ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

download ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

of 76

Transcript of ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    1/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 1

     

    OPERATION, MAINTENANCE

    &

    TROUBLESHOOTING

    MANUAL

    CLIENT : IFFCO PHULPUR

    PROJECT : ACTIVATED CARBON FILTER

    FOR AMMONIA & POWER PLANT

    PLANT : CONDENSATE POLISHING UNIT

    CAPACITY : 150M3/HR

    REFERENCE : OC NO 200134

    Thermax Limited, (C&W Service & Solutions Group)

    Thermax House, Mumbai Pune Road,

    Shivaji Nagar, Pune - 411005

    Tel. : 020-25511010, Fax. : 020-25511236. 

    WATER TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    2/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 2

     

    Improving Your Business Is Our Business On Thermax Group: 

    Thermax’s vision  is to be a globally respected high performance company offering sustainable 

    solutions  in  energy  and  environment.  The  Thermax  Group  provides  business  to  business 

    solutions in the areas of  heating, cooling, captive power, water treatment, air pollution control, 

    waste management & resource recovery, and chemicals to a wide range of   industry  in  Indian 

    and international markets. 

    In the energy business, Thermax executes projects in the areas of  process heat, captive power 

    and waste heat recovery.  It also offers a range of  heating equipment; energy efficient chillers 

    and customized products such as waste heat and exhaust gas boilers. 

    Thermax’s integrated expertise in energy has made GE to choose it as the ‘vendor on first call’ 

    for its global Combined Heating Power and Cooling (CHPC) projects... 

    Thermax offers industry its expertise over a hundred fuels including oil, gas and a wide variety 

    of  solid fuels  including biomass. The Group’s Joint Venture, Thermax Babcock & Wilcox (TBW) 

    has emerged as a  leading and  reliable project management companies with  installations  the 

    world over; in the US, Saudi Arabia, Thailand, Egypt, Philippines and several other countries. 

    Leveraging  its  leadership position  in  electricity  saving  vapor  absorption  technology,  it offers 

    process industries and commercial establishments like hotels, shopping malls and offices vapor 

    absorption  chillers  a  boon  in  power‐starved  areas.  These  Eco‐friendly,  energy  efficient 

    equipment  have  found  prestigious  customers  such  as  BBC,  Mercedes  Benz,  Audi,  Bosch, 

    Panasonic, Henry Ford Museum. 

    In the environment area Thermax offers waste management expertise for solid,  liquid and air 

    pollution.  Thermax  provides  solutions  from  pre‐treatment  to  waste  water  treatment  and 

    chemical conditioning of  water for boiler and cooling water systems. Water recycling is a thrust 

    area  for  Thermax.  Hi‐grade  resins  from  Thermax  have  found  niche  customers  in  US  and 

    Japanese markets. 

    Thermax has an extensive  international marketing network. Headquartered  in Pune  (Western 

    India), Thermax's eleven international offices are located in South East Asia, Middle East, Africa, 

    Russia, UK and  the US. Thermax’s 4 overseas subsidiaries play a significant role  in generating 

    business in the International market: Thermax (Rus) Ltd., Thermax (Europe) Ltd., 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    3/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 3

     

    Thermax Inc., USA and ME Engineering, UK. Around 20 per cent of  the group’s turnover come 

    from exports  – to the US and European markets, Japan, East Africa, the Middle East, South East 

    Asian and CIS countries. 

    The Thermax group’s manufacturing facilities. Spread over 14 plants, measuring a covered area 

    of   over  65,000  sq. Mts.,  are  ISO  9000  and  ISO  14001  accredited.  Thermax manufactures  to 

    international  standards  like ASME, BS, DIN, and GOST. The  facilities have been  inspected by 

    Lloyds, Bureau Veritas, SGS, and TUV. 

    Thermax’s business is inspired by the conviction that ‘Improving your business is our business.’ 

    Water & Waste Solutions 

    MAKING INDUSTRY

     GREEN

     AND

     COMPETITIVE

     

    Cost  competitive  and  Environment  friendly  technology  innovated  and  developed  through 

    continuous  research  to  keep  industry  green  and  competitive.  Excellence  in  Technology  and 

    stringent  quality  control measures  are  the  hallmarks  in  all  projects  undertaken  by  Thermax 

    Water  &  Waste  Solutions  Division.  Thermax  Water  &  Waste  solutions  division  takes  on 

    Retrofitting and Revamping orders to extend life of  all aging plants. Our comprehensive service 

    program  is  the  first of   its kind  in  India.  It  is a program  that evaluates and  then enhances  the 

    economical performance of  all water & waste treatment plants. 

    Thermax Water & Waste Solution Division’s wide spectrum of  products and technology covers 

    Pretreatment 

    Process Water Treatment 

    Ion Exchange Resins 

    Reverse Osmosis and Electro dialysis 

    Condensate Polishing 

    Thermal Desalination 

    Waste Water Treatment 

    Sewage Treatment 

    Recycling of  water 

    Range of  Cooling Water Chemicals 

    Range of  Polyelectrolyte 

    Incinerators. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    4/76

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    5/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 5

     

    I N T R O D U C T I O N 

    The Operation & Maintenance Manual gives a brief   introduction  to the total system supplied 

    and gives instructions and guidelines for smooth, long lasting and trouble free operation of  the 

    plant.  The  O&M  manual  is  prepared  to  make  the  operator  familiar  with  the  system/plant 

    supplied (ACF unit) and its operation and maintenance of  the Plant. 

    The chapter Chemical Control describes the various laboratory tests and their procedures, to be 

    carried out  in  the  laboratory  to understand quality of   feed water  to  the plant and quality of  

    product water. The  regular analysis also helps  in analyzing  individual units' performance and 

    total plant performance vis‐à‐vis output water produced and chemicals consumed. 

    The maintenance of  various equipment  in general and resin units  in particular are detailed  in 

    this O&M manual along with details of  trouble shooting, safety precautions, etc. It is also to be 

    noted  that  this O&M manual covers all areas  relevant  to  the system supplied  in general and 

    certain problematic areas,  in particular, with respect to operation and maintenance, based on 

    our experience, as far as possible. In case of  problems, which are not covered, and peculiar, the 

    same can be referred to us or the various manufacturers as and when they arise. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    6/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 6

     

    1. WATER TREATMENT FUNDAMENTALS 

    1.1 WATER TREATMENT GENERAL WRITE  – UP & BASIC WATER CHEMISTRY: 

    INTRODUCTION: 

    The natural water contains solid, liquid and gaseous impurities and therefore, this water cannot 

    be used for the generation of  steam in the boilers. The impurities present in the water should 

    be removed before it’s use in steam generation The necessity for reducing the corrosive nature 

    & quantity of  dissolved and suspended solids in feed water has become increasingly important 

    with the advent of  high pressure, critical & supercritical boilers. 

    IMPURITIES IN WATER:  ‐

    The impurities present in the feed water are classified as given below 

    •  Undissolved and suspended solid materials. 

    •  Dissolved salts and minerals. 

    •  Dissolved gases. 

    •  Other materials (as Oil, Acid) either in mixed or Unmixed forms. 

    •  Undissolved and suspended solid materials. 

    a) Turbidity and Sediment 

    Turbidity in the water is suspended insoluble matter including coarse particles (mud, sediment, 

    sand etc.) That settles rapidly on standing. Amounts ranges from almost zero  in most ground 

    waters and 60,000 ppm in muddy and turbulent river water. The Turbidity of  feed water should 

    not exceed 5 ppm. These materials can be removed by settling, coagulation and filtration. Their 

    presence is undesirable because heating or evaporation produces hard stony scale deposits on 

    the heating surface & clog  fluid system. Both are objectionable as  they cause damage  to  the 

    Boiler system standard amount of  measurement of  hardness  is taken as being the amount of  

    Calcium Carbonate (CaCO3)  in the water and  is referred to  in part per million (ppm) or grains 

    per gallon (grains/gallon * 17.1 = ppm). 

    b) Sodium and Potassium Salts 

    These are extremely soluble in water and do not deposit unless highly concentrated. 

