 3,5 3,2 3,2

Mg2+], мг-экв/л 2,0 2,3 1,9 зд 3,0 3,3 3,6 зд ЗД 2,7 3,7 4,0

Fe2+], мг/л 0,22 0,11 0,19 0,31 0,30 0,06 0,10 0,37 0,16 0,20 0,72 0,35

Си2+], мг/л 0,025 0,05 0,024 0,022 0,021 0,021 0,025 0,027 0,023 0,048 0,054 0,018

Si032+], мг/л 5,0 10,0 12,0 14,0 12,0 10,0 12,0 12,0 11,0 13,0 12,0 12,0

S042"], мг/л 139 269 128 136 150 151 149 141 155 170 288 170

Cl"], мг/л 55 62 63 63 136 72 70 70 80 82 92 89

N03-], мг/л 1,29 1,20 1,37 2,20 0,09 0,07 1,36 0,07 0,05 1,65 1,70 1,50

N021, мг/л 0,008 0,055 0,077 0,027 0,041 0,006 0,062 0,032 0,013 0,023 0,014 0,025

С02, мг/л 14,08 39,6 38,9 38,9 22,0 24,2 11,4 28,6 26,4 18,7 11,0 8,8

Окисляемость, мг/л 0,56 0,64 1,6 0,96 0,72 1,28 0,96 1,20 1,20 1,28 1,60 1,26

Нефтепродукты, мг/л 0,6 - - 0,375 0,312 0,075 0,4 0,500 0,562 1,02 0,562 0,12

Показатель январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь

Значение рН 8,6 8,5 8,8 8,9 8,9 8,6 8,9 8,6 8,8 8,8 8,8

Взв. вещества, мг/л 60 12 303 61 22 38 40 58 83 58 67

Сухой остаток, мг/л 1103 1242 1218 1585 2118 1731 3464 1405 1788 1960 1672

Жо, мг-экв/л 9,8 9,0 8,2 10,3 9,5 8,6 12,5 8,0 9,4 8,5 8,2

Що, мг-экв/л 6,2 5,6 5,4 5,0 6,8 6,5 6,7 6,0 7,2 7,5 7,3

Са2+], мг-экв/л 4,8 4,2 5,9 4,8 3,7 3,7 4,5 4,0 4,5 4,2 5,6

Mg2+], мг-экв/л 5,0 4,8 2,3 5,5 5,8 4,9 8,0 4,0 5,9 4,3 2,6

S042-], мг/л 279 314 370 507 706 511 531 426 489 589 483

С1-], мг/л 180 198 155 280 305 289 590 245 270 370 280

Р043 ], мг/л 2,0 1,2 1,5 0,5 4,0 0,5 2,0 0,8 0,8 1,0 2,0

Окисляемость, мг/л 4,16 14,6 48 12,8 11,2 10,4 28 11,2 26,6 24,8 14,4

Cl-]=60 - 90 мг/л,

Si032-]=2,5 мг/л,

Fe2+]=0,02 - 0,5 мг/л,

Окисляемость (02/KMn04)=0,8 - 1,0 мг/л.

Приведенные данные по качеству воды взяты из журнала химконтроля центральной химической лаборатории (ЦХЛ) Саранской ТЭЦ-2. Особенность качества "сырой" воды состоит в большом содержании катионов магния по отношению к катионам кальция при высоких значениях Жо и Щ0 воды. Известкование такой воды может сопровождаться образованием большого количества легкого шлама с последующим выносом его в осветленную воду. С июня 1990 г. осветлитель ВТИ-160 на ХВО Саранской ТЭЦ-2 был включен в работу на продувочной воде цирксистемы охлаждения конденсаторов турбин. Показатели качества такой воды по данным ЦХЛ приведены в табл. 4.2. Сопоставление этих данных с данными табл. 4.1 показывает, что в этом случае сохраняется тенденция к высокому относительному содержанию катионов Mg2+. Примерно в 3 раза увеличивается солесодержание исходной воды при некотором предварительном выделении осадка карбоната кальция в контуре цирксистемы и частичном вводе этого осадка в осветлитель с исходной водой.

