Опыт применения нового стабилизатора гипохлоритов в водооборотных системах металлургических предприятий

2 LONZA - международная компания, штаб-квартира которой находится в Швейцарии, в г. Базеле. Оборот компании в 2010 г. составил 2,67 млрд. долларов США Компания LONZA владеет 26 заводами и исследовательскими центрами; штат сотрудников насчитывает 8300 человек. Является лидером на мировом рынке по: производству противомикробных препаратов производству специальных промышленных химикатов производству пищевых ингредиентов обнаружению эндотоксинов производству продуктов для проведения исследований на клеточном уровне Кратко о компании Lonza

3 Эксклюзивные виды синтеза (51%) Противомикробные препараты Промышленные химикаты Пищевые ингредиенты Клеточная терапия Тестовые решения Исследовательские решения Химический синтез Биологический синтез Услуги по разработке рецептур Химические продукты (42%) Биологические исследования Структура компании Lonza

Продукты фирмы Lonza для водообработки Окислительные технологии – Dantobrom; Dantochlor®; BCDMH (доноры галогенов), Equinox Неокислительные технологии – Bardac LF, Barquat Low Foam Algaecide, Barquat PQ, Lonzabac 12, Isocil RW (ЧАСы, Третичные амины, Изотиазолиноны) Интеллектуальная собственность – Equinox, Bardac LF, Barquat Low Foam Algaecide (маловспенивающийся ЧАС альгицид) Производственная база в США, Китае и Европе 4

Окислительная технология на основе стабилизатора гипохлоритов Equinox Общая информация 5

6 Хлор-газ и гипохлорит натрия представляют собой недорогие биоциды эффективные в системах с низкой хлоропоглощаемостью воды. В системах водяного охлаждения с высокой хлоропоглощаемостью воды требуется увеличенная подача гипохлорита. Последствия увеличенной подачи хлора в воду: отрицательное воздействие на другие химические реагенты для обработки воды (ингибиторы солеотложений) повышение материальных затрат, включая стоимость обслуживания объекта избыточное содержание галогеноорганических соединений (АГС) в сточных водах повышенная коррозия Применение гипохлорита натрия в системах водяного охлаждения

7 Уменьшение содержания хлора в воде, как правило, называется хлоропоглощаемостью воды. Хлоропоглощаемость воды обусловлена содержанием в ней окисляемых растворимых органических соединений, микроорганизмов и биопленок. Диффузия и реакция хлора в биопленке определяет его глубину проникновения и эффективность. Equinox стабилизирует хлор, повышая его стабильность и устойчивость по сравнению со свободным хлором; может применяться в сочетании с раствором гипохлорита натрия, хлор- газом или хлорированной водой, производимой в электрохлораторе. Стабилизатор Equinox повышает эффективность хлора по удалению биопленки в системах водяного охлаждения. Необходимость стабилизации в системах водяного охлаждения

8 Схема применения окислительной технологии Equinox Поток охлаждающей воды Equinox 15 15% «T»-образный статический смеситель NaOCl 10-15% частей 1 часть Нетоксичен и инертен (безопасен) Подвержен быстрому биологическому разложению Не биоцид Мониторинг содержания хлора в воде

9 Equinox 15 перед добавлением в воду предварительно смешивается с гипохлоритом в соответствующей пропорции. После получения необходимой концентрации смесь добавляется в поток воды, т. е. в главный впускной патрубок или резервуар охлаждающей градирни. Для каждой из жидкостей следует использовать насос- дозатор, оснащенный устройством защиты от противотока и Т- образный статический смеситель для перемешивания Equinox 15 с гипохлоритом. После смешивания компонент необходимо обеспечить задержку около 10 секунд (происходит химическая реакция) перед попаданием смеси в основной водный контур (достигается установкой после смесителя патрубка соответствующей длины (пластиковая трубка, шланг) Применение окислительной технологии Equinox