    Their presence is troublesome as they are alkaline in nature and accelerate the corrosion. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    7/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 7

     

    c) Chlorides 

    Majority of  the chloride causes increased corrosive action of  water. 

    d) Iron 

    Most  common  soluble  iron  in  water  is  ferrous  bicarbonate.  The  water  containing  ferrous 

    bicarbonate deposits becomes yellowish and reddish sediment of  ferric hydroxide if  exposed to 

    air. Majority of  ground surface water contains  less  than 5 ppm but even 0.3 ppm can create 

    trouble in the feed water system by soft scale formation and accelerating the corrosion. 

    e) Manganese 

    It also occurs in similar form as iron & it is also equally troublesome. 

    f) Silica 

    Most  natural  water  contains  silica  ranging  from  1  to  100  ppm.  Its  presence  is  highly 

    objectionable  as  it  forms  very hard  scale  in Boilers  and  forms  insoluble deposits on  turbine 

    blades. In modern high pressure Boilers its presence is reduced as low as 10‐50 ppb. 

    g) Microbiological Growth 

    Various  growths  occur  in  surface water  (lake &  river).  The microorganisms  include  diatons, 

    moulds,  bacterial  slimes,  algae, manganese &  sulphate  reducing  bacteria  and many  others. 

    These can cause coating on Heat Exchanger and clog  the  flow passages and  reduce  the heat 

    transfer rates. 

    h) Colour 

    Surface waters from swampy areas become highly coloured due to decaying vegetation. Colour 

    of  feed water is objectionable as it causes foaming in Boilers and may interfere with treatment 

    processes. It is generally removed by chlorination or adsorption by activated carbon. 

    Dissolved Salts and Minerals 

    Calcium and Magnesium Salts 

    The Calcium and Magnesium salts present in the water in the form of  carbonates, bicarbonates, 

    and sulphates and chlorides. The presence of  these salts  is recognized by the hardness of  the 

    water  (hardness  of   water  is  tested  by  soap  Test).  The  hardness  of   water  is  classified  as 

    temporary and permanent hardness. The temporary hardness is caused by the bicarbonates of  

    calcium and magnesium and can be removed by boiling. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    8/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 8

     

    The  boiling  converts  the  soluble  bicarbonates  into  less  soluble  carbonates,  which  can  be 

    removed by simple blow down method. The permanent hardness of  the water is caused by the 

    presence of  chlorides, sulphates and nitrates of  calcium and magnesium and they can not be 

    removed  just by boiling because they form a hard scale on heating surfaces. 

    Dissolved Gases 

    Oxygen 

    It presents  in  surface water  in dissolved  form with  variable percentage depending upon  the 

    water temperature and other solid contents in water. Its presence is highly objectionable, as it 

    is corrosive to iron, zinc, brass and other metals. It causes corrosion and pitting of  water lines, 

    boiler exchangers. Its effect is further accelerated at high temperatures. 

    b) Carbon Dioxide 

    The river water contains 50 ppm and well water contains 2 to 50 ppm of  CO2. It also causes the 

    corrosion of  stream, water and condenses lines. It also helps to accelerate the corrosive action 

    of   oxygen.  The  other  gases  are  H2S,  CH4,  N2  and  many  others  but  their  percentages  are 

    negligible, therefore, their effects are not discussed here. 

    4. Other Materials 

    Free Mineral Acid 

    Usually present as sulphuric or hydrochloric acid and causes corrosion. The presence is reduced 

    by neutralization with alkalis. 

    b) Oil 

    Generally,  the  lubricating oil  is  carried with  steam  into  the  condenser and  through  the  feed 

    system to the Boiler.  It causes sludge, scale and foaming  in Boilers. It  is generally removed by 

    strainers and baffle separators. 

    The effects of  all the  impurities present  in the water are the scale formation on the different 

    parts of  the Boiler System and corrosion. The scale formations reduces the heat transfer rates 

    and  clog  the  flow  passage  and  endanger  the  life  of   the  equipment’s  by  increasing  the 

    temperature above safe limit. The corrosion phenomenon reduces the life of  the Plant rapidly. 

    Therefore, it is absolutely necessary to reduce the impurities below a safe  limit for the proper 

    working of  the power plant. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    9/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 9

     

    1.2 Importance of  Water Analysis 

    Water analysis 

    The process of  determining how much of  various substances  (impurities) are present  in given 

    sample of  water is known as Water Analysis. 

    Need for Water Analysis 

    Water analysis is essential for the following reasons: 

    a) Raw water source selection. 

    b) Analysis of  raw water determines the type of  treatment and unit size. 

    c) Treated water analysis indicates the efficiencies of  various units of  water treatment. 

    d) Designing of  most economical water treatment plant. 

    To design a water treatment plant knowing the impurities present in the water to be treated is 

    needed. Complete  analysis helps  in determining  the degree of  pretreatment  required  in  Ion 

    Exchange and other process like reverse osmosis etc. 

    Minor constituent  like silica  is very  important since  it may have  influence on the regeneration 

    technique used and can affect the capacities that can be obtained. 

    Analysis of  Iron and chlorine is important for reverse osmosis design. 

    Definition used in water analysis 

    pH: 

    It  is common practice to express hydrogen  ion concentration in terms of  pH. By definition the 

    pH is the negative logarithm of  hydrogen ion concentration to the base of  l0. 

    pH =  ‐ log10 (H+) = log (1/H+) 

    Ionic product of  water Kw has a value of  1 x 10  ‐ 14 and in neutral water H + concentration is 

    equal to OH  ‐ concentration. 

    Kw = H + x OH‐ = 1 x 10‐ 14  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ (1) 

    For neutral water = (H+) = (OH‐) = 1x10  ‐7 

    The equilibrium represented by equation (1) occurs universally  in aqueous solution regardless 

    of  the equilibrium or the solutes present. Hence equation (1) should always be satisfied. 

    Thus the terms pH expresses the acidity or basicity of  water. 

    Neutral water has a pH of  7. pH lower than 7 indicates acidity and greater than 7 is alkaline. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    10/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 10

     

    Alkalinity: 

    As mentioned earlier alkalinity in water is due to presence of  HCO‐3. CO‐3 and OHions. In raw 

    water alkalinity is mostly due to HCO‐3, but in some cases CO‐3 ions also may be  present. It is 

    important to note that out of  the three ions only two ions can exist in any system. That is HCO‐

    3,  CO‐3  or  OH‐ can  exist  alone  or  in  combination  with  one  more  ion.  Any  water  analysis 

    reporting the presence of  all three ions should be discarded. 

    Alkalinity of  water is determined by titration with phenolpthalein and methyl orange indicator. 

    The result of  titration with methyl orange indicator is called Total Alkalinity or MAlkalinity. 

    M. Alk. = Total Alk = HCO‐3 + CO‐3 + OH‐. 

    The result of  titration with phenolpthalein indicator is called P‐Alkalinity. 

    P. Alk = OH + 1/2 CO3. 

    Hardness 

    Calcium and Magnesium salts impart hardness to water. Hard water is defined as a water which 

    does not  lather or  foam with  soap  easily.  The  salt of   calcium  and magnesium which  causes 

    hardness is divided in two parts. 

    1. Temporary hardness or carbonate hardness. 

    2. Permanent hardness or non‐carbonate hardness. 

    The sum of  temporary and permanent hardness is called Total Hardness. 

    Total Hardness = Carbonate hardness + Non Carbonate hardness 

    Carbonate Hardness 

    It is mainly due to presence of  bicarbonates of  Calcium and Magnesium. 

    Alkalinity  in  raw water  is  normally  due  to  bicarbonate  ions.  Therefore,  carbonate  hardness 

    (Alkalinity) plus Non Carbonate hardness is equal to total hardness. 

    1) Carbonate hardness = Alkalinity, when alkalinity is less than total hardness. 

    2) Carbonate hardness = Total hardness, when alkalinity is greater or equal to total hardness. 

    Conductivity: 

    The conductivity of  water is dependent on the ionic content of  water, specifically on the ability 

    of   ionic  impurities  in  the  water  to  conduct  electricity.  Ionic  impurities  have  the  ability  to 

    conduct electric  current and  thus  there  is direct  linear  relationship between  ionic  impurities 

    and conductivity which help in determining the ionic impurities in water. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    11/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 11

     

    Conductivity is also related to TDS empirically  = Conductivity x 0.65 = TDS. 

