Cursul 17
Analiza metodelor de reducere și prevenire a poluării bazinelor de apă cu apele uzate din centralele termice
Apele uzate de la termocentrale cuprind: apa de racire (dupa racire condensatoare turbine, racitoare de ulei si aer etc.); ape uzate din sistemele hidraulice de îndepărtare a cenușii; ape uzate de la statiile de tratare a apei si statiile de tratare a condensului; soluții uzate după curățarea chimică a echipamentelor de energie termică și conservarea acestuia; ape poluate cu petrol; solutii pentru curatarea suprafetelor de incalzire ale cazanelor care functioneaza pe pacura. Cantitatea acestor ape uzate și compoziția lor sunt foarte diferite și depind de puterea centralei termice, tipul de combustibil utilizat, metoda adoptată de tratare a apei, sistemul de îndepărtare a cenușii și alți factori.
Pentru a reduce poluarea corpurilor de apă cu apele uzate de la centralele termice, există două moduri posibile:
1) epurarea în profunzime a tuturor apelor uzate la concentrații maxime admise (asociate cu costuri ridicate pentru construcția și exploatarea instalațiilor corespunzătoare);
2) organizarea sistemelor de reutilizare a apelor uzate - sisteme de reciclare, cu folosirea repetată a apei. Totodată, tratarea apelor uzate la concentrația maximă admisă nu mai este necesară; este suficient să-i aducem calitatea la nivelul cerut de procesul tehnologic în care va fi reutilizată.
A doua cale duce la o reducere bruscă a cantității de apă preluată de centrala termică și creează baza pentru dezvoltarea sistemelor fără scurgere. În general, implementarea metodelor și mijloacelor de purificare de mai sus în combinație cu utilizarea rațională a apei la centralele termice le va face fără scurgere.
Ape uzate după spălări chimice. Datorită utilizării unui număr mare de tehnologii diferite pentru curățarea chimică a echipamentelor, apele uzate generate în timpul acestora sunt foarte diverse în compoziția sa chimică și este foarte dificil să se dezvolte soluții standard pentru prelucrarea lor.
Fabrica Kotloochistka recomandă colectarea apei după spălările chimice în rezervoare, cel mai bine la o unitate de neutralizare a apei de spălare RVP, iar în lipsa acesteia, la o unitate de neutralizare special construită, și neutralizarea lor cu var, separarea hidroxizilor de metale grele folosind un vid sau un filtru de cameră. , și supunerea nămolului la îngropare.
Dacă s-au folosit acizi minerali pentru spălare, atunci apa rămasă poate fi furnizată în porții mici la stația de tratare a apelor uzate sărate; dacă s-au folosit acizi organici, atunci apa trebuie evacuată în bazine de depozitare a zgurii sau evaporată.
În ultimii ani, s-a încercat să se abandoneze utilizarea reactivilor chimici la curățarea suprafețelor de încălzire sau să se reducă brusc cantitatea acestora prin abandonarea acizilor organici. Curățarea cu abur și oxigen dezvoltat de VTI, MPEI, Mosenergo, GETs-25 Mosenergo permite curățarea pre-pornire pe unitățile SKD pentru a nu folosi substanțe chimice deloc, iar pe cazanele cu tambur să folosească acizi minerali numai pentru curățarea suprafețelor de încălzire a ecranului (folosind o soluție simplificată). tehnologie cu pasivare ulterioară cu abur şi oxigen).
Ape uzate uleioase. Problema prevenirii deversării apelor uzate uleioase a fost în mare măsură rezolvată. În prezent, este necesară îmbunătățirea instalațiilor existente pentru purificarea acestor ape, în special, trecerea la utilizarea separatoarelor de ulei și ulei de dimensiuni mici, a filtrelor polimerice, precum și la utilizarea mai largă a filtrelor cu cărbune activ. Un bun sorbant pentru instalațiile de tratare a apelor uzate care conțin ulei este semi-cocs de cărbuni Kanskoachinsky. Cu toate acestea, problema producției industriale de semi-cocs (inclusiv cărbunele activ) nu a fost încă rezolvată, în ciuda numeroaselor studii de laborator și industriale care au confirmat eficacitatea acestuia și necesitatea utilizării în întreprinderile energetice.
Pentru a preveni contaminarea apelor de răcire prin scurgeri în răcitoarele de ulei, este recomandabil să folosiți răcitoare de ulei etanșe din noua generație MBR.
La centralele termice în care păcura este combustibilul principal sau de rezervă, este necesar să se prevadă tratarea preliminară a apei produse în instalația de păcură folosind o capcană de ulei cu o capacitate de 10-20 ml.
Apele de purjare ale sistemelor hidraulice de îndepărtare a cenușii (GSU). Aceste ape conțin compuși de fluor, arsenic, vanadiu și săruri minerale. În ciuda conținutului de componente toxice, aproximativ 50 de centrale electrice încă funcționează cu sisteme de tratare a gazelor cu flux direct, apa din care este evacuată în sursele de apă. Este necesar, în primul rând, să se transfere toate sistemele GZU într-un ciclu invers și să se obțină reducerea maximă a epuizărilor acestora.
Ape uzate de la statiile de tratare a apei. Îmbunătățirea schemelor de tratare a apei și îmbunătățirea regimului de intrare-chimic joacă un rol semnificativ în creșterea curățeniei mediului înconjurător a centralelor termice.
Necesitatea de a preveni poluarea corpurilor naturale de apă de către stațiile de epurare a apelor uzate (WTP) a condus la o complicare semnificativă a schemelor acestora, o creștere a costurilor de capital și a costurilor de exploatare pentru tratarea și eliminarea apelor uzate mineralizate.
Deși sărurile neutre conținute în apele uzate STP nu sunt toxice, aceste ape uzate servesc ca obiect principal al activităților de protecție a mediului. Cea mai simplă și ieftină modalitate de reducere a acestora este îmbunătățirea echipamentelor tehnologice, funcționarea și reparațiile acestora pentru a reduce pierderile de apă și abur; la unele centrale ele se ridică la 10% sau mai mult (la unele, pierderile efective mai mici de 1,5% au fost realizate).
Prin stație de tratare a apei fără drenaj înțelegem realizarea unei asemenea calități a apei uzate care să asigure posibilitatea reutilizarii acesteia în ciclul termocentralei. Mai mult, dacă conținutul de sare al apei uzate tratate nu depășește conținutul de sare al apei sursei, sunt permise modificări calitative ale apei în comparație cu apa sursă (de exemplu, înlocuirea ionului bicarbonat cu ion clor sau sulfat, calciu sau magneziu cation cu cation de sodiu etc.).
Nedescărcarea (descărcarea scăzută) se asigură prin transformarea sărurilor solubile în cele insolubile direct în cadrul ciclului tehnologic sau prin utilizarea de reactivi suplimentari. Prin urmare, o centrală termică fără scurgere nu este lipsită de deșeuri.
