Практическая аналитика для водного контроля при водоподготовке и эксплуатации теплоэнергетического оборудования: готовые решения для потребителя

Муравьёв А.Г., директор производственно-лабораторного комплекса научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+», канд. хим. наук

Ключевые слова и термины: аналитический химический контроль, внелабораторный контроль, водно-химический контроль, водоподготовка, водопотребление, норматив, оценка соответствия, план контроля, портативная лаборатория, приборы контроля воды, рутинный анализ, теплоэнергетика, тест-комплект, точность, химводоочистка, химический анализ, эксплуатация оборудования.

Основная цель доклада – представление готовых технологий водного анализа с примерами серийно производимой продукции, способствовать передаче последнего опыта по оснащению и эксплуатации оборудования, представление эффективности водного химического анализа для повышения эффективности работы операторов водного (водно-химического) контроля.

В числе объектов водного контроля могут и должны быть:
Параметры применяемых технологий водоподготовки, а также показатели используемых на предприятиях технологий, обуславливающих промышленное водопотребление:

• водно-химических режимов теплоэнергетических предприятий;
• технологий согласно основному профилю деятельности предприятия;
• показатели состояния окружающей среды и её загрязнения при инвентаризации стоков;
• различные показатели качества воды, прямо или косвенно связанные с производственными процессами, задачами профессионального и общего образования, жизнью и безопасностью населения, чрезвычайными ситуациями и др.

Можно с уверенностью утверждать, что информация о химических параметрах тех или иных технологических сред и загрязнений окружающей среды необходима большому количеству малых и средних предприятий различных видов собственности. Внедрение готовых технологий водного контроля позволит существенно снизить издержки соответствующей работы.

Работами научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+» созданы технологии водного химического анализа, реализованные в различных сериях производимой продукции, применяемой в разных предприятиях, организациях, службах, деятельность которых связана с получением данных о составе проб воды [1]. Производимая продукция для анализа воды представлена полевыми и настольными водными лабораториями, тест-комплектами, тест-системами, наборами реагентов и т.п. В состав изделий входят готовые к применению аналитические реагенты и их растворы, материалы, посуда, принадлежности и др. Производимая продукция является комплектными изделиями, т.е. они представляют собой подборки всего необходимого для выполнения анализа, а при исчерпании ресурса предусмотрено обеспечение комплектами пополнения. Характерно, что производимые изделия претерпевают постоянную модернизацию, что обусловлено периодическим изменением нормативной базы, улучшением средств комплектации и упаковки (укладки), совершенствованием аналитических рецептур и алгоритмов их применения. Благодаря вышеизложенным свойствам работа оператора-аналитика теряет рутинную подготовительную составляющую; собственно анализ выполняется значительно быстрее, чем позволяют стандартные методики, а отбираемая на анализ проба, как правило, не превышает 50-100 мл. Сходная продукция выпускается с необходимым учебным обеспечением и для применения в учебном процессе.

Важным эксплуатационным показателем является срок службы аналитической продукции, который определяется годностью готовых к применению аналитических реагентов и растворов, а также работоспособностью анализа (для большинства изделий составляет 2 года). Порядок эксплуатации изделий подробно описан в прилагаемых руководствах. Важно, что применимость такого подхода нами показана в течение многолетних поставок потребителям по всей России.

Производимые изделия для аналитического химического контроля проб воды выполнены в максимальном приближении к требованиям действующих федеральных и отраслевых нормативных документов по контролю. Ряд применяемых методик анализа внесен в Федеральный реестр методик (методов) измерений (см., например, https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/16).

При всём разнообразии контролируемых показателей качества воды, портативное оборудование представлено несколькими модельными рядами, сложившимися в течение 30 лет нашей работы. Применение портативного оборудования анализа воды на предприятиях и организациях оправдано с точки зрения их нормативного соответствия при относительной дешевизне применения и полностью отечественной локализации производителя.

В докладе кратно представляются основные виды продукции производства ЗАО «Крисмас+» для водного химического контроля, а также используемые в серийной продукции руководства оператора с методиками выполнения определений.