    Total Dissolved Solids 

    This represents all the soluble inorganic solids in water expressed in ppm. 

    Total Solids 

    Total solid is defined as SUM of  soluble and insoluble solids. 

    Electrolytes 

    This  is  total  ionizable dissolved solids  in water. Total electrolyte  is numerically equal  to  total 

    cation or total anions (not sum of  both). Total electrolyte does not include CO2 and silica. 

    Total Cations 

    Sum of  calcium, magnesium, sodium and potassium all measured in the same unit. 

    Total Anions 

    Sum of  alkalinity (HCO‐3 + CO‐3 + OH‐) + Cl + SO4 + NO3 all measured in the same unit. 

    Total Cation = Total Anion = Total Electrolyte 

    Equivalent Mineral Acidity (EMA) 

    The  equivalent  mineral  acidity,  EMA  is  equal  to  the  sum  of   equivalent  concentration  of  

    sulphates, chloride and nitrate. It is also called sometimes as Total Mineral Acidity. 

    Free Mineral Acidity (FMA) 

    Free mineral acidity is equal to (EMA  ‐Sodium leakage). 

    EMA  ‐Sodium leakage = FMA 

    EMA  ‐FMA = Sodium leakage. 

    Method of  reporting water analysis 

    There  are  various ways  of   reporting water  analysis,  but  in  general  four methods which  are 

    commonly used are, 

    1. As ppm ion or mg/litre. 

    2. EPM or M.Eq./litre (Mill equivalent per litre) 

    3. ppm as CaCo3. 

    4. Grains per gallon as CaCo3. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    12/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 12

     

    Water analysis Report 

    Water analysis can be reported in many ways but most laboratories give in the format as given 

    below. 

    WATER TREATMENT PLANT 

    Format for Reporting water Analysis 

    Physical 

    pH ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

    Colour ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐Hazen Unit 

    Taste and Odour ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

    Turbidity  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐NTU 

    Conductivity  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ μmhos or milli mhos 

    Chemical 

    Suspended Solids  ‐ in ppm 

    Calcium  ‐as ppm CaCO3.* 

    Magnesium  ‐as ppm CaCO3.* 

    Hardness  ‐as ppm CaCO3.* 

    M.Alkalinity  ‐as ppm CaCO3.* 

    P.Alkalinity  ‐as ppm CaCO3.* 

    Chloride  ‐as ppm or mg./litre. 

    Sulphate  ‐as ppm or mg./litre. 

    Nitrate  ‐as ppm or mg./litre. 

    Silica  ‐as ppm or mg./litre. 

    Iron  ‐as ppm or mg./litre. 

    TDS  ‐as ppm 

    CO2  ‐as ppm 

    * Sometimes calcium and Magnesium can be reported as in ppm as Ca or Mg. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    13/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 13

     

    2. PLANT CONFIGURATION AND DETAILS 

    2.1 SYSTEM DETAILS ‐ PLANT DATA 

    DESIGN DATA

    S.No  Description  Design Value 

    1  Unit Name  Activated Carbon Filter 

    2  No of  Stream  01 

    3  Design Flow rate  150 M3/Hr 

    4  Specification  4 M Dia & 2.6 HOS 

    4  Design pressure  12.5 Kg/cm

    2

    6  Design temperature  80C 

    OPERATING DATA

    S.No  Description  Design Value 

    1  Unit Name  Activated Carbon Filter 

    2  No of  Stream  01 

    3  Flow rate  150 M3/Hr 

    4  Operating Time  20 Hrs 

    5  Operating pressure  9  – 11 Kg/cm2

    6  Operating temperature  60C 

    7  Operation Mode  Manual 

    8  Backwash Time  30 min 

    9  Feed Water  Condensate outlet water 

    10  Differential pressure in vessel  0.6 Kg/cm2

    11  Differential pressure in Basket filter  1.5 Kg/cm2

    12  Blower for ACF  600m3/Hr at 0.4 Kg/cm

    2

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    14/76

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    15/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 15

     

    3. CONTROL PHILOSPHY 

    3.1 SYSTEM DESCRPTION: 

    ACTIVATED CARBON FILTER BASICS 

    Activated Carbon works by attracting and holding certain chemicals as water passes through it. 

    Because AC  is a highly porous material,  it has an extremely high surface area for contaminant 

    adsorption. The contaminant is more likely to diffuse into a pore and become adsorbed. 

    The  two principal mechanisms by which activated carbon  removes contaminants  from water 

    are  adsorption  and  catalytic  reduction.  Organics  are  removed  by  adsorption  and  residual 

    disinfectants are removed by catalytic reduction. 

    Activated  carbon  is  proven  technology  for  the  removal  of   naturally  occurring  organics  and 

    residual disinfectants. Activated carbon filters are using granular activated carbon as media. 

    Activated  carbon  filtration  is  most  effective  in  removing  organic  contaminants  from  water. 

    Organic  substances  are  composed  of   two  basic  elements,  carbon  and  hydrogen.  Because 

    organic chemicals are often responsible for taste, odor, and color problems. 

    AC filtration can generally be used to  improve aesthetically objectionable water. AC filtration 

    will  also  remove  chlorine. AC  filtration  is  recognized by  the Water Quality Association  as  an 

    acceptable method  to maintain  certain drinking water  contaminants within  the  limits of   the 

    EPA National Drinking Water Standards. 

    Overall this study showed that activated carbon filters are extremely effective as primary filters 

    and  have  the  added  benefit  of   organics  reduction  resulting  in  cost  savings  with  reduced 

    chlorine  demand  and  safer  water  with  reduced  THM  formation  and  cleaner  distribution 

    systems. 

    Activated carbon beds are filters and need to be backwashed periodically. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    16/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 16

     

    3.2 PROCESS (ACF) 

    The ACF filter has a Activated Carbon Media, one of  the most widely used media for adsorption 

    of  impurities. 

    The Activated carbon is employed for_ 

    • Dechlorination 

    • Removal of  Organics 

    • Removal of  Odour 

    The  residual  chlorine  in  the  water,  where  chlorination  is  used  for  Organics  removal,  as 

    adsorbed by Activated Carbon  Filter. Chlorination of  water  is widely used  in Drinking Water 

    Plants, Pretreatment of  DM plant and Ro plants and effluent treatment plants. The VERSA ACF 

    removes almost all of  the residual chlorine in the water. 

    The VERSA ACF also helps in removal of  Organic matter from the water. It is used in treatment 

    plants for Drinking water as polisher unit at the outlet of  the plant and removes objectionable 

    odours.  The  Activated  carbon media  has  finite  capacity  of   absorption  and  shall  exhaust  on 

    prolonged usage depending upon the inlet impurity load. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    17/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 17

     

    4. OPERATION AND MAINTENANCE OF ACF FILTER 

    4.1 SYSTEM OPERATION FOR ACTIVATED CARBON FILTER (ACF) 

    The ACF unit for manual operation shall be divided into the following operations: 

    1. SERVICE cycle of  ACF unit 

    2. BACKWASH operation of  ACF unit 

    3. AIR RELEASE operation of  ACF unit 

    SERVICE CYCLE OF ACF UNIT: 

      Ensure that the ACF filter is backwashed and is ready for service. 

    •  Ensure feed water is available in rated quantity/quality and pressure. 

    •  In  the  service mode  Service  Inlet Valve VM‐1  and  the  service  outlet  valve VM‐2  remain 

    open. 

    The service cycle of  ACF is 20 hours or differential pressure across the filter 0.6kg/cm2. 