La proiectarea unei stații de tratare a apei, atenția principală trebuie acordată reducerii maxime posibile a volumului de apă uzată prin reutilizarea acesteia ca apă de afânare, regenerare și spălare. Acest lucru va reduce consumul de apă pentru stația de tratare a apei dintr-o sursă externă și va reduce volumul apei uzate cu 30-40%.
La centralele care ard combustibili solizi, apele uzate mineralizate sunt de obicei folosite pentru a transporta cenușa și deșeurile de zgură.
Promite îmbunătățirea tehnologiei de schimb ionic pentru a reduce cantitatea de apă uzată.
Metodele combinate de desalinizare sunt promițătoare, inclusiv dispozitive cu membrană (osmoză inversă, electrodializă) sau evaporatoare flash cu desalinizare suplimentară a apei pe filtre schimbătoare de ioni.
Metoda termică de preparare a apei suplimentare diferă de desalinizarea chimică prin faptul că este mai puțin sensibilă la creșterea mineralizării și la conținutul de poluanți organici din sursa de apă. Cantitatea de apă uzată după evaporatoare poate fi redusă la 5-10% din cea originală, iar mineralizarea acesteia a crescut la 100 g/l sau mai mult. Cu toate acestea, aceste instalații necesită o redundanță suplimentară datorită manevrabilității lor reduse, iar acest lucru determină consumul mare de metal al circuitului în ansamblu.
Utilizarea evaporatoarelor cu fierbere instantanee permite utilizarea apei care a suferit un pretratare simplificat pentru a le alimenta.
La trecerea la metode membranare sau termice de preparare a apei desarate, cantitatea de săruri prelevată dintr-un rezervor natural va corespunde cantității evacuate, dar la o concentrație mai mare. Cu toate acestea, în zona de dispersie din rezervor, această schimbare nu va avea practic niciun efect asupra conținutului său total de sare.
Pentru existenta sisteme de răcire cu circulație cu rapoarte de evaporare de 1,5-2,0, a fost dezvoltată și implementată pe scară largă o tehnologie eficientă pentru stabilizarea carbonatului de calciu, care în multe cazuri face posibilă reducerea epurării sistemului fără cheltuieli mari de capital. De asemenea, a fost dezvoltată o tehnologie de tratare a apei pentru sistemele cu rapoarte mari de evaporare (mai mult de 10,0) și purjare minimă. Pentru o serie de centrale termice din zona Lacului Baikal sunt proiectate sisteme cu purjare minimă a apei. Se dezvoltă moduri de tratare a apei în sistemele de răcire, ținând cont de alimentarea cu diverse debite de apă uzată către acestea.
Turnurile de răcire trebuie să fie proiectate cu antrenare minimă a picăturilor, purjare aproape de unitate și îndepărtare maximă a căldurii, ceea ce permite un mic iaz de răcire. Apa de purjare din turnurile de răcire este evacuată în iazul de răcire, iar turnurile de răcire sunt alimentate din același iaz. Iazul poate fi folosit simultan pentru creșterea și îngrășarea peștilor. Desigur, trebuie luate măsuri pentru a preveni contaminarea acestuia cu produse petroliere. O temperatură ușor crescută a apei în iaz va contribui la creșterea productivității pescuitului, iar capacitatea sa de acumulare mai mare va elimina fluctuațiile bruște ale temperaturii apei care sunt nefavorabile pisciculturii atunci când se schimbă modul de funcționare al centralei electrice de stat. Pentru a preveni supraîncărcarea iazului, este necesar să cosiți vegetația, să creșteți pești erbivori etc.
Scurgerea de sare într-un astfel de iaz este inacceptabilă. Pentru a evita concentrarea periculoasă a sărurilor în iaz, este necesar să se prevadă o schimbare parțială a apei în perioadele de inundații, când mineralizarea scurgerii de suprafață este nesemnificativă. Apoi, în iaz va exista o concentrație de săruri neintroduse, dar propriile surse de apă, și va fi cauzată un prejudiciu minim faunei și florei.
Atunci când se reduc exploziile regulate ale turnurilor de răcire, trebuie să se țină cont de posibilitatea de concentrare a impurităților în apa care circulă și de necesitatea de a stabiliza calitatea apei pentru calciu pentru a preveni formarea depunerilor. În acest caz, sărurile sunt îndepărtate din sistem prin picături și dispersate în zona din jurul centralei termice. Este posibil să se prevină concentrarea semnificativă a impurităților în turnul de răcire prin preluarea apei din sistemul de circulație pentru tratarea chimică a apei la centralele termice. Dar, în același timp, însă, cantitatea de săruri care trebuie procesată și eliminată în timpul epurării chimice a apei crește de cel puțin 2 ori.
Deoarece antrenarea picăturilor din turnurile de răcire moderne este mică și se ridică la aproximativ 0,05% din debitul total, concentrația reală de săruri în acestea poate crește conținutul de sare de 20 de ori, adică până la un nivel periculos pentru materialele turnului de răcire, circulație. conducte de apă și tuburi de condensare.
Deversarea apei de purjare a turnului de răcire într-un iaz de răcire va permite funcționarea fără concentrare de sare. În acest caz, pentru a reduce conținutul de sare al apei de purjare a turnului de răcire la un nivel caracteristic apei sursei, dacă este necesar, pot fi utilizate unități cu membrană sau evaporare. Deși în prezent sunt costisitoare și implică nevoia de eliminare a sărurilor, dezvoltarea unei astfel de metode de tratare este justificată având în vedere introducerea viitoare a taxelor mari de apă. Aceste instalații pot face, de asemenea, simultan parte din sistemele de tratare a apei pentru a reumple pierderile de abur și apă ale centralelor termice și rețelelor de încălzire.
Desalinizarea apei de completare a turnului de răcire, dacă este imposibil să se creeze un iaz de răcire, va necesita costuri suplimentare mari de capital și de operare. O opțiune de rezervă ar putea fi utilizarea turnurilor de răcire cu aer „uscate” Geller; trebuie doar să țineți cont de faptul că acestea reduc eficiența centralelor termice cu 7-8%.
Ape uzate de suprafață. Aceste ape uzate, de regulă, conțin substanțe în suspensie și, în funcție de cultura de funcționare a echipamentelor și de întreținerea teritoriului centralei termice, pot fi contaminate cu săruri minerale și produse petroliere. Practic nu există scheme pentru colectarea, purificarea și utilizarea scurgerii de suprafață.
La scară industrială, utilizarea apelor uzate de suprafață în ciclul tehnologic al centralelor electrice poate economisi zeci de milioane de m3 de apă dulce pe an. Pentru a face acest lucru, la proiectarea centralelor termice, este necesar să se prevadă rezervoare pentru primirea apei pluviale și de topire și instalații de tratare pentru curățarea acestora de produse petroliere și solide în suspensie.
