AV Zhadan, CEO /
CJSC "NPK Mediana-Filter". București;
dts RO Bushuyev, profesor universitar,
Ph.D. NA Eremina, profesor asociat,
FGBOUVPO Ivanovo Universitatea de Stat de putere, Ivanovo
Unitate de tratare a apei (TLU) este proiectat pentru a compensa pierderea de TPP a lichidului de răcire a apei în circuitul principal. Există mai multe variante posibile de tratare a apei pentru a produce apă desalinizată în centrale termice.
Cea mai răspândită în țara noastră a primit tehnologie chimică desalinizării bazată pe filtre directe ionite debitului. Această tehnologie a fost folosita de zeci de ani si sa dovedit a fi de încredere pentru tratamentul mineralizare mici și mijlocii ([SO4 -] + [Cl -]<5 мг-экв/дм 3 ). Для вод с высокой минерализацией ([SO4 - ]+[Cl - ]>5 mg echivalent / dm 3) sau cu un conținut ridicat de compuși organici (Ok> 20 MgO / dm3) utilizând o desalinizare termică [1].
Apa naturală a fost întotdeauna o creștere a contaminării compușilor organici: manmade ingrasaminte, pesticide, produse petroliere etc. tehnologiile tradiționale de tratare a apei chimice elimina acești contaminanți suficient în mod eficient, având ca rezultat formarea condensului tractului-nutrienți substanțelor potențial acide, și, ca rezultat, tulburări numeroase fapte ef [2].
stațiile de epurare a apei cerințele de mediu de ape uzate stricte, pe de o parte, deteriorarea calității apei tratate, celălalt, reactantul mai scumpe, rășini schimbătoare de ioni, precum și costurile ridicate de operare a condus la necesitatea de a îmbunătăți tehnologiile și dezvoltarea de noi circuite de desalinizare convenționale.
Noul CPG bazat pe tehnologia contracurent, introdus la centrala nucleară Kalinin, Dzerzhinsk TPP. HPP-EVOH-2 al „Severstal“ și altele. În prezent, prima experiență de exploatare dobândită noi instalații, echipamente importate asamblate parțial sau integral și materialele de filtrare nu sunt întotdeauna în considerare impuritățile specifice în apele naturale, uneori simplificate pentru a reduce costurile de capital.
capacitatea nominală TLU de 1700 m 3 / h este în funcțiune la CTE EVOH-2 din "Severstal". Instalația este proiectată pentru a produce apă adâncă dedurizată (Jo<10 мкг-экв/дм 3 ) и включает две стадии обработки исходной (р. Шексна) воды: осветление на механических однокамерных фильтрах (12 шт. с единичной производительностью 145 м 3 /ч) с периодическим подключением контактной коагуляции и Na-катионирование на противоточных фильтрах (4 шт. с единичной производительностью 585 м 3 /ч).
Filtru contracurent Na-cationit implică filtrarea apei limpezite de jos în sus, la o rată de 170-585 m 3 / h. Filtrul este un dispozitiv cu două camere (D = 3,8 m) cu trei dispozitive de drenaj și mii de elemente din fiecare unitate care se suprapun peste întreaga secțiune transversală a filtrului de reținere de tip „fund fals“. Filtrul este încărcat schimbător de cationi C 100 (volumul schimbătorului de ioni - 30 m 3 de 10 - 20 de mai jos și - de mai sus) cu plutitor inert pat.
Calitatea înaltă a apei tratate la o productivitate ridicată unitate de filtrare ionite este furnizat automatizare de control profund ca filtre individuale, și astfel întreaga instalație. Instalarea poate lucra, și lucrează periodic în modul complet automat. În acest caz, personalul operațional monitorizează starea procesului de formulare pe o vizualizare ecran de calculator și în orice moment se poate schimba setarea în modul de control manual.
Tehnologia de operare experiență contracurent dovedește avantajele lor asupra convenționale: reducerea numărului de echipamente de tratare a apei necesare; capacitate mare de schimb de schimbători de ioni; filtrat de înaltă calitate, care sunt furnizate la un cost redus al reactivilor pentru regenerare - 1,8-2,2 g-eq / echiv; reducerea numărului mare a apei uzate.
Cu toate acestea, din cauza lipsei de a doua etape și a dificultăților (barieră) în determinarea momentului când regenerarea dezactivarea de ieșire al filtrului contracurent este adesea efectuată de numărul de omit apă cu o marjă considerabilă, ceea ce duce la subproducție de apă demineralizată. Când regenerarea contracurent crește intensitatea de regenerare și, în consecință, numărul de switch-uri care au nevoie de cultură de mare serviciu astfel de instalații, supape fiabile, de automatizare și control. Toate acestea necesită utilizarea apei limpezite din substanțe suspendate profund purificate, organice și compuși de fier. Eficacitatea contorului de mai sus, cu atât mai bine apa ajunge la filtre.