    SERVICE STEPS 

    1. RINSE 

    2. REFILL 

    3. SERVICE 

    1.  RINSE: 

    In this step Service inlet valve VM‐1 and Rinse outlet valve VM‐6 remains open. The step is 

    carried out with the condensate outlet water for 5 minutes at the flow rate is 150 m3/Hr. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    18/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 18

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    19/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 19

     

    2.  REFILL: 

    In  this step the service  inlet valve VM‐1 and air release valve VM‐12 remain open. All the 

    other valves are in closed condition. Refill is carried out at the service flow rate till full bore 

    of  air comes from the air release line. The time set for refill is 2 minutes. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    20/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 20

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    21/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 21

     

    3.  SERVICE: 

    The unit  is taken  into service.  It remains  in service  for a cycle of  1200 min. After this  it  is 

    taken  into  regeneration  mode.  Service  inlet  valve  VM‐1  and  Service  outlet  valve  VM‐2 

    remain open. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    22/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 22

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    23/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 23

     

    BACKWASHING OF ACF 

    After  completion of  design  service  run hours  (20 hours) or depending up on  the differential 

    pressure across the filter i.e Difference between inlet and outlet pressure gauge readings of  0.6 

    kg/cm2, the vessel is taken in backwash mode. 

    BACKWASHH IMPORTANCE: 

    The waste wash water drains should be kept free of  clogging or sediment. The requisite up‐flow 

    velocity of  backwash water should be maintained at the design rate for proper cleaning of  the 

    media. 

    Backwashing  of   filters  should  not  be  based  on  arbitrarily  fixed  time  scheduled  but  the 

    frequency  should  be  in  accordance  with  the  filtrate  quality  and  head  loss  measurement. 

    Duration of  cleaning should be dependent upon the turbidity of  the wasted water. 

    For  better  performance,  carry  out  extended  backwash  for  30‐45  minutes  once  in  a  week  or  till 

    backwash effluent is clear. 

    BACKWASH STEPS 

    Backwash steps are as follows, 

    1.  DRAIN 

    2.  AIR SCOURING 

    3.  STEAM 

    4.  BACKWASH 

    5.  SETTLE BED 

    6.  RINSE STEP 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    24/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 24

     

    BACKWASH STEPS 

    1.  DRAIN: 

    The backwash mode is initiated with the drain step. In this step Backwash Outlet Valve (VM‐

    4) and drain outlet valve or  rinse outlet valve  (VM‐6)  remains open. All  the other valves 

    remain closed. The drain step is for a period of  5 minutes. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    25/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 25

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    26/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 26

     

    2.  AIR SCOURING: 

    Air  scouring step starts and  is done  through ACF Blower  (ACFB‐1). Backwash outlet valve 

    (VM4), Air  Inlet valve  (VM‐5) and Air release valve  (VM‐12) remain open  in  this step. The 

    step is carried for 5 minutes. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    27/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 27

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    28/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 28

     

    3.  STEAM: 

    Steam  scouring  step  starts  and  is  done  through  steam  inlet  line.  Backwash  outlet  valve 

    (VM4), Steam  Inlet valve  (VM‐30) and Air release valve  (VM‐12) remain open  in this step. 

    The step is carried for 10 minutes. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    29/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 29

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    30/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 30

     

    4.  BACKWASH: 

    In  this  step  the Backwash  Inlet Valve  (VM‐3)  and  Backwash Outlet Valve  (VM‐4)  remain 

    open. The backwash is done through the Condensate outlet valve. The backwash is carried 

    out at a flow rate of  150 m3/hr for 10 minutes. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    31/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 31

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    32/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 32

     

    5. SETTLE BED: 

    In this step the bed is allowed to settle for a period of  2 min. All the valves remain closed in this 

    step. 

    6. RINSE STEP: 

    The rinse step of  ACF in backwash mode is carried out with the condensate outlet water. In this 

    step VM‐1 of  ACF remains open & rinse water is drained out through the rinse outlet valve VM‐

    6 of  ACF. The rinse step is carried out for 5 minutes at the flow rate of  150m3/hr. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    33/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 33

     

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    34/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 34

     

    AIR RELEASE OPERATION: 

    Air release operation is an independent operation carried out to release the entrapped air from 

    within the vessel. This single operation; when opened the Air release valve VM 12 in 2 min and 

    the air release valve also gets closed manually after 2 mins. 

    BASKET STRAINER IMPORTANCE: 

    The Filtered/Treated Water  is first passed to Basket Filter. This unit is provided for removal of  

    fine suspended particles. This  is a SS vessel housing with the SS screen Filter elements which 

    prevents micron size particles up  to 100 µ.  If   the differential pressure on  the  inlet  to Basket 

    Strainer sensed by DPT 352 is high value alarm is 1.5 Kg/cm2. ACF feed water valve close/trips in 

    this case. 

    ACF OUTLET FILTERED/TREATED WATER 

    After Filtered/Treated water of  ACF outlet water is sent directly to make up water day tank of  

    the power plant for BFW make up in boiler through deaerator. 

    After Filtered/Treated water of  ACF outlet water is sent directly to make up water day tank of  

    the ammonia plant for BFW make up in waste heat boiler through deaerator. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    35/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 35

     

    4.2 PROCESS FLOW DIAGRAM 

    SCHEMATIC DIAGRAM FOR ACTIVATED CARBON FILTER UNIT 

    SURFACE 

    CONDENSER 

    CONDENSATE 

    WATER INLET  BASKET FILTER 1 

    TREATED WATER OUTLET 

    BASKET FILTER 2 

    TO DEAERATOR 

    ACF

     

    PROCESS STEPS: 

    Process condensate water from surface condenser outlet to deaerator. 

    SURFACE CONDENSER  – ACF  – BASKET FILTER  – DEAERATOR. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    36/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 36

     

    4.3 OPERATING CONDITION CHECKS FOR ACF YNIT 

    PRE‐REQUISITE CONDITION ‐ OPERATION (MANUAL) ‐ ACF UNIT 

    •  Check the all manually operated valves open or close condition such as VM‐1, VM‐2, VM‐3, 

    VM‐4, VM‐5, VM‐12, VM‐30 & VM‐26. 

    •  Ensure all Pressure Gauge  isolation  valve  (VM‐41) are open  for all  the Units & of  Rotary 

    equipment’s. 

    •  Ensure all Flow  Indicators’ / Flow  transmitter DP  transmitter  isolation valves  (VM‐46) are 

    open for all the Units. 

    •  While in service Condensate outlet header valve and ACF outlet header valve is open. 

    •  Inlet water pressure should not exceed 12 kg/cm2. Do not exceed the Max Operating Flow 

    rate of  150 m3/hr, as this may deteriorate the quality of  outlet water. 

    •  Inlet water temperature should not be more than 80 Deg.C 

    •  Check the differential pressure across the vessel & across the basket filter before start up 

    the unit. 

    Now ACF unit is ready to take in to operation. 

    MAINTENANCE CHECKS:

     

    •  Analyze inlet / outlet water in periodically i.e., hourly, shift basis, daily, weekly basis. 

    •  Ensure Air blower are sufficiently lubricated and continued oil levelers are filled up. 

    •  Inspect the vessel, piping externally once in year for damage to the painting. 

    •  Inspect the filter media every year, and replaced if  required. 

    •  Give  extended backwash  to  the  filter once  in  a week  for more  than  45 min or  till  clear 

    water. 

    •  Give  air  scouring  to  the  filter media  once  in  six months  or  if   the  filter  is  found  heavily 

    chocked, as described in maintenance section. 

    •  Use genuine spares (THERMAX SPARES). 

    •  Repaint as necessary. 

    •  Inspect vessel  internally once  in a year  for any damaged  in  internals  system or not. And 

    repair the internals if  found damaged. 

    •  If  found consistently more than the design limit, consult THERMAX representatives. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    37/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 37

     

    4.4 TROUBLESHOOTING GUIDE (ACF)

    S.No  DEFECT  CAUSE  REMEDY 

    1  Condensate water 

    quality not up to 

    the standard 

    a. Filter not backwashed 

    b.  Inlet  Suspended  Solids  load 

    increased 

    c. Excessive Flow Rate 

    d. Channeling Collection/distribution  

    e. Disturbed media layers. 

    a. Backwash filter regularly 

    b. Check inlet water quality. 

    You  may  have  to  increase  backwash 

    frequency. Also Consult Thermax. 

    c. Please do not cross unit max service 

    flow rate. 

    d.  Check  and  ensure  sufficient 

    pressure. 

    e.  Check  and  ensure  proper 

    segregated media layers 

    2  Backwash Frequency 

    Required is high 

    a.  Inlet  Suspended  Solids  load 

    increased 

    a. Check  inlet water quality. You may 

    have to increase backwash frequency. 