Un dezavantaj comun al gestionării apei din centrala termică este consumul risipitor de apă dulce. Până în prezent, nu au fost proiectate sisteme separate de canalizare pentru apele uzate curate și contaminate. Canalizările combinate determină creșterea cantității totale de ape uzate și scăderea concentrației de poluanți, îngreunând tratarea. Apele uzate uleioase de la stațiile de tratare a uleiului nu sunt adesea reciclate. Apa utilizată pentru răcirea dispozitivelor de prelevare a probelor, a cilindrilor compresoarelor și a altor echipamente este de obicei evacuată în fluxul general de apă uzată, deși nu este contaminată. Potrivit sondajelor, pentru fiecare stație cu o capacitate de 400 până la 1500 MW, utilizarea apei risipitoare crește cantitatea de apă uzată cu 1 milion de m3 pe an.
Este recomandabil să se construiască rezervoare de rezervă la centralele termice pentru a colecta debite curate de apă uzată (sau ape uzate după epurare), care ar asigura reutilizarea stabilă a apelor uzate și condiții de funcționare pentru echipamente, cum ar fi tratarea apei, care nu depind de fluctuațiile debitului de apă uzată. ratele.
Centralele electrice trebuie să fie echipate cu instrumente de monitorizare a consumului de apă în diferite sisteme de management al apei.
Apele uzate contaminate de la centralele termice și de la stațiile lor de tratare a apei sunt formate din fluxuri de cantitate și calitate diferite. Acestea includ (în ordinea descrescătoare a cantității):
a) ape uzate provenite atât din sistemele de hidrocenusa și zgură (HSU) circulante, cât și cu flux direct (deschis) ale centralelor electrice care funcționează cu combustibili solizi;
b) ape de purjare din sistemele de alimentare cu apă circulantă a centralelor termice, evacuate continuu;
c) ape uzate de la stațiile de epurare a apei (WTP) și stațiile de epurare a condensului (CPU), evacuate periodic, inclusiv: ape proaspete, contaminate cu nămol, saline, acide, alcaline, uleioase și contaminate cu ulei ale clădirii principale, păcură și transformator instalațiile centralelor termice;
d) apa de purjare de la cazane de abur, evaporatoare si convertoare de abur, evacuate continuu;
e) scurgeri de zăpadă și ploaie uleioase și nămoloase de pe teritoriul centralei termice;
f) spălarea apei de la RAH și încălzirea suprafețelor cazanelor (apele uzate de la cazanele RAH care funcționează pe păcură sunt evacuate de 1-2 ori pe lună sau mai puțin, iar de pe alte suprafețe și la arderea combustibililor solizi - mai des);
g) condensate exterioare uleioase, contaminate, adecvate după curăţarea lor pentru alimentarea cazanelor cu vaporizator cu abur;
h) deșeuri, uzate, concentrate, spălare soluții acide și alcaline și apă de spălare după spălarea chimică și conservarea cazanelor cu abur, condensatoarelor, încălzitoarelor și altor echipamente (deversate de mai multe ori pe an, de obicei vara);
i) apă după curățarea hidraulică a magazinelor de combustibil și a altor incinte ale centralelor termice (de obicei evacuată o dată pe zi pe tură, mai des în timpul zilei).
Relația dintre apa dulce și cea uzată din centralele electrice
La termocentrale trebuie sa existe un sistem unificat de alimentare cu apa si drenare, in care apele uzate de acelasi tip, direct sau dupa o anumita epurare, ar putea fi sursa pentru alti consumatori ai aceleiasi centrale termice (sau externi). De exemplu, apele uzate ale sistemelor de alimentare cu apă cu flux direct după condensatoare, precum și apele de purjare ale sistemelor de circulație cu o evaporare mică (1,3-1,5 ori), precum și apele uzate contaminate cu ulei de la centralele termice pot fi sursa de apă. a statiei de tratare a apei, precum si ultimele portiuni apa de spalare de la filtrele de desalinizare.
Toată apa reziduală returnată în „capul” procesului nu ar trebui să fie tratată cu reactivi în timpul pretratării; dacă este necesară tratarea cu var, sodă și coagulant, acestea trebuie amestecate (mediate) într-un rezervor de colectare. Capacitatea acestui rezervor ar trebui să fie proiectată pentru a colecta 50% din toate apele uzate din unitatea de tratare a apei pe zi, inclusiv 30% din apa uzată din partea de schimb ionic. Nu este recomandabil să amestecați apa uzată moale și limpede cu nămol. Trebuie avut în vedere faptul că cel puțin 50% din toate apele uzate ale stației de tratare a apei, inclusiv toate apele uzate de pretratare de toate tipurile, inclusiv apa uzată după slăbirea filtrelor schimbătoare de ioni cu apă dulce, ultimele porțiuni de spălare apa filtrelor schimbătoare de ioni ale instalațiilor de desalinizare, precum și apa evacuată la golirea instalațiilor de clarificare și filtrelor schimbătoare de ioni, au conținut de sare, duritate, alcalinitate și alți indicatori care sunt la fel sau chiar mai buni decât apa prepurificată și, în special, apa de sursă. , și deci pot fi returnate în „capul” procesului, la clarificatoare, sau, și mai bine, fără tratament suplimentar cu reactivi.pentru clarificare, filtre schimbătoare de cationi H- sau Na.
Pe lângă un singur sistem comun de canalizare pentru toate tipurile de apă dulce, trebuie să existe și canale de evacuare separate pentru apele saline și acide (apele alcaline trebuie utilizate în întregime în ciclu, inclusiv pentru neutralizare). Această apă trebuie colectată în rezervoare speciale de groapă.
Datorită exploatării periodice a gropilor de pământ (în special vara) pentru soluții de curățare și ape de spălare a cazanelor după spălări chimice, după instalații de neutralizare a acestor ape și ape de spălare, RVP ar trebui să ofere posibilitatea de a furniza diverse evacuate acide, alcaline și saline. apele UPU către aceste structuri pentru neutralizare, decantare, oxidare în comun sau alternativă și transferarea lor către sistemul de stocare a gazelor sau alți consumatori. La obținerea oxidului de vanadiu din apele de spălare RVP, aceste ape nu sunt amestecate cu altele înainte ca vanadiul să fie separat. În acest caz, instalația neutralizată sau, cel puțin, pompele și fitingurile acesteia trebuie să fie amplasate într-o încăpere izolată.
Apele saline după filtrele schimbătoare de cationi Na sunt împărțite în trei părți în funcție de calitatea lor și utilizate în moduri diferite.
O soluție concentrată de sare uzată care conține 60-80% din duritatea îndepărtată cu un exces de sare de 50-100% și care constituie 20-30% din volumul total de apă salină trebuie trimisă la sistemul de tratare a gazelor sau pentru dedurizare cu revenire la stație de epurare a apei, sau pentru evaporare pentru obținerea sărurilor solide Ca, Mg, Na, CI, S0 4, sau în gropi de pământ, de unde, după amestecare cu alte ape uzate, diluare și neutralizare a rosturilor, poate fi trimisă în sistemul de canalizare, pentru nevoile centralelor termice sau consumatorilor externi. A doua parte a soluției uzate, care conține 20-30% din duritatea totală îndepărtată cu un exces de sare de 200-1000%, trebuie colectată într-un rezervor pentru reutilizare. A treia și ultima parte - apa de spălare - este colectată într-un alt rezervor pentru utilizare în timpul slăbirii, dacă nu poate fi încă trimisă la „capul” procesului sau pentru prima etapă de spălare.