10 Возможна оптимизация технологии стабилизации гипохлоритов на основе Equinox посредством изменения соотношения хлора и стабилизатора, применительно к каждой конкретной водооборотной системе. Рекомендации по дозировке: содержание активного хлора в воде - 1,5 – 2 мг/л, остаточное содержание свободного хлора - 0,2 – 0,5 мг/л. Соотношение гипохлорита и Equinox может варьироваться от 5:1 до 1:1 (предпочтительное соотношение - 4:1 – 2:1). В системах с высокой хлоропоглащаемостью воды необходимо соблюдать соотношение, близкое к 1:1, тогда как в системах с низкой хлоропоглощаемостью воды следует использовать меньшее количество стабилизатора. Equinox – рекомендации по дозировке

11 Современное понимание структуры биопленки

12 NaOCl: Equinox 5 мг/л Необраб.NaOCl 10 мг/л NaOCl 5 мг/л 5396:160 Ингибирование биопленки 3-х дневный рост S. natans Рост 33% Рост 28% Рост 3% Рост 100%

13 Equinox: Повышает глубину проникновения гипохлорита в биопленку и эффективное ее удаление. Снижает скорость коррозии Снижает количественно расход гипохлорита и, соответственно, существенно снижает образование адсорбируемых галогеноорганических соединений (АГС) и их попадание в сточные воды. Повышает совместимость с противонагарными ингибиторами и ингибиторами коррозии. Повышает фотоустойчивость. Отличается превосходными экологическими характеристиками и высокой степенью безопасности. Обеспечивает низкий уровень первоначальных затрат. Достоинства технологии на основе Стабилизатора гипохлоритов Equinox

Пример практического применения Equinox Stabilizer 15 Заводские испытания на одном из сталелитейных заводов в Европе 14

15 Применение Equinox в водооборотной системе цеха горячей прокатки Новая технология стабилизации гипохлорита натрия на основе Equinox была внедрена вместо использовавшейся ранее технологии на основе гипохлорита и бромида натрия, что позволило добиться: снижения коррозии существенного продления срока службы оборудования повышения чистоты системы (удаление биопленки, контроль над популяцией легионеллы) повышения безопасности труда снижения потребления химических реагентов уменьшения расхода раствора гипохлорита, уменьшения общих расходов на обработку сокращения выбросов химических веществ в окружающую среду существенного снижения образования абсорбируемых галогеноорганических соединений (АГС)

м 3 /ч 7100 м 3 /ч Контур охлаждения цеха горячей прокатки сталелитейного завода Пруд- отстойник Печь Грубая обработка Конечная обработка Подача свежей воды 1 Раствор гипохлорита натрия (NaOCl) Стабилизатор Equinox 15 Пруд- отстойник Песчаные фильтры м 3 /ч, 27.5 °C 6000 м 3 /ч, 35.8 °C 27.5 °C 900 м 3 /ч 2600 м 3 /ч 29.1 °C Продувка 1 градирня 2 градирня 300 м 3 /ч 210 м 3 /ч Подача свежей воды м 3 /ч 27.5 °C Процесс горячей прокатки * завод расположен в Европе, производственная мощность: 4,5 млн. тонн

17 Заводские испытания n Характеристики водяного контура:1 градирня 2 градирня n Емкость: м м 3 n Поток воды: м 3 /ч м 3 /ч n Подача свежей воды: 300 м 3 /ч 500 м 3 /ч n Продувка (сброс воды): 210 м 3 /ч 0 n Расстояние:2,0 км n Диаметр: 2,0 м n Материал труб: Бетон и углеродистая сталь Аналогичный n Материал градирен:Стальная конструкция, пласт. вставки Аналогичный n 2 охлаждающие градирни, каждая из которых состоит из 3-х секций. 2-я градирня соединена с главным водным контуром. n Единственная точка ввода и единственный блок продувки (сброс воды) расположены в резервуаре первой градирни. n Качество воды: n Техническая вода (охлаждение, удаление окалины, прямой контакт со стальными заготовками) n Высокая хлоропоглощаемость воды: Fe 2 + (0,24 мг/л) + смазка (3 - 4 т/д) n Уровень pH: 7,7 n Проблемы, связанные с использованием технологии – гипохлорит / бромида натрия n Недостаточный микробиологический контроль: регулярные скачки популяции легионеллы n Биозагрязнение n Коррозия