    Also Consult Thermax. 

    3  Unit Rinse takes long time  a. Flow rate too low 

    b. Improper Backwash 

    a. Adjust the flow rate to the normal 

    b. Give  proper  backwash  as  given  in 

    OPERATION  section  till  clear water  is 

    observed. 

    4  Pressure Drop across bed 

    is increasing day by day 

    a. No or Insufficient backwash 

    b.  Inlet  Suspended  Solids  load 

    increased 

    a. Backwash filter regularly. 

    b. Check inlet water quality. 

    You  may  have  to  increase  backwash 

    frequency. Also Consult Thermax. 

    5  Media comes out 

    from bottom outlet 

    a. Improper media charging at 

    the time of  erection 

    b.  Too  much  excessive  backwash 

    flow rate/Pressure 

    c. The gap in collection box and dish 

    is  more  than  5  mm.  (  This  should 

    have  been  checked  before 

    installation) 

    a.  Remove  and  recharge  media 

    properly 

    b.  Always  maintain  backwash  flow. 

    Too  much  backwash  flow  rate/ 

    Pressure can disturb media layers. 

    c.  Remove  the  entire  media,  adjust 

    the gap to 5 mm, segregate the media 

    by type and recharge the media. 

    TREATMENT PLANT

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    38/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 38

     

    4.5 MAINTENANCE (ACF) 

    The routine maintenance of  the filters should include the following  _ 

    VALVES 

    At periodic intervals (say one month) open out the valves and check seating, gate, etc. Attend 

    to gland packing. Replace if  necessary, do routine lubrication of  spindle. 

    EXTENDED BACKWASH 

    Once in a week extend the backwash operation to at least 45 minutes to keep the bed clean. 

    AIR SCOURING AND CLEANING OF THE FILTER MEDIA 

    Once  in six months, open the manhole and examine the condition of  the media. Throw away 

    any  lumps formed on the top of  the bed. On units where no regular air scouring facilities are 

    provided, air scouring should be done as follows  – 

    a. If  compressed air supply is available, take a temporary tapping (say 1” hose). 

    Attach the hose to a M.S. pipe about 1 M long with water level inside vessel about 3“above the 

    level of  the bed, insert the pipe into the bed till it is about halfway through. The media will be 

    seen getting violently agitated. Move  the pipe all over  the bed. Carry out  the air scour  for a 

    period of  about 10 minutes. 

    b. Drain the water till the surface of  the bed and scrape off  any fine dust. 

    c. Close the manhole. 

    TREATMENT PLANT 

    DO’S AND DON’T’S 

    • Never exceed the filter service flow 

    • Analyses Inlet water for Turbidity regularly 

    • Always check Inlet water for Oil & Grease content. Don’t allow exceed the limit. 

    • Inlet Water Temp should not exceed 80 Deg.C 

    • Do annual Media Check up and replacement as required. 

    • Backwash the filter regularly as per Manual 

    • Never allow corrosive liquids to pass through the Filter. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    39/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 39

     

    5. LABORATORY DETAILS

    5.1 LABORATORY ANALYSIS

    CONTENTS

    1. pH

    2. TURBIDITY

    3. COLOUR

    4. ELECTRICAL CONDUCTANCE

    5. TOTAL DISSOLVED SOLIDS

    6. SUSPENDED MATTERS

    7. HARDNESS

    8. SILICA

    9. CHLORIDE

    10. OILS AND GREASE

    11. RESIDUAL CHLORINE

    12. REAGENTS 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    40/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 40

     

    1. pH: 

    It  is common practice to express hydrogen  ion concentration in terms of  pH. By definition the 

    pH is the negative logarithm of  hydrogen ion concentration to the base of  l0. 

    pH =  ‐ log10 (H+) = log (1/H+) 

    Ionic product of  water Kw has a value of  1 x 10  ‐ 14 and in neutral water H + concentration is 

    equal to OH  ‐ concentration. 

    Kw = H + x OH‐ = 1 x 10‐ 14  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ (1) 

    For neutral water = (H+) = (OH‐) = 1x10  ‐7

    WATER TREATMENT PLANT The equilibrium represented by equation (1) occurs universally  in aqueous solution regardless 

    of  the equilibrium or the solutes present. Hence equation (1) should always be satisfied. 

    Thus the terms pH expresses the acidity or basicity of  water. Neutral water has a pH of  7. pH 

    lower than 7 indicates acidity and greater than 7 is alkaline. 

    METHOD A – pH Indicator:

    A pH  indicator is  a halochromic chemical  compound that  is  added  in  small  amounts  to 

    solution so that the pH(acidity or basicity) of  the solution can be determined visually. Hence a 

    pH  indicator  is  a chemical detector  forhydronium ions  (H3O+)  or  hydrogen  ions  (H

    +)  in 

    the Arrhenius  model.  Normally,  the  indicator  causes  the colour of   the  solution  to  change 

    depending on the pH. 

    These commercial indicators (e.g., universal indicator and Hydrion papers ) are used when only 

    rough knowledge of  pH is necessary. 

    METHOD B‐ PPH CELL ( pH Meter): 

    A pH meter is an electronic device used  for measuring  the pH (acidity or alkalinity) of  a  liquid 

    (though  special probes  are  sometimes used  to measure  the pH of   semi‐solid  substances). A 

    typical  pH meter  consists  of   a  special measuring  probe  (a glass  electrode)  connected  to  an 

    electronic meter that measures and displays the pH reading. 

    This is containing a pair of  electrodes. The sample to be tested is poured into this cell. There are 

    many forms of  cell. 

    There are several satisfactory commercial models. Operators, less they have adequate facilities, 

    would be well advised to purchase a readymade instrument. 

    http://en.wikipedia.org/wiki/Halochromismhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_compoundhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_compoundhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_compoundhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/PHhttp://en.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)http://en.wikipedia.org/wiki/Chemicalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydroniumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Acid-base_reaction_theorieshttp://en.wikipedia.org/wiki/Acid-base_reaction_theorieshttp://en.wikipedia.org/wiki/Acid-base_reaction_theorieshttp://en.wikipedia.org/wiki/Colourhttp://en.wikipedia.org/wiki/Universal_indicatorhttp://en.wikipedia.org/wiki/Universal_indicatorhttp://en.wikipedia.org/wiki/Universal_indicatorhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydrion_paperhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydrion_paperhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydrion_paperhttp://en.wikipedia.org/wiki/PHhttp://en.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)http://en.wikipedia.org/wiki/Glass_electrodehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_electrodehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_electrodehttp://en.wikipedia.org/wiki/Glass_electrodehttp://en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)http://en.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/PHhttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydrion_paperhttp://en.wikipedia.org/wiki/Universal_indicatorhttp://en.wikipedia.org/wiki/Colourhttp://en.wikipedia.org/wiki/Acid-base_reaction_theorieshttp://en.wikipedia.org/wiki/Hydroniumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chemicalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)http://en.wikipedia.org/wiki/Acidhttp://en.wikipedia.org/wiki/PHhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_compoundhttp://en.wikipedia.org/wiki/Halochromism

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    41/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 41

     

    2. TURBIDITY 

    OUTLINE OF

     THE

     METHOD

     

    The sample is matched against standard suspensions of  fullers earth in water. 

    TERMINOLOGY 

    For the purpose of  this test, the following definition shall apply. Scale Unit  ‐ Turbidity imparted 

    by 1 mg of  fullers earth when suspended in 1000 ml of  distilled water. 

    PREPARATION OF TURBIDITY STANDARDS 

    Mix slowly with constant stirring 5.000 g of  fullers earth previously dried and shifted through 75 

    micron IS Sieve with distilled water and dilute it to 1000 ml. Agitate intermittently for one hour 

    and then allow to stand for 24 hours. Withdraw the supernatant  liquid without disturbing the 

    sediment. Vaporate about 50 ml of  the removed  liquid, dry the residue at 105 + 2 Deg. C and 

    weigh the residue to determine the amount of  clay in suspension. Prepare turbidity standards 

    with  this  standardized  stock  suspension  with  distilled  water.  A  drop  of   saturated  mercuric 

    chloride solution may be added as preservative. The standards are stable for three months. 