Apa salină concentrată după filtrele schimbătoare de cationi Na și apa neutralizată din filtrele schimbătoare de N-cationi și schimbătoare de anioni (primele porțiuni) pot fi furnizate sistemelor de tratare a gazelor pentru transportul cenușii și zgurii. Acumularea compușilor gazoși Ca(OH) 2 și CaS0 4 în apă duce la saturarea și suprasaturarea apei cu acești compuși, eliberându-i sub formă solidă pe pereții țevilor și echipamentelor. Uleiurile și produsele petroliere din apele uzate rămase în ele după ce capcanele de petrol sunt absorbite de cenușă și zgură atunci când sunt descărcate în sistemul de tratare a gazelor. Cu toate acestea, cu un conținut ridicat de produse petroliere, acestea pot să nu fie complet absorbite și pot fi prezente în haldele de cenușă sub formă de pelicule plutitoare. Pentru a le împiedica să pătrundă cu apa deversată în corpurile de apă publice, la haldele de cenușă sunt construite puțuri de recepție pentru evacuarea apei cu porți (“tigăi”) pentru reținerea produselor petroliere plutitoare.
Apele moi alcaline, uneori fierbinți, de purjare ale cazanelor de abur, evaporatoarelor, convertoarelor de abur după utilizarea vaporilor și căldurii acestora, precum și apele moi alcaline de spălare ale filtrelor schimbătoare de anioni pot servi ca apă de alimentare pentru cazanele cu abur mai puțin solicitante și, de asemenea (în absența schimbătoarelor de căldură cu țevi de alamă în sistemul de încălzire) apă de completare pentru sistemele de încălzire închise. În cazul în care conțin fosfați de Na 3 P0 4 în cantitate mai mare de 50% din conținutul total de sare, pot fi utilizați pentru tratamentul de stabilizare a apei circulante, precum și pentru dizolvarea sării pentru a înmuia soluția acesteia cu alcalii și fosfații conținuti. în apa suflată.
Atunci când alegeți o metodă de tratare a apelor saline, acide sau alcaline după regenerarea filtrelor schimbătoare de ioni, trebuie luate în considerare fluctuațiile bruște ale concentrațiilor de substanțe solubile din aceste ape: concentrații maxime în primele 10-20% din volumul total de apa evacuata (solutiile reziduale propriu-zise) si concentratii minime in ultimii 60-80 % (apa de spalare). Aceleași fluctuații de concentrație se observă în soluțiile reziduale și în apele de spălare după spălările chimice ale cazanelor cu abur și apă caldă și ale altor aparate.
În timp ce apele de spălare cu o concentrație mică de substanțe solubile pot fi relativ ușor neutralizate (în mod reciproc), oxidate și în general purificate de contaminanți eliminabili, purificarea unui volum mare dintr-un amestec mai concentrat de soluții reziduale și ape de spălare necesită cantități mari de echipamente, semnificative. costuri cu forța de muncă, fonduri și timp.
Soluțiile alcaline uzate și apele de spălare după regenerarea filtrelor schimbătoare de anioni (cu excepția primei porțiuni de soluție după filtrele de gradul I) trebuie reutilizate în interiorul unității de alimentare cu apă. Prima porțiune este trimisă pentru neutralizarea apelor uzate acide ale stațiilor de tratare a apei și centralelor termice.
Schema unei centrale termice fără scurgere
În fig. 13.18 prezintă ca exemplu o schemă de alimentare cu apă fără scurgere pentru o centrală termică pe cărbune. Cenușa și zgura de la cazane sunt furnizate la halda de cenuşă 1. Apa limpezită 2 din halda de cenuşă este returnată la cazane. Dacă este necesar, o parte din această apă este purificată la o stație de epurare locală 3. Deșeurile solide 4 rezultate sunt furnizate la depozitul de cenușă 1. Cenușa și zgura parțial deshidratate sunt eliminate. De asemenea, este posibilă îndepărtarea uscată a cenușii, ceea ce simplifică eliminarea cenușii și a zgurii.
Gazele de ardere de la 5 cazane se epurează în unitatea de desulfurare a gazelor 6. Apa uzată rezultată este epurată folosind tehnologia utilizând reactivi (var, polielectroliți). Apa purificată este returnată în sistemul de purificare a gazelor, iar nămolul de gips rezultat este transportat pentru prelucrare.
Apele uzate 7 generate în timpul spălării chimice, conservării echipamentelor și spălării suprafețelor de încălzire convectivă ale cazanelor sunt furnizate la unitățile de tratare corespunzătoare 8, unde sunt prelucrate cu ajutorul reactivilor folosind una dintre tehnologiile descrise anterior. Partea principală a apei purificate 9 este reutilizată. Nămolul 10 care conține vanadiu este transportat pentru eliminare. Nămolul 11 format în timpul epurării apei uzate, împreună cu o parte din apă, este alimentat la halul de cenuşă 1 sau depozitat în rezervoare speciale de stocare a nămolului. În același timp, după cum a arătat experiența de funcționare a CHPP-2 Saransk, atunci când cazanele sunt alimentate cu distilat distilat, curățarea operațională a cazanelor nu este practic necesară. În consecință, apele uzate de acest tip vor fi practic absente sau cantitatea acesteia va fi nesemnificativă. Apa din conservarea echipamentelor este eliminată într-un mod similar, sau se folosesc metode de conservare care nu sunt însoțite de generarea de ape uzate. După neutralizare, o parte din această apă uzată poate fi furnizată uniform către stația de tratare a apei pentru procesare împreună cu apele de purjare ale 12 SOO (sistem de răcire cu recirculare).
Sursa de apă este furnizată direct sau după tratarea corespunzătoare la stația de tratare a apei către SOO. Nevoia de tratare și tipul acesteia depind de condițiile specifice de funcționare ale centralei termice, inclusiv de compoziția sursei de apă, de gradul necesar de evaporare a acesteia în lichidul de răcire, de tipul turnului de răcire etc. Pentru a reduce apa pierderi în răcitor, turnurile de răcire pot fi echipate cu eliminatoare de picături sau pot fi utilizate turnuri de răcire semi-uscate sau uscate. Echipamentul auxiliar 13, a cărui răcire poate contamina apa circulată cu produse petroliere și uleiuri, este separat într-un sistem independent. Apa acestui sistem este supusă epurării locale din produse petroliere și ulei în nodul 14 și este răcită în schimbătoarele de căldură 15 de apa 16 din circuitul principal de răcire COO al condensatoarelor turbinei. O parte din această apă 17 este utilizată pentru a completa pierderile din circuitul de răcire al echipamentului auxiliar 13. Uleiul și produsele petroliere 18 separate în unitatea 14 sunt alimentate în cazane pentru ardere.