18 Заводские испытания (результаты) Технология на основе Equinox прошла испытания в течение 6 месяцев на сталелитейном заводе с годовым объемом производства в 4,5 миллиона тонн. Результаты после 6 месяцев испытаний Система NaOCl / NaBr Система Equinox Единицы измерения Потребление химикатов: Р-р гипохлорита натрия1712,3тонн/мес. Стабилизатор1,91,92,52,5тонн/мес. Коррозия: 1 градирня151103мкм/г 2 градирня4429мкм/г Абсорбируемая органика Выброс в сточные воды мг/л

19 Заводские испытания Расход химических реагентов Применение технологии на основе Equinox: снижает потребные количества химических реагентов на 22% снижение материальные затраты на химические реагенты: до 35% Bleach NaBr Equinox остаточный Cl 2 в конце цикла не обнаружен ср. концентрация Cl 2 в конце цикла: 0,1 мг/л

20 Заводские испытания Снижение коррозии Снижение коррозии при применении технологии Equinox: 1 я градирня: 32 % коррозии = увелич. срока службы оборудования на 47 % 2 я градирня: 34 % коррозии = увелич. срока службы оборудования на 51 % Увеличение срока эксплуатации оборудования прибл. на 50 % эквивалентно дополнительным годам службы NaBr Equi- nox

21 Заводские испытания Снижение адсорбируемых галогенорганических соединений (АГС) Снижение воздействия на окружающую среду технологии Equinox : снижение сброса АГС на 46% эквивалентно сокращению сбросов в сточные воды на 202 тонны в год Equinox подвержен биологическому разложению (88% за 28 дней) и нетоксичен

22 Удаление биопленки и микробиологический контроль Анализ на ФК: быстрый способ обнаружения ДНК погибших и живых бактерий в пробе воды; выражается в ГЕ/л (геномных единицах на литр, где 1 ГЕ = 1 бактерия (т.е. общее число бактерий). Удаление биопленки: Увеличение числа бактерий вследствие попадания микроорганизмов из под биопленки в воду Осуществляется микробиологический контроль загрязненная система чистая система Показатели ФК Недели ГЕ/л 1 я град 2 я град

23 Технология Equinox для водооборотной системы цеха горячей прокатки Основные выводы: снижение коррозии / увеличение срока службы оборудования около 8 дополнительных лет эксплуатации оборудования (увеличение срока службы оборудования на ~50 %) повышение чистоты системы удаление биопленки, контроль над популяцией легионеллы повышение безопасности труда снижение потребления химикатов и расходов на них n снижение потребления химических реагентов на 28%, снижение материальных затрат на химические реагенты на 35 – 40 % снижение выброса АГС на 45%, что соответствует сокращению выбросов в сточную систему на 202 тонны в год (экологическая безопасность)

24 Спасибо Вам за Ваше внимание! Мы готовы обсуждать условия внедрения технологии Equinox на Вашем предприятии.

25 Продуктовая линейка для водообработки

26 Приложения

27 Equinox Stabilizer 15 – Бумажная промышленность n Снижение отрицательного воздействия на химические реагенты для производства бумаги за счет стабилизации гипохлорита n Микробиологически инертен в готовой бумаге так, как не является биоцидом

28 Превосходная совместимость оптического отбеливающего вещества с Equinox по сравнению с NaOBr и NaOCl Equinox Stabilizer 15 – Совместимость

29 Equinox Stabilizer 15 – Совместимость

30 n Результаты n Период полуспада NaOCl, стабилизированного посредством Equinox = 108 ч n Период полураспада NaOCl =1,1 ч n Выводы n Equinox обеспечивает значительное (на два порядка) повышение фотостабилизации NaOCl. Технология на основе Equinox Фотостабилизация гипохлорита натрия