    PROCEDURE 

    Pour the sample after thorough shaking  into a clear glass bottle of  suitable capacity, say 1  lit. 

    Compare  it with  the  turbidity  standards  contained  in  similar bottles, holding  them against  a 

    suitable background and using a source of  light which illuminates them equally and is placed so 

    that  no  rays  reach  the  eye  directly.  The  sample  and  the  standards  shall  be  shaken 

    simultaneously  immediately  before  comparison.  If   the  sample  has  turbidity  over  100  units, 

    dilute  it with distilled water before testing and multiply the result with an appropriate factor. 

    NOTE Comparison of  turbidity may also be done with the help of  suitable instruments. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    42/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 42

    3. COLOUR 

    OUTLINE OF THE METHOD 

    The  colour  of   the  sample  is  matched  against  a  series  of   standards  containing  potassium 

    chloroplatinate and cobalt chloride. 

    TERMINOLOGY 

    For the purpose of  this test, the following definitions shall apply: 

    True Colour  Colour due to substances in solution, after removal of  suspended matter. 

    Apparent Colour  Colour due to substances which are in solution as well as in suspension. 

    Hazen Unit 

    Colour obtained in a mixture containing either on milligram of  Patinum or 

    2.49 mg of  potassium chloroplatinate along with 2 mg of  cobalt chloride 

    (CoCl2.6H2O) in 1 litre of  the solution. 

    APPARATUS 

    Nessler Tubes ‐ Flat‐bottom tube of  thin colourless glass. Two types of  tubes are required. The 

    longer tubes shall be 45 cm tall and 2.5 cm in internal diameter. The shorter tubes shall be 30 

    cm tall and 1.7 cm in internal diameter. Tubes of  any one type shall be identical in shape, and 

    the depth measured internally from the graduation mark to the bottom shall not vary by more 

    than 2 mm in the tubes used. 

    REAGENTS 

    Platinum or Potassium Chloroplatinate Aqua Regia  ‐ prepared by mixing one part by volume of  

    concentrated  nitric  acid  (conforming  to  IS:  264‐1950)  with  three  parts  by  volume  of  

    concentrated hydrochloric acid (conforming to IS: 265‐ 1962). Cobalt Chloride‐Crystalline, with 

    the molecular composition CoCl2.6H2). 

    TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    43/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 43

    PROCEDURE 

    PREPARATION OF COLOUR STANDARDS 

    Dissolve  0.500  g  of   metallic  platinum  in  aqua  regia  and  remove  nitric  acid  by  repeated 

    evaporation  to dryness on water bath  after  addition of   excess of   concentrated hydrochloric 

    acid (conforming to IS:265‐1962). Dissolve the residue with 1.0 g of  cobalt chloride in 100 ml of  

    concentrated hydrochloric acid to obtain a bright solution,  if  necessary by warming. Dilute the 

    solution to 1000 ml with distilled water. This stock solution has a colour of  500 Hazen units. A 

    more  convenient way  of   preparing  the  same  solution  is  by  dissolving  1.245  g  of   potassium 

    chloroplatinate and 1.0 g of  cobalt chloride  in distilled water and diluting to 1  litre. Prepare a 

    set of  colour standards having colour 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60 and 70 Hazen units by 

    diluting  the  stock  solution with water. Protect  these  colour  standards  from evaporation  and 

    contamination  when  not  in  use.  The  colour  standards  shall  be  freshly  prepared  for  each 

    determination.  But  in  routine  practice,  they  may  be  used  repeatedly,  provided  they  are 

    protected against evaporation and contamination when not in use. 

    PROCEDURE FOR CLEAR SAMPLES 

    For samples having turbidity under 5 mg/l, match the colour of  the sample against the standard 

    colours  in the  longer Nessler Tubes. Fill the tubes to mark and compare the colour by  looking 

    vertically downwards against a pure white surface.  If   the colour  is  found  to exceed 70 units, 

    dilute the sample with distilled water before comparison and multiply the result by appropriate 

    factor. As matching  is  very  difficult when  the  colour  of   the  sample  is  below  5 Hazen  units, 

    report  the  colour  as  less  than  5 Hazen units  in  such  cases. When  the  colour of   the  sample 

    exceeds 30 Hazen units, the comparison may, if  desired, be made in the shorter Nessler tubes. 

    TREATMENT PLANT 

    PROCEDURE FOR TURBID SAMPLES 

    If   the  sample  has  turbidity  over  5  mg/l  it  becomes  impossible  to  measure  the  true  colour 

    accurately  by  the method  prescribed  in  PROCEDURE  for  clear  samples  and  if   an  attempt  is 

    made, the value found shall be reported as "apparent colour". In the presence of  turbidity, the 

    true  colour  shall be determined after  centrifuging. The  sample  shall be  centrifuged until  the 

    supernatant  liquid  is  clear.  The  centrifuged  clear  sample  shall  be  compared  by  the method 

    prescribed in PROCEDURE for clear samples. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    44/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 44

    NOTE 

    For estimating true colour, filter paper shall not be used since that leads to erroneous results. 

    REPORT 

    The results of  colour determination shall be excess in whole numbers and shall be recorded as 

    follows: 

    Hazen Units 

    Less than 5 Reports as "Less than 5 Hazen Units" 

    5 to 50 Reports to the nearest 1 Hazen Unit 

    51 to 100 Reports to the nearest 5 Hazen Unit 

    101 to 250 Reports to the nearest 10 Hazen Unit 

    251 to 500 Reports to the nearest 20 Hazen Unit 

    NOTE 

    The colour determination shall be made as early as possible after the collection of  samples as 

    certain biological change occurring in storage may affect the colour. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    45/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 45

    4. ELECTRICAL CONDUCTANCE 

    GENERAL 

    The unit of  conductance is the mho or reciprocal ohm. Specific conductivity is the conductance 

    at  a  specified  temperature  across  a  column of   a  liquid 1  cm2

      in  area  and 1  cm  long,  and  is 

    expressed mhos per centimeter. This  is an  inconveniently  large unit for water testing and  it  is 

    usual to use the micromho per centimeter known as the "dionic unit", which  is one‐millionth 

    part of  a mho per centimeter. 

    APPARATUS 

    Several kinds of  apparatus are available. They generally consist of  two parts. 

    CONDUCTIVITY CELL

     

    This is containing a pair of  electrodes. The sample to be tested is poured into this cell. There are 

    many  forms of  cell. One of   the most convenient  types  is provided with a  funnel  for  filling, a 

    drain  for  emptying,  and  an overflow  for maintaining  constant  level.  Electrodes  for use with 

    samples  having  very  low  dissolved  solids  (such  as  condensates)  should  not  be  coated with 

    platinum black. Platinum black which has been heated  to  redness until  it  is  grey  is  suitable. 

    Bright platinum or gold or heavily gold plated electrodes may be used. Some  instruments are 

    designed  to work with particular  form of  conductivity cell, and are  then calibrated directly  in 

    conductivity units. 

    Other  instruments,  primarily  introduced  for  more  general  application,  are  calibrated  on 

    conductance  units  and  their  readings  require multiplication  by  a  factor  known  as  the  "cell‐

    constant" which shall be determined by experiment. Measuring Instrument  ‐For measuring the 

    electrical  conductance  (or  the  resistance which  is  the  inverse  of   conductance)  between  the 

    electrodes of   the cell. There are several satisfactory commercial models. Operators,  less  they 

    have adequate facilities, would be well advised to purchase a readymade instrument. 

    TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    46/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 46

    PROCEDURE 

    Determine  the  cell  constant  if  necessary,  either  directly with  a  standard potassium  chloride 

    solution (say 0.002 N) or by comparison with a cell the constant of  which is known accurately. 

    (In the latter case, the concentration and nature of  the electrolytes  in the liquid which is used 

    for  the  comparison  should  be  the  same  and  should  be  similar  respectively  to  those  of   the 

    liquids with which the cell is likely to be used in practice). Use some of  the samples to wash out 

    the conductivity cell thoroughly. Fill the conductivity cell with the sample. 