O parte din apa 12, încălzită în schimbătoarele de căldură 15, este trimisă la VPU, iar excesul său 19 este trimis pentru răcire în turnul de răcire.
Apa suflată 12 SOO este procesată la o instalație de tratare a apei folosind tehnologia care utilizează reactivi. O parte din apa dedurizată 20 este furnizată pentru a alcătui rețeaua de încălzire închisă în fața boilerelor de încălzire 21 a apei din rețea. Dacă este necesar, o parte din apa dedurizată poate fi returnată la SOO. Cantitatea necesară de apă dedurizată 22 este trimisă la MIU. Aici sunt furnizate și purjări de la 23 de cazane, precum și condensul 24 din instalația de păcură direct sau după curățarea în unitatea 25. Produsele petroliere 18 separate de condens sunt arse în cazane.
Aburul 26 din prima etapă a MIU este furnizat producției și instalației de păcură, iar distilatul 27 rezultat este furnizat pentru alimentarea cazanelor. Condensul din producție și condensul de la încălzitoarele de rețea 21 după tratarea într-o unitate de tratare a condensului (CP) sunt, de asemenea, furnizate aici. În stația de tratare a apei se utilizează apele uzate de la 28 KO și stația de desalinizare bloc BOU. De asemenea, aici se furnizează apă de suflare 29 MIU pentru a pregăti soluția de regenerare conform tehnologiei descrise anterior.
Apele pluviale de pe teritoriul termocentralei sunt colectate în rezervorul de stocare a apelor pluviale 30 și, după tratarea locală la nodul 31, sunt furnizate și către SOO sau către instalația de tratare a apei. Uleiul și produsele petroliere 18 separate de apă sunt arse în cazane. Apa subterană poate fi, de asemenea, furnizată la SWS fără sau după un tratament adecvat.
Când se lucrează folosind tehnologia descrisă, se va forma nămol de var și gips în cantități semnificative.
Există două direcții promițătoare pentru crearea centralelor termice fără scurgere:
Dezvoltarea și implementarea de tehnologii inovatoare economice și avansate din punct de vedere al mediului pentru prepararea apei suplimentare pentru generatoarele de abur și a apei de completare pentru rețelele de încălzire;
Dezvoltarea și implementarea de nanotehnologii inovatoare pentru cea mai completă prelucrare și eliminare a apelor uzate generate cu producerea și reutilizarea reactivilor chimici inițiali în ciclul stației.
Figura 13. Schema centralelor termice cu performante de mediu ridicate
În străinătate (în special în SUA), datorită faptului că o licență de exploatare a unei centrale electrice este adesea eliberată în condițiile drenării complete, schemele de tratare a apei și epurare a apelor uzate sunt interconectate și reprezintă o combinație de metode membranare, schimb de ioni și desalinizare termică. De exemplu, tehnologia de tratare a apei de la termocentrala North Lake (Texas, SUA) include două sisteme de operare paralele: coagulare cu sulfat feros, filtrare multistrat, apoi osmoză inversă, schimb ionic dublu, schimb ionic în strat mixt sau electrodializă, schimb ionic dublu. , schimb ionic într-un strat mixt.
Tratarea apei la stația nucleară Braidwood (Illinois, SUA) presupune coagularea în prezența unui agent de clorurare, lapte de var și floculant, filtrare pe filtre cu nisip sau cărbune activ, ultrafiltrare, electrodializă, osmoză inversă, strat schimbător de cationi, strat schimbător de anioni, strat mixt.
O analiză a tehnologiilor implementate pentru prelucrarea apelor uzate foarte mineralizate la centralele electrice menajere ne permite să afirmăm că reciclarea completă este fezabilă doar prin evaporare în diferite tipuri de instalații de evaporare. În același timp, se obțin nămol de limpezire (în principal carbonat de calciu), nămol pe bază de gips (în principal sulfat de calciu dihidrat), clorură de sodiu, sulfat de sodiu ca produse potrivite pentru vânzare ulterioară.
La CHPP-3 Kazan a fost creat un ciclu închis de consum de apă prin procesarea complexă a apelor uzate foarte mineralizate din complexul de desalinizare termică pentru a produce o soluție de regenerare și gips sub formă de produs comercial. Când funcționează conform acestei scheme, se generează o cantitate în exces de apă de purjare a unității de evaporare într-un volum de aproximativ 1 m³/h. Purja este o soluție concentrată care conține în principal cationi de sodiu și ioni de sulfat.
Figura 14. Tehnologia de prelucrare a apelor uzate din complexul termic de desalinizare al CET Kazan-3.
1, 4 – limpezitoare; 2, 5 – rezervoare de apă limpezită; 3, 6 – filtre mecanice; 7 – filtre schimbătoare de cationi de sodiu; 8 – rezervor, apă purificată chimic; 9 – apa purificata chimic pentru alcatuirea retelei de incalzire; 10 – rezervor de concentrat al unității de evaporare; 11 – rezervor reactor; 12, 13 – rezervoare pentru diverse scopuri; 14 – rezervor de soluție limpezită pentru regenerarea (după acidificare și filtrare) filtrelor schimbătoare de cationi de sodiu; 15 – cristalizator; 16 – cristalizator-neutralizator; 17 – balsam termochimic; 19 – buncăr; 20 – groapă; 21 – exces de purjare evaporator; 22 – filtru cu încărcare de cărbune activ; 23 – unitate electrică cu membrană (EMU).
A fost dezvoltată o nanotehnologie inovatoare pentru procesarea excesului de apă de purjare a unui complex de desalinizare termică bazat pe o instalație electrică cu membrană pentru a produce apă alcalină și dedurizată. Esența metodei electromembrane este transferul direcționat al ionilor disociați (săruri dizolvate în apă) sub influența unui câmp electric prin membrane schimbătoare de ioni permeabile selectiv.
Acasă > Prelegeri
Cercetare Națională
Universitatea Politehnică din Tomsk
Departamentul de Teoretică şi
inginerie termică industrială
Prelegeri la curs:
„Tehnologii de mediu în industrie
ingineria energiei termice"
Dezvoltator: Ph.D., Razva A.S.
