У цеху хімічної підготовки води на тепловій електростанції середньої потужності за добу утворюється і скидається до 1000 м 3 стічних вод з показником рН в межах від 3 до 6, в той час як допустимими до скидання є розчини. якщо їх показник 6,5 ≤ рН ≤ 8,5.
Зазвичай вузли нейтралізації стічних вод теплоелектростанцій істотно різняться компонуванням ємностей. їх кількістю. насосним парком. Це різноманіття. однако. можна згрупувати в два типу. такий. де кислі і лужні стоки накопичуються в різних ємностях. і такий. де кислі і лужні розчини накопичуються в загальній ємності.
Як правило. кислих стоків у виробництві утворюється значно більше. ніж лужних. тому після утилізації лужних вод іонообмінних фільтрів в процесі нейтралізації в кислі води доводиться додавати лужні реагенти. вапняне молоко. розчини кальцинованої соди. а іноді і їдкого натру.
З позиції раціонального використання реагентів і досягнення допустимого відхилення від нейтральності середовища на виході з накопичувальної ємності кислі і лужні води слід приймати на обробку окремо. Це мотивується тим. що і кислі. і лужні стоки надходять нерівномірно і з різними значеннями показника рН. Тому. якщо хімічний склад кислих і лужних вод НЕ усредняется у всьому обсязі окремо. то витрата реагентів (луги та кислоти) на нейтралізацію зростає в 1,5 рази.
Різні витрати і нерівномірність у часі надходження кислих і лужних стоків теплоелектростанцій не дозволяють повністю їх взаємно нейтралізувати. Для нейтралізації найчастіше стоки зливають в один бак. в кращому випадку. з використанням барботерів з метою прискорення перемішування. На завершення такої операції потрібні багато годин. а то і добу. оскільки лимитирующей стадією процесу є не кінетика хімічних реакцій. а швидкість усереднення концентрацій реагуючих середовищ по всьому об'єму реактора.
Фірма «Інтрек» спільно з ВАТ «Мосенерго» розробила параметричний ряд гідродинамічних кавітаційних апаратів (ДКА), які монтуються безпосередньо на трубопроводах і не вимагають додаткових виробничих площ. У них відсутні рухомі частини та вони стійкі проти кавитационного зносу робочих органів ДКА.
Ліквідувати «вузьке місце» технології нейтралізації - істотно турбулізованим суміш реагентів - дозволяє гідродинамічний кавітаційний реактор (ГКР), що є однією з модифікацій ДКА. Його застосування в технологічному ланцюжку нейтралізації хімічно агресивних рідин забезпечує багаторазове підвищення продуктивності і надійності технологічного процесу.
На рис. 1 представлена типова схема установки нейтралізації. що включає такі засоби автоматизації як запірна арматура з приводами дистанційного керування. регулюючі клапани з приводами типу МЕВ. рН - метри (рН 1, рН 2, рН 3, рН 4) з сенсорами. індукційні витратоміри (Р), датчики рівня. насоси та керуючий мікропроцесорний контролер. на який надходять сигнали від первинних датчиків і де виробляються сигнали команд на виконавчі механізми. Процес починається з усереднення концентрації лугу і кислоти в їх баках збору. Для цього при закритих засувках 3 і 4 включаються насоси 1 і 2 і протягом 10-5-15 хв. здійснюється циркуляція вод в баках збору лужних і кислих вод. Після відключення насосів 1 і 2 включаються насоси 5 і 6, які через регулятори витрати 7 і 8 пода
На виході з накопичувального бака встановлена електроприводна засувка. відкриття якої на скидання буде заблоковано. якщо показник рН нейтралізованих вод. визначається рН - метром рН -4, не вписується в межі 6,5 + 8,5.
Випробування і тривала експлуатація автоматизованих установок нейтралізації стоків виробництв химводоподготовки на ГРЕС -4 (г. Кашира), ГРЕС -5 (м Шатура), Кец -8, КФД -16, КФД -17 (м.Москва) дозволяють відзначити наступні результати їх промислового впровадження.
1. За рахунок високоінтенсивного конвективного масопереносу в ГКР продуктивність установки підвищена в 1,5-5-2 рази при гарантованому виключення скидання відпрацьованих вод з неприпустимими концентраціями хімічно агресивних компонентів. Значення показника рН стоків знаходиться в межах 6,5-5-8,5.
2. Час виходу на технологічний режим при нейтралізації лугами не перевищує 4-5-5 хв. і вапняним молоком - 10 хв. що становить не більше 3-5-8% загального часу обробки. Води перехідних режимів повертаються на повторну нейтралізацію.
3. Засувка скидного трубопроводу заблокована на відкриття в разі відхилень вмісту збірника від допустимих норм хімічних забруднень. З цією метою збірник на виході оснащений окремим рН - метром. функціонально пов'язаним через контролер з пускачем електроприводу засувки.
4. Параметри стічних вод на основних стадіях процесу автоматично контролюються. а їх значення синхронно виводяться на мнемосхему і вторинні прилади щита управління.
5. Установка захищена від несанкціонованих втручань в автоматичний режим управління.
6. Зведено до мінімуму застосування ручної праці і суттєво покращені санітарно - гігієнічні умови роботи персоналу.
Рідкі нафтові палива і мастильні матеріали також неминуче потрапляють в відпрацьовані технологічні води. і повернення їх в природний водойму або повторне використання неприпустимі без попереднього очищення.
Функцію аератора в системі повітряно - бульбашкової флотації нафтопродуктів зі стічних вод. в тому числі і на теплоелектростанціях. може успішно виконувати гідродинамічний кавітаційний апарат. Принципова схема модернізованої флотаційного установки представлена на рис. 4.