    Calculations 

    FOR INSTRUMENT READING RESISTANCE : 

    1 x 106 

    Electrical conductance, in dionic units (or micromhos per centimetre)  = 

    rk 

    Where r = Resistance in ohms, and k = Cell constant 

    FOR INSTRUMENT READING CONDUCTANCE : 

    Electrical conductance, in dionic units (or micromhos per centimetre)  =  ck 

    Where 

    c = conductance in micromhos, and k = cell constant 

    CORRELATION OF ELECTRICAL CONDUCTANCE TO TOTAL DISSOLVED SOLIDS 

    For  water  containing  a  given mixture  of   mineral  salts,  the  electrical  conductance  is  closely 

    proportional  to  the  dissolved  solids.  When  the  samples  are  known  to  be  free  from  wide 

    fluctuation  in mineral content,  the electrical conductance offers a quick means of  computing 

    the total dissolved solids. 

    Electrical conductance 

    Dissolved Solids 

    TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    47/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 47

    5. TOTAL DISSOLVED SOLIDS (TDS) 

    A well mixed filtered sample is evaporated in a weighed dish and dried to constant weight in an 

    oven at 103 to 105 Deg. C. The  increase  in weight over that of  the empty dish represents the 

    total residue. 

    APPARATUS 

    1. Silica or porcelain dish of  100 ml capacity 

    2. Desicator 

    3. Oven 

    PROCEDURE 

    Ignite  the  clean evaporating dish  at 550 + 50 Deg. C  for  1 hour. Cool, desiccate  and weigh. 

    Transfer the measured sample  to the pre weighed dish and evaporate  to dryness on a steam 

    bath.  Choose  a  sample  volume  that  will  yield  a  minimum  residue  of   25  mg  to  250  mg.  If  

    necessary, add successive portions of  sample to the same dish. Dry the evaporated sample for 

    at least 1 hour at 103 to 105 Deg.C. Cool the dish in a desiccators and weigh. Repeat the cycle 

    of  drying, cooling and weighing until a constant weight is obtained. 

    Calculations 

    Wt of  residue x 1000 

    Total dissolved solid, mg/L = 

    ml. of  sample taken 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    48/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 48

    6. SUSPENDED MATTERS 

    Suspended matter  is  the material  retained on  filter after  filtration of  a well mixed sample of  

    water. The residue is dried at 103 to 105 Deg. C. 

     APPARATUS 

    1. Gooch crucible 

    2. Silica or porcelain evaporating dish of  100 ml capacity 

    3. Desiccators 

    4. Oven adjustable to constant temp of  103  ‐105 Deg. C. 

    5. Water batch 

    PROCEDURE  

    Prepare  a  gooch  crucible with  asbestos  (20  to  30 ml of   0.5%  suspension of   gooch  asbestos 

    added and washed under suction), dry and ignite at 500 Deg. C for at least 30 minutes, cool and 

    weigh.  Filter  a  suitable  volume  of   the  well  mixed  sample  through  the  crucible. Wash  with 

    distilled water, dry at 105 Deg. C for one hour. 

    Weigh. 

    Calculations 

    W x 106 

    Suspended matters in mg/L  = 

    Where, 

    w = wt. in g of  the suspended matter 

    V = vol. in ml. of  the sample taken for filtration 

    NOTE  

    If  Gooch Crucible is not available, standard "Whatman" filter paper may be used. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    49/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 49

    7. HARDNESS 

    Hardness  in water  is due to the presence of  bicarbonates, chlorides and sulphates of  calcium 

    and magnesium. Temporary hardness  is due  to  the presence of  bicarbonates and permanent 

    hardness due  to  the presence of   chlorides and  sulphates.  Sometimes, hardness may  include 

    iron, aluminum, zinc, manganese, etc. 

    METHOD A ‐ OMPLEXAMETRIC METHOD (EDTA METHOD) 

    EDTA  forms a chelated  soluble complex when added  to a solution of  certain metal  ions.  If  a 

    small amount of  EBT  is added to an aqueous solution containing calcium and magnesium  ions 

    at pH of  10.0 + 0.1, the solution will become red wine.  If  EDTA  is then added as a titrant, the 

    calcium and magnesium will be complexes. After sufficient EDTA has been added to complex all 

    the calcium and magnesium, the solution will turn blue from red wine. 

    REAGENTS 

    1. Ammonia buffer of  pH 10. 

    2. M solution of  disodium salt of  ethylenediamine tetra acetic acid. 

    3. Eriochrome black T indicator solution. 

    PROCEDURE 

    Take 50 ml of  sample in an Erlenmeyer flask; add 4 to 6 drops of  Eriochrome black T indicator 

    solution. Add 1 ml of  buffer solution and mix. Titrate  immediately with EDTA solution  till  the 

    colour changes from red to blue. 

    Calculations: 

    Total hardness as CaCO3 mg/lit = Vol. of  0.01 M EDTA solution x 1000 ml of  sample 

    ATER TREATMENT PLANT 

    NOTE 

    For checking hardness in soft water use 500 ml of  the sample into 750 ml evaporating dish and 

    add 3 ml of  buffer solution followed by 10‐12 drops of  indicator solution. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    50/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 50

    METHOD B 

    SOAP SOLUTION METHOD FOR HARDNESS TESTING 

    This is a quick method for checking hardness of  treated water or an accurate determination of  

    the hardness of  treated water, EDTA method for hardness should be used. 

    REAGENTS 

    1. “B” soap solution 

    2. 40 ml shaking bottle 

    PROCDURE 

    Take water sample up to 40 ml mark in shaking bottle. Add 10 drops of  the "B" soap solution. 

    Shake vigorously. If  lather is obtained which will last for 1 to 2 minutes, the water is soft. If  no 

    lather is obtained, or if  the lather does not last, the water is hard. 

    NOTE 

    1. Rinse the shaking bottle clean with soft water thoroughly. 

    2. The soap solution bottle should be kept  tightly stoppered.  It will otherwise evaporate and 

    give false reading. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    51/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 51

    CALCIUM HARDNESS 

    The  water  sample  is  titrated  against  EDTA  solution  using  Murexide  indicator  (ammonium 

    purpurate) in highly alkaline medium. 

    REAGENTS 

    1. Approximately 1 N sodium hydroxide solution 

    2. 0.01 M standard EDTA solution 

    3. Murexide indicator 

    PROCEDURE: Prepare a colour comparison blank in a white porcelain basin by stirring 2.0 ml of  

    1 N. NaOH, 0.2 g solid  indicator mixture  (or 4  to 6 drops of   indicator solution)  into 50 ml of  

    distilled water and  sufficient EDTA  titrant  (0.05  to 0.1 ml)  to produce  an unchanging purple 

    colour. Pipette  into a similar basin 50 ml. of  sample, neutralize the alkalinity with 0.02 N. HCl, 

    boil for 2 to 3 minutes to expel the CO2 and cool to room temperature. Add 2.0 ml 1 N NaOH, or 

    a volume  sufficient  to produce a pH of  12  to 13 and mix. Add 0.2 g of  powdered  indicator. 

    Stirring constantly titrate with standard EDTA solution to the colour of  comparison blank. Check 

    the end point by adding 1 or 2 drops of  titrant in excess to be sure that no further deepening of  

    the purple colour takes place. 

    Calculations 

    Calcium, as CaCO3, mg/L = (A ‐) x C x 1000 ml of  Sample 

    Where A = ml of  EDTA required for titration of  sample 

    B = ml of  EDTA required for blank 

    C = mg of  CaCO3 equivalent to 1.0 ml of  EDTA 

    NOTE: The only serious interference with the EDTA titrant of  calcium is that of  orthophosphate 

    ion.  If   the  calcium  hardness  exceeds  about  60  ppm  CaCO3,  and  the  concentration  of  

    orthophosphate is 10 ppm, or more, calcium phosphate is precipitated when the pH is raised to 

    12, giving low results. 