Apele uzate din termocentrale si tratarea acestora
1. Clasificarea apelor uzate din centralele termice
Funcționarea centralelor termice presupune utilizarea unor cantități mari de apă. Cea mai mare parte a apei (mai mult de 90%) este consumată în sistemele de răcire ale diferitelor dispozitive: condensatoare cu turbine, răcitoare de ulei și aer, mecanisme de mișcare etc. Apa reziduală este orice curent de apă îndepărtat din ciclul centralei electrice. Apa uzată sau uzată, pe lângă apa din sistemele de răcire, include: apele reziduale din sistemele de colectare a hidrocenusa (HSU), soluțiile uzate după spălarea chimică a echipamentelor termoenergetice sau conservarea acestora: apa de regenerare și nămol de la stațiile de epurare (tratarea apei) : ape uzate contaminate cu ulei, soluții și suspensii, apărute la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare, în principal aeroterme și economizoare de apă ale cazanelor care ard păcură cu sulf. Compozițiile apelor uzate enumerate sunt diferite și sunt determinate de tipul centralei termice și echipamentul principal, puterea acesteia, tipul de combustibil, compoziția sursei de apă, metoda de tratare a apei în producția principală și, bineînțeles, nivelul de operare. Apa după răcirea condensatoarelor turbinelor și răcitoarelor cu aer, de regulă, poartă doar așa-numita poluare termică, deoarece temperatura ei este cu 8...10 °C mai mare decât temperatura apei din sursa de apă. În unele cazuri, apele de răcire pot introduce substanțe străine în corpurile naturale de apă. Acest lucru se datorează faptului că sistemul de răcire include și răcitoare de ulei, o încălcare a densității cărora poate duce la pătrunderea produselor petroliere (uleiuri) în apa de răcire. La centralele termice cu păcură se generează ape uzate care conțin păcură. Uleiurile pot pătrunde, de asemenea, în apele uzate din clădirea principală, garaje, tablouri deschise și instalații de ulei. Cantitatea de apă din sistemele de răcire este determinată în principal de cantitatea de abur evacuat care intră în condensatoarele turbinei. În consecință, cea mai mare parte a acestei ape se află la centrale termice de condensare (CHP) și centrale nucleare, unde cantitatea de apă (t/h) condensatoare turbine de răcire poate fi găsită prin formula Q=KW Unde W- puterea statiei, MW; LA-coeficient pentru centrale termice LA = 100...150: pentru centrale nucleare 150...200. În centralele electrice care utilizează combustibili solizi, îndepărtarea cantităților semnificative de cenușă și zgură se realizează de obicei hidraulic, ceea ce necesită cantități mari de apă. La o centrală termică cu o capacitate de 4000 MW, care funcționează pe cărbune Ekibastuz, se ard până la 4000 t/h din acest combustibil, care produce circa 1600...1700 t/h de cenușă. Pentru evacuarea acestei cantităţi din staţie este nevoie de cel puţin 8000 m 3 /h de apă. Prin urmare, direcția principală în acest domeniu este crearea sistemelor de recuperare a gazelor circulante, atunci când apa limpezită eliberată de cenușă și zgură este trimisă înapoi la centrala termică în sistemul de recuperare a gazelor. Apele uzate ale instalațiilor de tratare a gazelor sunt contaminate semnificativ cu substanțe în suspensie, au mineralizare sporită și, în majoritatea cazurilor, alcalinitate crescută. În plus, ele pot conține compuși de fluor, arsenic, mercur și vanadiu. Efluenții după spălarea chimică sau conservarea echipamentelor de energie termică sunt foarte diversi ca compoziție datorită abundenței soluțiilor de spălare. Pentru spălare se folosesc acizi minerali clorhidric, sulfuric, fluorhidric, sulfamic, precum și acizi organici: citric, ortoftalic, adipic, oxalic, formic, acetic etc. Alături de ei, Trilon B, diverși inhibitori de coroziune, surfactanți, tiouree, hidrazină, nitriți, amoniac. Ca urmare a reacțiilor chimice din procesul de spălare sau conservare a echipamentelor, pot fi evacuate diverși acizi organici și anorganici, alcalii, nitrați, săruri de amoniu, fier, cupru, Trilon B, inhibitori, hidrazină, fluor, metanamină, captax etc. O astfel de varietate de substanțe chimice necesită o soluție individuală pentru neutralizarea și eliminarea deșeurilor toxice din spălările chimice. Apa de la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare se formează numai la centralele termice folosind păcură cu sulf ca combustibil principal. Trebuie avut în vedere faptul că neutralizarea acestor soluții de spălare este însoțită de producerea de nămol care conține substanțe valoroase - compuși de vanadiu și nichel. În timpul operațiunii de epurare a apei demineralizate la centralele termice și centralele nucleare, apele uzate apar din depozitarea reactivilor, spălarea filtrelor mecanice, îndepărtarea apei de nămol din limpezitoare și regenerarea filtrelor schimbătoare de ioni. Aceste ape transportă cantități semnificative de săruri de calciu, magneziu, sodiu, aluminiu și fier. De exemplu, la o centrală termică cu o capacitate de tratare chimică a apei de 2000 t/h, sărurile sunt evacuate până la 2,5 t/h. Sedimentele netoxice sunt evacuate de la pretratare (filtre mecanice și clarificatoare) - carbonat de calciu, hidroxid de fier și aluminiu, acid silicic, substanțe organice, particule de argilă. Și, în sfârșit, la centralele electrice care utilizează lichide rezistente la foc precum IVVIOL sau OMTI în sistemele de ungere și control ale turbinelor cu abur, se generează o cantitate mică de apă uzată contaminată cu această substanță. Principalul document de reglementare care stabilește sistemul de protecție a apelor de suprafață este „Regulile pentru protecția apelor de suprafață (regulamente standard)” (Moscova: Goskomprirody, 1991).
2. Influenta apelor uzate de la termocentrale asupra corpurilor naturale de apa
Corpurile naturale de apă sunt sisteme ecologice complexe (ecosisteme) ale existenței unei biocenoze - o comunitate de organisme vii (animale și plante). Aceste sisteme au fost create de-a lungul multor milenii de evoluție a lumii vii. Rezervoarele nu sunt doar colecții și rezervoare de apă în care apa este mediată în calitate, ci procese de modificare a compoziției impurităților au loc continuu în ele - apropiindu-se de echilibru. Poate fi perturbată ca urmare a activității umane, în special a deversarii apelor uzate din centralele termice. Organismele vii (organisme acvatice) care locuiesc în corpurile de apă sunt strâns legate între ele prin condițiile lor de viață și, în primul rând, prin resursele alimentare. Hidrobioții joacă un rol major în procesul de auto-purificare a corpurilor de apă. Unii hidrobionți (de obicei plante) sintetizează substanțe organice, folosind compuși anorganici din mediu, precum CO 2 , NH 3 etc. Alți hidrobionți (de obicei animale) asimilează substanțe organice gata preparate. Algele mineralizează și materia organică. În timpul fotosintezei, ei eliberează oxigen. Partea principală a oxigenului intră în rezervor prin aerare atunci când apa intră în contact cu aerul. Microorganismele (bacteriile) intensifică procesul de mineralizare a materiei organice în timpul oxidării acesteia cu oxigen. O abatere a unui ecosistem de la o stare de echilibru, cauzată, de exemplu, de deversarea apelor uzate, poate duce la otrăvire și chiar la moartea unei anumite specii (populații) de organisme acvatice, ceea ce va duce la o reacție în lanț de oprimare a întreaga biocenoză. Abaterea de la echilibru intensifică procesele care aduc rezervorul la o stare optimă, care se numesc procese de autoepurare a rezervorului. Cele mai importante dintre aceste procese sunt următoarele:
- sedimentarea grosieră și coagularea impurităților coloidale; oxidarea (mineralizarea) impurităților organice; oxidarea impurităților minerale de oxigen; neutralizarea acizilor și bazelor datorită capacității tampon a apei de rezervor (alcalinitate), ducând la modificarea pH-ului acesteia; hidroliza ionilor de metale grele, ducând la formarea hidroxizilor lor slab solubili și eliberarea lor din apă; stabilirea echilibrului de dioxid de carbon (stabilizare) în apă, însoțită fie de eliberarea fazei solide (CaCO 3), fie de trecerea unei părți din aceasta în apă.