Контроль за дозировкой извести в осветлитель может осуществляться практически только рН-метром при отборе пробы на датчик из реакционной зоны (обычно точка 2). Двухфазная среда отбираемой пробы с высокой способностью шлама к адгезии оказывает влияние на электродную функцию датчика рН-метра. Поэтому требуется специальная подготовка пробы. На рис. 4.2 показана схема автоматизированного химконтроля за работой осветлителя и регулирования дозировки известкового молока, которая содержит кондуктометр и рН-метр.

2 - точка отбора пробы из реакционной зоны осветлителя; 9 - точка отбора пробы с линии осветленной воды.

Рис. 4.2. Схема автоматизированного химконтроля за дозировкой известкового молока в осветлитель

В схеме, показанной на рис. 4.2, предлагается отбирать пробы из трех точек: 1) исходная (циркуляционная) вода, 2) реакционная зона (точка 2), 3) линия осветленной воды (точка 9). Отбор проб производится на один комплект приборов. Переключение потоков производится посредством электромагнитных клапанов.

Назначение кондуктометра состоит в контроле минерализации в пересчете на №С1 по (4.1) исходной воды, а также в сигнализации о передозировке извести.

М = 5,95 • 103Х255 мг-экв/л, (4.1) где Х25 - Удельная электропроводность, отнесенная к 25 °С, Ом-'см-1.

Назначение рН-метра - контроль дозировки извести в осветлитель в заданных пределах. Наряду с этим рН-метр и кондуктометр участвуют в регулировании дозировки известкового молока, подавая корректирующий сигнал в систему автоматизированного регулирования (САР).

Как показали испытания на Саранской ТЭЦ-2 по схеме на рис. 4.2, использование полочного аппарата, предложенного Саранской ТЭЦ-2 (С.Л. Егоров), для предварительного осветления пробы из реакционной зоны осветлителя перед подачей на датчик рН-метра не является эффективным ввиду недостаточного осветления пробы. Требуется ручная протирка измерительного электрода. Более эффективным является ультразвуковой или механический способ очистки электродов, предложенный фирмой "Ро1уше1гоп" [47-49], который сводит к минимуму ручную протирку электродов.

По проведенным расчетам, основанным на ионных равновесиях (см. прил. 2), отчетливо видна зависимость величины рН от концентрации гидро-ксилионов (рис. 4.3). При этом для автоматизированного регулирования дозировки извести в режиме карбонатно-гидратной щелочности достаточно рН-метра с диапазоном значений 10,0-10,5, для которых содержание гидрокси-лионов будет соответствовать приблизительно 0,1-0,5 мг-экв/л, т.к. на этом участке зависимость рН=Г(Щ0) практически прямолинейная.

В качестве исходных данных для расчета зависимости величины рН от концентрации гидроксилионов были взяты показатели качества воды циркуляционной системы охлаждения Саранской ТЭЦ-2 за январь и апрель 1991 г. (табл. 4.2) и артезианской воды за март и июнь 1990 г. (табл. 4.1), на которой работала Саранская ТЭЦ-2 до перехода на циркуляционную воду, ввиду их заметного отличия друг от друга.

Для проверки указанной выше закономерности были проведены анализы в период пуско-наладочных испытаний осветлителя №2 на Ивановской ТЭЦ-2. Их результаты представленные в табл. 4.3. Они показали хорошую сходимость опытных значений концентрации гидроксил-ионов с расчетными, представленными на рис. 4.3. Отклонение расчетных и опытных значений находится в пределах 3 %, что соответствует паспортной погрешности прибора, а также адекватно отражает количество дозируемой извести. п/п Опытные значения Расчетные значения Относительная величина отклонения, %

Щфф/мо, мг-экв/л Щ, мг-экв/л рН рН

1 0,45/0,80 0,10 10,20 10,00 +2,0

2 0,40/0,75 0,05 10,05 9,80 +2,5

3 0,40/0,70 0,10 10,10 10,00 + 1,0

4 0,50/0,80 0,20 10,50 10,22 +2,7

5 0,50/0,70 0,30 10,29 10,40 -1Д

6 0,55/0,80 0,25 10,20 10,30 -1,0

7 0,45/0,75 0,15 10,18 10,10 +0,8

8 0,50/0,85 0,15 10,12 10,10 +0,2

9 0,70/0,95 0,45 10,55 10,55 0

10 0,60/0,95 0,25 10,43 10,32 +1,1

11 0,60/0,85 0,35 10,32 10,45 -1,3

12 0,50/0,70 0,30 10,37 10,40 -0,3 рН

О 0,2 0,4 0,6 0,8 [ОН-], мг-экв/л

Рис. 4.3. Зависимость значения рН от концентрации гидроксил-ионов

Изменение количества извести, дозируемой в исходную воду, может происходить при:

• изменении минерализации исходной воды (см. прил. 2),

• изменении расхода исходной воды в осветлитель,

• изменении качества извести,

• наличии сброса в осветлитель обработанных известью стоков из термоумягчителя,

Изменение одного расхода исходной воды при прочих равных условиях требует пропорциональное изменение количества дозируемой извести. Например, при уменьшении расхода исходной воды вдвое, вдвое же должна уменьшиться и дозировка извести. Все другие причины не допускают столь однозначного изменения.

Таким образом, при автоматизированном регулировании дозировки извести необходимо иметь один рН-метр типа П-220 (или его модификацию) для анализа воды из реакционной зоны осветлителя и наличие надежного устройства очистки электродной системы рН-метра. Кроме этого необходим кондуктометр на точке подачи исходной воды для контроля ее минерализации в пересчете на №С1 по уравнению (4.1).

4.2. Ионитная часть установки термохимического обессоливания воды.

Иа-катионитные фильтры в схеме термохимического обессоливания воды установлены в две ступени и отключаются на регенерацию при проскоке общей жесткости (ЖД С1-ионитный фильтр работает по проскоку ионов БО^-. Прямой автоматизированный контроль в фильтрате катионов жесткости и сульфат ионов затруднителен. Здесь приводятся результаты исследования метода химконтроля, который можно назвать обратным.

4.2.1. Описание лабораторной установки и методы контроля

С целью изучения возможности применения автоматизированного химконтроля за истощением №-катионитных и С1-анионитных фильтров была собрана лабораторная установка (рис. 4.4).

1 - бак с исходным раствором, 2 - расходомер, 3 - Na-катионитный фильтр, 4 - С1-анионитный фильтр.

Рис. 4.4. Лабораторная установка химконтроля за работой Na-катионитных и С1-ионитных фильтров Модельный раствор из бака (1) самотеком подавался на расходомер (2) и далее параллельно на Na-катионитный (3) и С1-анинитный (4) фильтры. В качестве загрузки использовались катионит КУ-2-8 для Na-фильтра и анио-нит AB-17-8 для С1-фильтра. Высота загрузки ионообменных материалов поддерживались в пределах 180-200 мм в течение всех серий опытов. После регенерации фильтры отмывались 5-8 кратным количеством воды (с использованием регенерацйонных и водопроводной вод, а также дистиллята) до следующих значений показателей качества: Жо=5-20 мкг-экв/л, [С1-]=0,5-2,0 мг/л.

Для контроля за химическим составом воды использовался как приборный, так и ручной контроль. Методом ручного химконтроля определялись Жо и ЖСа (трилонометрический метод с применением индикаторов хрома темно-синего и мурексида), Щ0 (метод ацидиметрии с применением 0,1 н раствором

HCl), [С1] (меркуриметрический метод с индикатором дифенилкарбазоном).

Электропроводность измерялась лабораторным кондуктометром ОК-Ю2 (Венгрия).

Содержание ионов хлора и натрия при приборном контроле определялось лабораторным иономером И-130 с применением С1- и Ыа-селективных электродов.

Солесодержание и содержание сульфат ионов определены расчетным путем.

Весь цикл лабораторных исследований состоял из 2-х этапов:

1) работа лабораторной установки на маломинерализованной (водопроводной) воде с солесодержанием < 10 мг-экв/л и малым содержанием ионов натрия;

2) работа на минерализованной воде (модельных растворах) с солесодержанием 15-25 мг-экв/л и повышенным содержанием ионов натрия.

Величина рН в обоих случаях была практически неизменной (7,3-7,6). Модельный раствор готовился на основе водопроводной воды с добавлением солей натрия (ЫаС1 и №28 04) в пропорциях, позволяющих приблизить химический состав модельных растворов к химическому составу вод Саранской ТЭЦ-2 (табл. прил. 1).

В процессе экспериментов качество воды, как исходной, так и модельных растворов, не было постоянным, т.к. изменялся химический состав водопроводной воды, но оно сохранилось в заданных пределах, что не препятствовало проведению эксперимента. В табл. 4.4 приводится характеристика используемых вод.