Настольные лаборатории анализа воды модели НКВ-12

Портативные лаборатории НКВ-12 предназначены для профессионального аналитического химического контроля проб воды по основным показателям качества для питьевой, природной воды, а также для контроля при водоподготовке с применением методик, согласующихся с действующими нормативными документами по контролю воды.

Рис. 1 Настольная лаборатория анализа воды модели НКВ-12

Предусмотрены поставки с включением в состав изделий приборов контроля воды – рН-метра «рН-410», кондуктометра DIST 2, а также набора-укладки для фотоколориметрирования «Экотест-2020-К» и др. дополнительных модулей-тест-комплектов. Поставляемые модификации позволяют выполнять контроль с учётом соответствующих нормативных документов, актуальных для данного направления контроля.

Поставляемые модификации:

• НКВ-12 «Вода питьевая и природная», до 21 показателя (2 модификации);
• НКВ-12.1 «Вода природная и водоподготовка», до 29 показателей (3 модификации);
• НКВ-12.2 «Водоснабжение и водоотведение», до 23 показателей;
• НКВ-12.3 «Вода агрессивная грунтовая», до 14 показателей;
• НКВ-12.4 «Вода расфасованная», до 26 показателей.

Охватывают выполнение контроля по показателям (в зависимости от модификации) [4,5]:
алюминий, аммоний, БПК, рН, гидрокарбонаты, двуокись углерода свободная, железо общее, жёсткость общая, карбонаты, кислород, кремниевая кислота (по Si), марганец, медь, минерализация, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), прозрачность и мутность, сульфаты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, хлор остаточный активный (суммарный, свободный, связанный), цветность, цинк, щёлочность.

Водно-химическая экспресс-лаборатория котловая модели ВХЭЛ

Портативные экспресс-лаборатории котловые модели ВХЭЛ предназначены для водно-химического контроля на объектах теплоэнергетики – котельных, паросиловых хозяйствах, жилищно-коммунальных предприятиях и т.п. с применением методик, согласующихся с действующими нормативными документами по контролю воды и пара. Позволяют также контролировать процессы водоподготовки (водоочистки, коррекционной обработки и т.п.) по отдельным показателям.

Предусмотрены поставки с включением в состав изделий приборов контроля воды – рН-метра «рН-410», кондуктометра «Эксперт-002-2-6н», кислородомера «Марк-302Т», а также дополнительных модулей-тест-комплектов. Поставляемые модификации позволяют выполнять контроль с учётом соответствующих нормативных документов, актуальных для данного направления контроля.

Поставляемые модификации:

• ВХЭЛ-1, в малой укладке, до 12 показателей;
• ВХЭЛ-2, в малой укладке, до 14 показателей;
• ВХЭЛ-3, в большой настольной укладке, до 21 показателя;
• ВХЭЛ-3П, в большой настольной укладке, до 23 показателй;
• ВХЭЛ-3ПМ, в большой настольной укладке, до 26 показателей.

Рис. 2 Водно-химические экспресс-лаборатории котловые модели ВХЭЛ-1 и ВХЭЛ-3

Охватывают выполнение контроля (в зависимости и модификации) по показателям [3, 4]:
аммиак, двуокись углерода свободная, железо общее, жёсткость общая, жёсткость кальциевая, кислород, кремниевая кислота (по SiO₂), нефтепродукты, нитраты, нитриты, окисляемость перманганатная (ХПК), рН, прозрачность и мутность, сульфиты, фосфаты и полифосфаты, хлориды, щёлочность общая.

Тест-комплекты

Применение тест-комплектов позволяет в максимальной степени снизить расходы на проведение оперативного контроля, осуществлять его без привлечения высококвалифицированных сотрудников и дорогостоящего оборудования как в лаборатории, так и вне её (на месте отбора проб).

Рис. 3 Тест-комплекты

В составе тест-комплектов, в общем случае, находятся готовые расходуемые реагенты и/или аналитические растворы, материалы, а также оборудование, принадлежности, визуально-колориметрическая плёночная шкала (для колориметрических методов) и документация, включающая методику выполнения контроля.