Concentrațiile maxime admise de substanțe nocive în corpurile de apă tabelul 1
| Pentru rezervoare de apă sanitară și menajeră | Pentru rezervoare de pescuit |
||||
| Substanţă | Clasa de pericol | Indicator limitator al nocivității | |||
| amoniac NH3 | sanitar-toxicologic | toxicologice | |||
| Vanadiu V 5+ | |||||
| Hidrazină N2H4 | |||||
| Fier Fe2+ | organoleptic (culoare) | ||||
| Cupru Cu 2+ | organoleptic (gust) | ||||
| Arsenic ca 2+ | sanitar-toxicologic | ||||
| Nichel Ni 2+ | |||||
| Nitrați (prin NO 2 -) | |||||
| Poliacrilamidă | |||||
| Mercur | absenta |
||||
| Plumb Pb 2+ | |||||
| Formaldehidă | |||||
| Fluor F - | |||||
| Sulfați (prin SO 4) | organoleptic (gust) | sanitar-toxicologic | |||
| Fenolii | organoleptic (miros) | toxicologice | |||
| Petrol și produse petroliere | organoleptic (film) | pescuit | |||
cu diverse metode de spălare chimică, mg/l masa 2
| Componente | Acid clorhidric | Complex | Acid aditic | Acid ftalic | Acid hidrazino | Dicarboxilic |
| Cloruri Cl - | ||||||
| sulfați de SO4 | ||||||
| Fier Fe2+, Fe3+ | ||||||
| Cupru Cu 2+ | ||||||
| Zinc Zn 2+ | ||||||
| Fluor F - | ||||||
| OP-7, OP-10 | ||||||
| PB-5, V-1, V-2 | ||||||
| Captax | ||||||
| Formaldehidă | ||||||
| Compuși de amoniu NH 4 + | ||||||
| Nitrit NO 2 - | ||||||
| Hidrazină N2H4 | ||||||
| Salinitate |
3. Tratarea apelor uzate de la statiile de tratare a apei
Metodele de tratare a apelor uzate sunt împărțite în mecanice (fizice), fizico-chimice, chimice și biochimice. Separarea directă a impurităților din apele uzate poate fi efectuată în următoarele moduri (metode mecanice și fizico-chimice):
- îndepărtarea mecanică a impurităților mari (pe grătare, ochiuri); microfiltrare (plasă fină); decontare și clarificare; utilizarea hidrociclonilor; centrifugare; filtrare; plutire; electroforeză; metode membranare (osmoza inversa, electrodializa).
- impuritate - fază gazoasă, fază apă-lichid (degazare sau stripare cu abur); impuritate - fază lichidă sau solidă, apă - fază lichidă (evaporare); impuritate și apă - două faze lichide nemiscibile (extracție și coalescență); impuritate - fază solidă, apă - fază solidă (îngheț); impuritate - fază solidă, apă - fază lichidă (cristalizare, sorbție, coagulare).
- formarea de compuși puțin solubili (calare etc.); sinteza și descompunerea (descompunerea complecșilor de metale grele la introducerea de alcali etc.); procese redox (oxidarea compușilor organici și anorganici cu agenți oxidanți puternici etc.); prelucrare termica (dispozitive cu arzatoare submersibile, ardere a resturilor de statii, etc.).
- descărcarea tuturor soluțiilor uzate și spălarea cu apă în omogenizator; separarea substanțelor toxice din a doua grupă de lichid, urmată de deshidratarea sedimentului rezultat; purificarea din substanțele din grupa a treia.
Fig.1. Schema schematică a instalației de deshidratare a nămolului de la clarificatoare:
1 - alimentare cu nămol; 2 - apa limpezita la priza de apa; 3 - apa de proces; 4 - aer; 5 - nămol deshidratat; 6 - tambur-filtru vid; 7 - suflante; 8 - pompa de vid; 9 - receptor; 10 - rezervor cu nivel constant; 12 - pompa; 12 - capacitate; 13 - buncăr pentru nămol deshidratat Apa de purjare din limpezitor este direcționată către un rezervor de colectare. Pentru a preveni sedimentarea nămolului în acest rezervor, aerul este barbotat prin apa de purjare, apoi apa este pompată într-un rezervor la un nivel constant și intră într-un filtru de vid în care nămolul este separat. Nămolul deshidratat este aruncat într-un buncăr și apoi trimis într-o haldă de nămol. După separarea nămolului, apa este returnată la stația de tratare a apei. 
Fig.2. Scheme de autoneutralizare (A ) și neutralizare (b ) var din apele uzate de la statiile de tratare a apei:
filtru 1-H-cation; 2-filtru anionic; 3-mixer de var; 4-pompa de amestec de var; 5-pompa dozator lapte var; 6-bază pentru colectarea apei regenerative; 7-pompa de transfer; neutralizator cu 8 rezervoare; 9-pompare și descărcare; 10-apa de racire dupa condensatoare de turbina sau o sursa de apa Purjarea clarificatoarelor poate fi directionata si catre sistemul de tratare a gazelor sau pentru neutralizarea apelor uzate acide (la pH>9). Apa de la spălarea filtrelor mecanice în prezența pretratării este direcționată fie către linia de apă sursă (pentru coagulare), fie către partea inferioară a fiecărui limpezitor (pentru var). Pentru a asigura un debit constant, această apă este precolectată într-un rezervor de regenerare a apei de clătire cu filtru mecanic. În absența pretratării, apa de la spălarea filtrelor mecanice poate fi fie tratată prin decantare într-un rezervor special de decantare, apa limpezită fiind returnată la conducta de apă la sursă și nămolul decantat fiind îndepărtat într-o haldă de nămol, fie folosit în sistemul de tratare a gazelor, sau trimis la sistemul de colectare a apei de regenerare a filtrelor schimbătoare de ioni. Apa uzată din partea schimbătoare de ioni a stației de tratare a apei, cu excepția unei anumite cantități de impurități grosiere care intră în timpul slăbirii filtrelor, este o adevărată soluție de săruri. În funcție de condițiile locale, aceste ape sunt trimise: la lacuri cu respectarea cerințelor sanitare, igienice și piscicole; în sistemele hidraulice de îndepărtare a cenușii; în iazuri de evaporare în condiții climatice favorabile; pentru instalații de evaporare; în acviferele subterane. Evacuarea apelor uzate într-un rezervor este posibilă dacă sunt îndeplinite anumite condiții. Astfel, în cazul apelor uzate acide, trebuie îndeplinită următoarea inegalitate:
;
Și cu alcalin
,
Unde A- coeficientul de amestec în zona dintre ieșirea apei uzate și locul de proiectare al celui mai apropiat punct de utilizare a apei; Q- debitul estimat al rezervorului, egal pentru râurile nereglementate cu cel mai mare debit mediu lunar de apă de 95% aprovizionare; SCH- modificarea alcalinității apei, care va determina o modificare a pH-ului apei sursei la valoarea maximă admisă, mEq/kg; Q SSH și Q SC - evacuări zilnice de alcali și acid în apele uzate, respectiv g-echiv. Descărcările de acid și alcali sunt determinate de următoarele expresii:
;
,
Unde G Shch și G K - consumul zilnic de alcali și respectiv acid, kg; q Shch și q K - consumul specific de alcali și acid în timpul regenerării, g-eq/g-eq. Magnitudinea SCH determinat de formula
,
Unde SCH 0 - alcalinitatea sursei de apă a rezervorului, mEq/kg; pH D - pH admisibil al apei după amestecarea apei uzate cu apa sursă (6,5 și 8,5); рН=рН D -рН 0 - valoarea cu care este permisă modificarea valorii pH-ului sursei de apă; pH 0 este valoarea pH-ului apei la temperatura rezervorului; - puterea ionică a apei dintr-un rezervor; LA 1 - constanta primei etape de disociere a H 2 CO 3 la temperatura apei din rezervor. Dacă evacuarea apelor uzate într-un rezervor încalcă aceste condiții, atunci trebuie utilizată neutralizarea preliminară. În cele mai multe cazuri, apele uzate din partea schimbătoare de ioni a stațiilor de tratare a apei după amestecarea evacuării apei regenerative din schimbătoarele de cationi și filtrele schimbătoare de anioni au o reacție acidă. Pentru neutralizare se folosesc reactivi alcalini, precum dolomita, diverse alcaline, dar cel mai adesea var. 