Очищення замазученних вод послідовно здійснюється в дві стадії. усереднення і попереднє флотірованіе нафтопродуктів в приймальному баку 1 і остаточне флоту
Замазученних води подаються в приймальний бак 1 через пристрій живлення типу «труба в трубі» і рівномірно розподіляються по його поперечному перерізі. Найменш диспергована частина нафтопродуктів в приймальному баку спливає на поверхню самостійно. Для інтенсифікації підйому дрібнодисперсних частинок нафтопродуктів через перфоровану розподільник А в обсяг вводяться повітряні бульбашки за допомогою кавітації аератора 3, камера розрідження якого з'єднана з атмосферою. Розрідження в аераторі виникає в процесі нагнітання через нього умовно очищеної води контуру циркуляції (відбирається з нижньої частини приймального бака), що включає відцентровий насос 7. Введення повітря в вентильований каверну кавітатора забезпечує формування найбільш ефективного (10-5-0,5 мкм) для процесу флотації спектра розмірів бульбашок. При цьому кількість високодіспергірованного повітря на 2-3 порядки перевищує відповідну кількість при напірної флотації. Спливли нафтопродукти переливаються в встановлену у верхній частині приймального бака воронку і стікають в приймач 5. У разі. якщо концентрація нафтопродуктів у вихідній воді занадто висока. включається її підігрів в баку до 60 ОС. Приймальний бак обладнаний сифонним обмежувачем нижнього рівня для запобігання потрапляння уловлених нафтопродуктів у флотатор другого ступеня.
Під гідростатичним напором стовпа рідини бака попередньо очищена вода перетікає в нефтеловушку - флотатор 2, де вона піддається повторному і більш інтенсивному (при більшому питомій витраті повітря) Аерування. Цим вдається досягти активного режиму флотації нафтопродуктів. Для насичення повітрям в аераторі 4 частина очищеної води циркулює в контурі. що включає насос 8.
Наведена принципова схема очищення вод від нафтопродуктів реалізована в технологічних установках на ТЕЦ -8, ТЕЦ -16, ГРЕС -3 і інших об'єктах ВАТ «Мосенерго».
За фізико - хімічними показниками нейтралізовані і очищені від нафтопродуктів води відповідають вимогам. пред'являються до
технічній воді. подається на ТЕС. Це дозволяє скоротити відбір води з водойми. а очищені стоки повернути в технологічний оборот.
Прімененіегідродінаміческіх кавітаціоннихаераторовнаводозаборе
Ще одним прикладом ефективного застосування гідродинамічного кавітаційного аератора є водозабір БНС. екологічна проблема якого - захоплення потоками води мальків риби під всмоктуючі патрубки насосів. З усіх застосовуваних засобів захисту рибної молоді на водозаборах найбільш ефективними є повітряно - бульбашкові завіси. евакуюють зграйки рибок від водоприймальних вікон. Однак відомі способи створення повітряно - бульбашкових завіс з переважною фракцією тонко - дисперсних бульбашок (1 - = - 3 мм) не знайшли практичного застосування на водозаборах з - за необхідності дуже малих (0,3-5-1,5 мм) діаметрів сопел в розподільних трубах. такі сопла дуже швидко заростають мулом або забиваються сміттям. Крім того. в повітряні магістралі. прокладаються по дну водойми. повітря необхідно нагнітати компресорами або високонапірними воздуходувками. дорогими і складними в експлуатації. Рішення технологічного завдання про практичне використання систем повітряно - бульбашкових завіс звелося до створення такої конструкції пристрою. в якому діаметри сопел знаходилися б в межах 8-5-12 мм. і при цьому в сопла потрібно подавати не повітря. а тонкодисперсную водо - повітряну суміш. Як показано вище. таку суміш легко приготувати в гідродинамічному кавітаційному аераторі. В цьому випадку аератор відрізняється деякими конструктивними особливостями. що дозволяють формувати спектр розмірів бульбашок в межах 1-5-3 мм. Вода для освіти водо - повітряної суміші в кількості близько 1-5-2% відбирається з напірного трубопроводу БНС.
Розроблена і впроваджена на водозаборах ГЕС -1, ТЕЦ -7, ТЕЦ -16, ТЕЦ -20, ТЕЦ -22 ВАТ «Мосенерго» кавітаційна технологія повітряно - бульбашкової захисту рибної молоді має низку переваг у порівнянні з примусовим нагнітанням стисненого повітря в перфоровану трубу.
1. З технологічної схеми рибозахисного пристрою виключаються дорогі компресорні установки з необхідністю перфорації розподільників діаметром до 1 мм.
2. Для створення водовоздушной емульсії використовується частина води від БНС в кількості близько 1%.
3. Споживання повітря з атмосфери для створення водо - повітряній емульсії в гідрокавітаціонном аераторі при відсутності труться не приводить до забруднення водойми нафтопродуктами.
4. Закінчення водо - повітряної суміші з розподільника зі швидкістю близько 1 м / с створює стійкий ерліфтний потік в зоні підводного трубопроводу і звільняє від необхідності влаштування захисного порожка.
5. Перебування повітря в складі водо - повітряній емульсії дозволяє істотно збільшити діаметр отворів перфорації розподільника. що виключає їх заростання мулом і водоростями і підвищує надійність РЗУ.
6. Подача повітря в розподільний трубопровід в складі водо - повітряній емульсії різко знижує залежність умов освіти повітряно - бульбашкової завіси від глибини установки розподільника.
7. Використання частини води БНС під тиском 30-5-60 м водяного стовпа дає можливість сформувати стійкі поверхневі рибоотводящіе течії і не влаштовувати додаткові шляхи міграції риби.
скачати безкоштовно Нейтралізація і очистка стоків ТЕС в архів.zip (205 кБт)