Тест-комплекты портативны, относительно несложны и удобны при выполнении аналитического химического контроля. С их применением химический контроль выполняется согласно типовым или модифицированным методикам на основе стандартизованных методов, а также тест-методов. Тест-комплекты могут поставляться также в составе лабораторий моделей ВХЭЛ, НКВ-12 и др. в соответствующих модификациях.

Перечень тест-комплектов по наименованиям согласуется, как правило, с наименованиями определяемых показателей. Полный перечень тест-комплектов для аналитического химического контроля воды и других проб доступен на интернет-сайте ЗАО «Крисмас+» [1, 4].

Практические руководства для оператора

Важнейшим условием для эффективной реализации технологий аналитического химического контроля с применением портативного оборудования научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+» является обеспечение оператора соответствующими руководствами по контролю. Прилагаемые ко всем портативным лабораториям от ЗАО «Крисмас+» руководства представляют методику подготовки к анализу и выполнению определений, а также содержат разнообразную необходимую и полезную информацию о работе с портативным оборудованием при аналитическом химическом контроле, о составе и комплектности оборудования, правилах отбора проб и мерах безопасности. Совместно с паспортами на поставляемое оборудование, издания являются сопроводительными эксплуатационными документами, регламентирующими правила и порядок работы с приобретённым оборудованием для аналитического химического контроля [4, 5].

Прилагаемые руководства поставляются как в виде книжных печатных изданий, так и для интерактивного использования в виде файлов, скачиваемых потребителем с информационных ресурсов компании [1].

Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – СПб.: «Крисмас+», 2022. ISBN 978-5-89495-280-2

Рис. 4 Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования

Является эксплуатационным и информационным материалом, позволяющим получить основные сведения о работе с портативным оборудованием при аналитическом химическом контроле, о составе и комплектности оборудования, правилах отбора проб и мерах безопасности, подготовке к анализу и порядке выполнения определений и др. [3, 4]. Издание содержит методики выполнения определений показателей, оцениваемых химическими, физико-химическими, расчётно-графическими методами и др.

Может быть использовано в профессиональном обучении производственного персонала, а также персонала лабораторий аналитического химического контроля в системах межкурсовой подготовки, повышения квалификации работников энергетических предприятий, локальных паросиловых хозяйств и станций химводоочистки.

Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – Изд. 5-е, перераб. и дополн. – СПб.: «Крисмас+», 2021. ISBN 978-5-89495-268-0

Рис. 5 Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки

Является расширенным профессиональным руководством по химическому анализу питьевой и природной воды стандартизованными методами с применением комплектного оборудования производства ЗАО «Крисмас+» – портативных лабораторий, тест-комплектов и укладок на их основе. По ряду показателей используемые методы применимы также для анализа очищенных сточных вод, котловой воды, морской воды, почвенных вытяжек.

Руководство предназначено для оператора, выполняющего анализ с применением портативного оборудования ЗАО «Крисмас+». Книга также рекомендуется специалистам-гидрохимикам, преподавателям, учителям школ, педагогам дополнительного образования, студентам вузов, учащимся профильных классов, а также всем интересующимся вопросами контроля качества воды.

1. Электронный каталог продукции группы компаний КРИСМАС. (Электронный ресурс. Дата обращения 11.10.2022). https://shop.christmas-plus.ru/catalog/
2. Интернет-портал учебного центра КРИСМАС. (Электронный ресурс. Дата обращения 11.10.2022.) http://u-center.info/ .
3. Водно-химическая экспресс-лаборатория котловая ВХЭЛ: Руководство по применению РП 203-82182574-19. – СПб.: ЗАО «Крисмас+», 2019. – 109 с.
4. Руководство по аналитическому химическому контролю при водоподготовке и эксплуатации котлового оборудования / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – СПб.: «Крисмас+», 2022.
5. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. – Изд. 5-е, перераб. и дополн. – СПб.: «Крисмас+», 2021. – 360 с., илл.

Контакты:
НПО ЗАО «Крисмас+»
191119, г. Санкт-Петербург, ул. Константина Заслонова, дом 6
Тел./факс: (812) 575-5407, 575-5543, 575-5791, 575-5081
8 (800) 302-9225 (бесплатный звонок по России)
E-mail: info@christmas-plus.ru
Сайт: shop.christmas-plus.ru

Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.