Recent, acordă o mare atenție metode maloreagentnym și în special a tehnologiei cu membrană.
Unele noi VPU bazate pe utilizarea de osmoza inversa pentru demineralizarea apei folosind ca pretratament tehnologii tradiționale (decantoare, filtre mecanice). Exemple de acestea sunt TLU-12 CHPP al OAO "Mosenergo". CHP a SA "Severstal", Ufa CET-1. OAO "Ivanovo PGU" (Fig. 1). Folosind Osmoza inversă permite îndepărtarea de la un pas de purificare a sării de 96-98%, care este aproape de eficiența unui singur schimb ionic etapă.
Permeat sistem de posttratare poate consta dintr-o etapă de schimb ionic cu H- separat și OH-ionirovaniem (contracurent sau echicurent), și (sau) din filtrul cu pat mixt. Deoarece o astfel de instalare este alimentat cu apă parțial desalinizată, filtru de viață este semnificativă, iar zeci și sute de mii de metri cubi.
Comparând eficiența economică a desalinizarea apei prin schimb ionic și osmoza inversă a arătat că, atunci când conținutul de sare mai mare de 150-300 mg / l, chiar mai economic contracurent osmoza inversa ionirovaniya [4].
Experiența Disponibil de operare de osmoza inversa (DOE) sugerează că principalul factor care afectează performanța membranei este conformitatea cu calitatea apei furnizate la tratament. Producătorii de membrane pentru apa de alimentare, care se duce la DOE, au cerințe arătate în tabelul. 1 [4].
Tabelul 1. Cerințe pentru apă care intră în DOE.
Indexul coloid SDI
Cu toate acestea, experiența arată că, în circuite cu tehnologia tradițională pretratare, calitatea apei furnizate DOE, de multe ori nu îndeplinesc cerințele conținutului de fier și oxidare. Calitatea necesară a unei astfel de apă poate fi realizată prin utilizarea unei etape de ultrafiltrare pre-tratament (Fig. 2).
Ultrafiltrarea (UF) nu permite numai obținerea de apă în mod substanțial liber de impurități mecanice, dar, de asemenea, împreună cu coagulare elimina o cantitate semnificativă de material organic (până la 60% din cantitatea inițială) și acid silicic. Ca un exemplu de funcționare în ultrafiltrare Cherepovetskaya CTE (sursa de alimentare cu apă - River Court) (tabelul 2)..
Tabelul 2. Rezultatele plantelor UV.
Introducerea UV prin pretratament a crescut semnificativ performanța de membrane de osmoza inversa, de mai multe ori pentru a reduce frecvența de spălare chimică, eliberată zona de producție, pentru a reduce cantitatea de coagulant, cu condiția posibilitatea respingerii de var.
Partajarea ultrafiltrare si osmoza inversa permite maloreagentnuyu a crea un sistem de tratare a apei pentru obținerea unei conductibilitate a filtratului la 1-5 microsiemens / cm. În astfel de sisteme, valorile standard, ajustarea în continuare a calității apei pentru a produce în mod obișnuit de schimb ionic (Fig. 2) metodă.
Fiabilitate membrannoionoobmennoy unitate combinată (Fig. 2) este mare, deoarece chiar și în cazul unor posibile încălcări ale ansamblului posttratare sistem de osmoza inversa asigura o calitate a apei predeterminată. Cu toate acestea, rămâne necesitatea de a utiliza acizi și baze, astfel încât această tehnologie, deși într-o măsură mai mică, are aceleași dezavantaje ca și tradiționale. Această tehnologie este utilizată în Novocerkassk Gres. Zainsk GRES. Orel CHP etc.
Principalul dezavantaj al sistemelor cu membrană este suficient coeficient redus de utilizare a apei netratate. Dacă în convențional coagulare schemă de schimb ionic și auxiliare de filtrare mecanice cuprind 10-20%, combinația tipică de ultrafiltrare și osmoza inversă figura 40-50%. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că concentratele din unități de ultrafiltrare si osmoza inversa pentru salinitate sunt adesea în intervalul de valori normalizate și poate fi descărcată în mod liber.
Din punct de vedere al asigurării consumului de reactiv minim și ușurința ridicată de mediu și de înaltă calitate a apei desalinizată sunt cele mai eficiente SPM constând exclusiv din module cu membrane pentru diferite scopuri integrate: ultra și nanofiltrare, osmoza, degazare membrana si electrodeionizare inversa, numit pe ansamblu - integrat tehnologii de membrană ( BMI) [4, 5].