    Phosphate, if  present, can be removed by ion exchange. WATER TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    52/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 52

    8. SILICA 

    The silica content of  natural water will vary to a considerable extent depending on the locality. 

    The presence of  silica  is particularly objectionable  in water used  for boiler  feed purpose as  it 

    may lead to the formation of  hard dense scale. In addition, a very serious problem encountered 

    in high pressure operations  is the deposition of  siliceous materials on turbine blades & super 

    heaters. The gravimetric method is the standard applicable above 20 mg / lit SiO2 content. This 

    method should be followed for standardization of  standard silicate solution used in colorimetric 

    methods. The heteropoly blue colorimetric method is adaptable for the range of  0 to 2 mg / lit 

    SiO2 &  yellow molyb  silicate method  in  the  range of  0  to 20 mg  /  lit. Reagent blank  should 

    always be used in all the three methods. 

    METHOD A ‐ GRAVIMETRIC METHOD 

    PROCEDURE 

    Take a sample to contain at least 10 mg of  SiO2 . If  necessary clarify by filtration. Acidify with 2 

    or 3 ml of   conc. HCl & evaporate  to dryness  in a platinum dish on a water bath. At  regular 

    intervals add 2 or more portions of  2 to 3 ml of  conc. HCl as an additional quantity of  sample is 

    added to the dish. Bake the evaporated residue  in an oven ad 110 Deg. C  for about an hour. 

    Add 5 ml. of  conc. HCl warm & add 50 ml distilled water. Loosen the clinging residue from the 

    sides & the bottom of  the dish & filter collecting the filtrate. Wash the dish & residue with hot 

    1  : 50 HCl &  finally with distilled water until  the washings are  free  from chloride. Return  the 

    filtrate & washings  to  the platinum dish & again evaporate  to dryness. Repeat as previously, 

    collecting the residue in another filter paper. Dry the two filter papers with residue, burn, ignite 

    at 1000‐1200 Deg.C  in a platinum crucible & weigh. Moisten  the residue with a  few drops of  

    distilled water; add 2 drops of  H2SO

    4 & 10 ml. 48% HF. Cautiously evaporate  to dryness on a 

    steam bath  in a  fume  cupboard. Again  ignite at 1000‐1200 Deg.C Cool & weigh. Carry out a 

    blank. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    53/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 53

    Calculations 

    ( A ‐ B ) ‐ ( C ‐ D ) x 1000 SiO2 , as SiO2 mg / lit = ml of  sample 

    Where A = Weight of  crucible & sample residue in mg. after first ignition 

    B = Weight of  crucible & sample residue in mg. after HF treatment & second ignition. 

    C = Weight of  crucible & blank residue in mg. after first ignition 

    D = Weight of  crucible & blank residue in mg. after HF treatment & second ignition. 

    METHOD B ‐ REACTIVE SILICA 

    COLOMETRIC ESTIMATION OF SILICA 

    Ammonium molybdate at approximately pH 1.2 reacts with silica & any phosphate present to 

    produce hteropoly acids. Oxalic acid  is added to destroy the molybdophosphoric acid but not 

    the molybdosilicic acid. Even  if  phosphate  is known to be absent, the addition of  oxalic acid  is 

    highly desirable & is a mandatory step. The intensity of  the yellow colour is proportional to the 

    concentration of  molybdate‐ reactive silica. The yellow molybdosilicic acid is reduced by means 

    of   1 Amino  ‐ 2‐ naphthol  ‐ 4  ‐ sulphonic  acid  to  heteropoly‐ blue.  The  blue  colour  is more 

    intense  than  the yellow colour & provides  increased  sensitivity.  In at  least one of   its  forms  , 

    silica does not react with molybdate even though it is capable of  passing through filter paper & 

    is not noticeable  turbid. The presence of  such a molybdate unreactive silica  is undesirable  in 

    raw water  .It will not be  removed  in  the water  treatment plant & will  find  its way  to highly 

    pressure  stream  system,  where  it  will  be  converted  to  “molybdate‐reactive  "  silica.  Such 

    increase in silica content will give rise to scale problem. 

    PLANT 

    Chromate  &  large  amounts  of   Fe,  PO4,  sulphide,  tannin,  colour  &  turbidity  are  potential 

    interferences. Oxalic acid  treatment  suppresses PO4

     &  reduces  tannin  interference.  Inorganic 

    sulphide  can  be  removed  by  boiling  an  acidified  sample.  The  addition  of   1 ml.  of   1%  EDTA 

    solution after molybdate reagent overcomes high Fe & Ca concentrations. 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    54/76

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    55/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 55

    COLOMETRIC ESTIMATION OF SILICA 0‐2 PPM SiO2 

    REAGENTS 

    1. Acidified ammonium molybdate solution. 

    2. 10 % oxalic acid. 

    3. Amino  ‐naphthol reducing agent. 

    4.  Lovibond  comparator  with  standard  silica  disc  or  spectrophotometer  suitable  for 

    measurement at 815 micro siemens wave length. 

    PROCEDURE 

    1.  Fill  one  of   Nessler  tubes  to  the  50  ml.  Mark  with  sample,  &  place  in  the  left  hand 

    compartment of  Lovibond comparator. 

    2.  Fill  the other Nessler  tube with 50 ml. of   sample,  at 25  ‐30 Deg.C. Add 2 ml. of   acidified 

    ammonium molybdate solution. Mix thoroughly, stand for 5 minutes. Add 4 ml of  oxalic acid & 

    mix well. Then 2 ml. of  reducing agent, mix well compared with that of  a blank comprising the 

    same  water  without  reagents,  using  Lovibond  comparator  or  read  the  absorbance  using  a 

    spectrophotometer  (wave  length  815  micro  siemens).  Compute  the  silica  content  from  the 

    standard graph prepared from the standard silica solution. 

    TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    56/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 56

    METHOD C : 

    DETERMINATION OF TOTAL SILICA (MOLYBDATE REACTIVE & UNREACTIVE SILICA) 

    The molybdate  unreactive  silica  is  converted  to  the  reactive  form  or  state  by  digesting  the 

    sample with sodium bicarbonate. 

    REAGENTS 

    1. Sodium bicarbonate. 

    2. 1 N sulphuric acid. 

    3. Other reagents as per previous method. 

    PROCEDURE 

    Take 100 ml. of  sample or lesser quantity ( 20  ‐ 100 micrograms SiO2 ) but made up to 100 ml. 

    distilled water in a platinum dish. Add 200 mg. of  silica free sodium bicarbonate & digest on a 

    stream bath for one hour. Cool & add slowly, with stirring, 2.5 ml. sulphuric acid ( 1 N ) . Do not 

    interrupt  the  analysis but proceed  at once with  the  remaining  steps.  Transfer quantitatively 

    into  a  plastic  container.  For  development  of   colour  &  CALCULATIONS  refer  the  previous 

    procedure. 

    TREATMENT PLANT 

  • 8/17/2019 ACTIVATED CARBON FILTER.pdf

    57/76

      THERMAX LTD | C & W SERVICE & SOLUTIONS GROUP OC No: 200134

    OPERATION & MAINTENANCE MANUAL 

    FOR ACTIVATED CARBON UNIT  – CONDENSATE POLISHING UNIT 57

    9.  CHLORIDE 

    METHOD A ‐ SILVER NITRATE METHOD 

    Chloride is determined by titration with std. silver nitrate solution in the presence of  potassium 

    chromate indicator at neutral Ph. Silver chloride is precipitated and at the end point red silver 

    chromate is formed. 

    REAGENTS 

    1. N Std. silver nitrate solution 

    2. Potassium chromate indicator 

    3. Phenolthalein Indicator solution 

    4. N Nitric Acid solution 

    5. Calcium carbonate 

    PROCEDURE 

    Take 50 ml. or 100 ml of  sample in an Erlenmeyer flask. Add five drops of  phenolthalein. If  the 

    sample  turns pink, Neutralize with 0.02 N Nitric acid.  If  Acidic  (as  in  the case of  decationised 

    water)  add  a  small  amount  of   A.R.  calcium  carbonates.  Add  1  ml  of   potassium  chromate 

    indicator  and  titrate  with  std.  silver  nitrate  solution  wi