În instalația cu membrane complexe (Fig. 3) pe nodul electrodeionizare apă doochischaetsya. Electrodeionizare (EDI, EDI) - este procesul continuu desalinizarea apei folosind rășini schimbătoare de ioni, membrane selectivi de ioni, și un câmp electric constant.
Tabelul 3. Caracteristicile unităților electrodeionizare de lucru.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemelor complexe de tratare a apei cu membrana pe baza IMC necesită utilizarea în etapa preliminară în două etape de osmoza inversa desalinizare. În acest caz, calitatea electrodeionizare instalație de alimentare cu apă cerințe în mod evident mai mari pentru producător și neregularitatile osmoză inversă sunt necritică. Atunci când deteriorarea eficienței primei etape (bineînțeles, în limitele) o calitate predeterminată garantat pentru a oferi a doua etapă.
instalare integrată pentru prepararea membranei desărată apă adâncă, realizată în conformitate cu această schemă prevede cantitatea minimă de deșeuri. Eliminând nevoia de economie acido-bazic, costuri de operare mai mici și performanțele de mediu mult îmbunătățit.
Elementul comun în toate sistemele de desalinizare revizuite pe baza metodelor de membrană este instalarea de osmoza inversa. Atunci când funcționează performanța stației de epurare este în continuă schimbare. Adesea, există o scădere semnificativă a performanței asociată cu oprirea echipamentului de energie termică sau încetarea impactului producției de abur către consumator, ceea ce duce la problema asigurării unui debit minim de apă tratată prin DOE.
Atunci când încărcarea incompletă a echipamentelor principale PGU-325 blocuri reduce necesitatea de a HSI în apă demineralizată. Acest lucru duce la descărcări incomplete DOE. Initial, HSI a fost proiectat și operat în CCH de lucru paralel 2 (Fig. 4a). In timpul nefuncționare unuia dintre DOE, este fie plasat pe conservare sau a apei de circulație pentru carcasele DOE efectuate zilnic pentru a preveni depunerile. Acest lucru duce la pierderi suplimentare și de a crește costul de apă desalinizată.
Deoarece reactivii utilizați pentru conservarea Does au o valoare suficient de ridicată, și au nevoie periodic pentru a conecta oa doua osmoza inversa, atunci funcționarea unuia dintre conservarea blocurilor este exercitarea ineficientă.
Pentru a preveni pierderile, economisind produse chimice pentru activitățile JAF de regenerare au fost furnizate, permițând reducerea pierderilor suplimentare echipament simplu pentru conectarea în serie OT 1 și OT 2 în proces închis (figura 4b.). Fiecare unitate include o carcasă 4, de asemenea, funcționează pe configurația cu două trepte (Fig. 5).
Când conexiunea serie de plante osmoză inversă (Fig. 4) cu permeat CCH 2 funcționează ca etapă I se aplică la DOE 1 (etapa II). Când acest concentrat CCH 2 aruncate în canalizare, iar pe DOE 1 este amestecat cu apă brută furnizată la etapa I.
sursa de apa este alimentată în unitatea de osmoza inversa la locuințe AO1-AO3 (Fig. 5) și apoi alimentat în permeat JAF, iar concentratul este alimentat la AO4, unde, de asemenea, separați în permeat și se concentrează. Permeatul de este alimentat la SCF, iar concentratul este evacuată în canalizare.
Cenușărire + coagulum sulfat de fier TION
Urmărirea dinamicii schimbărilor în calitatea apei demineralizate, se poate observa că cele două etape Desalinizarea pe un DOE nu este suficientă pentru a reduce valoarea conductivității, cu toate acestea, permite obținerea parametrilor de calitate a apei necesare cu privire la conținutul de compuși ai acidului silicic și aditiv de sodiu pentru apă pentru alimentarea cazanelor recuperatoare. Îmbunătățirea calității apei sursă pentru reducerea încărcăturii JAF ionice asupra lor mai mult de trei ori, rezultând într-o creștere semnificativă a ciclului de filtrare, reducerea cantității de apă utilizată pentru dispozitivele auxiliare TLU, reduce nevoia de acide și alcaline pentru regenerare. În consecință, reducerea daunelor aduse mediului la mediul înconjurător.
Testele cu coagulant - sulfat de aluminiu, la o schemă în două etape a sistemelor de osmoza inversa au arătat că este posibil să se îmbunătățească calitatea apei care se duce la DOE, și pentru a crește durata de viață a elementelor de filtrare a cartușului Does.