Fig.3. Schema de neutralizare a apelor alcaline de regenerare cu gaze de ardere:
1 - Filtru de schimb N-cation; 2 - filtru anionic; 3 - groapă de colectare a apei de regenerare; 4 - pompa de transfer; 5 - rezervor de neutralizare; 6 - conducta de distributie; 7 - pompa de amestec si refulare; 8 - ejector; 9 - gazele de ardere curățate de cenușă; 10 - apa de racire dupa condensatoarele turbinei Neutralizarea cu var nu determina o crestere atat de brusca a continutului de sare al apei ca atunci cand se folosesc alti reactivi. Acest lucru se întâmplă pentru că atunci când este neutralizat cu var, se formează un precipitat, care este apoi îndepărtat din apă. S-a obținut și o experiență pozitivă cu neutralizarea apelor uzate cu apă amoniacală. Consumul zilnic de reactivi necesari neutralizarii apelor acide poate fi scris ca Q SR =Q SK -Q SSH, și alcalin - ca Q SR =Q SSH -Q SK .
Când este neutralizat cu var, consumul zilnic de 100% CaO este Q CaO =28 Q CP 10 -3.
Figura 2 prezintă scheme de neutralizare a apelor uzate acide. Dacă, după amestecarea deversărilor de regenerare, apa este alcalină, atunci aceasta poate fi neutralizată cu gaze de ardere datorită dizolvării CO2, SO3, NO2. Volumul necesar de gaze de ardere V pentru neutralizarea volumului zilnic de ape uzate alcaline este determinat de formula
Unde V G- volumul total de gaze arse generate în timpul arderii combustibilului după colectorul de cenuşă, m 3 /kg sau m 3 /m 3; V SO2 ; V CO2Și V NO2- volumele de gaze corespunzătoare formate în timpul arderii combustibilului, m 3 /kg sau m 3 /m 3. Figura 3 prezintă o diagramă a neutralizării apelor uzate din stațiile de tratare a apei cu gaze de ardere folosind metoda barbotare de dizolvare a gazului în apă. În aceleași scopuri, instalațiile de evaporare sunt utilizate și pentru concentrarea și evaporarea în adâncime a apelor uzate (Centrala Termoelectrică Fergana, Centrala Termoelectrică Kazan-3). Concentratul este furnizat la stația de epurare concentrată a apelor uzate. Instalația este un aparat cu arzătoare submersibile (Fig. 4), unde se efectuează evaporarea până la obținerea sării cristaline, care este depozitată într-un depozit nefiltrat.
4. Tratarea apelor uzate care conțin produse petroliere
Fig.4. Aparat de ardere submersibil pentru evaporarea apelor uzate:
1 - arzator submersibil; 2 - aparate; 3 - ventilator; 4 - rezervor; 5 - regulator de nivel
Pentru purificarea apelor uzate din produsele petroliere se folosesc metode de sedimentare, flotare și filtrare. Metoda de decantare se bazează pe capacitatea de separare spontană a apei și a produselor petroliere. Particulele de produse petroliere, sub influența forțelor de tensiune superficială, capătă o formă sferică, iar dimensiunile lor variază de la 2 la 310 2 microni. Reciprocul mărimii particulei se numește grad de dispersie. Procesul de decantare se bazează pe principiul separării produselor petroliere sub influența diferenței de densitate a particulelor de apă și ulei. Conținutul de produse petroliere în apele uzate variază foarte mult și este în medie de 100 mg/l. Produsele petroliere sunt depuse în capcane de petrol (Fig. 5). Apa este furnizată în camera de recepție și, trecând pe sub despărțitor, intră în camera de decantare, unde are loc procesul de separare a apei și a produselor petroliere. Apa purificată, care a trecut sub a doua partiție, este îndepărtată din capcana de ulei, iar produsele petroliere formează o peliculă pe suprafața apei și sunt îndepărtate cu un dispozitiv special. Atunci când alegeți o capcană de ulei, trebuie făcute următoarele ipoteze: viteza de mișcare a apei în toate punctele secțiunii transversale este aceeași; debitul apei este laminar; rata de plutire a particulelor de produse petroliere este constantă pe toată durata curgerii.
Fig.5. Diagrama unei capcane tipice de ulei:
1-apa reziduala; 2- camera de primire; 3-zona de decantare: 4-apa purificata; 5- compartimentari verticale semisubmerse; 6-tevi de colectare a uleiului; 7-film de produse petroliere plutitoare Temperatura apei are o influență semnificativă asupra eficienței capcanei de ulei. O creștere a temperaturii apei duce la o scădere a vâscozității acesteia, ceea ce îmbunătățește condițiile de eliberare a particulelor. De exemplu, la o temperatură a apei sub 30 C, păcura se depune într-o capcană de ulei; în intervalul 30...40 ° C, particulele de păcură sunt în suspensie și numai peste 40 ° C efectul particulelor plutește. sus. 
Fig.6. Capcană de ulei de Giprospetspromstroy cu un mecanism de raclere:
1 - camera de primire; 2 - compartimentare; 3 - zona de decantare; 4 - compartimentare; 5 - camera de evacuare; 6 - tava de preaplin; 7 - racleta; 8 - conducte rotative cu fante; 9 - groapă; 10 - lift hidraulic
Figura 6 prezintă capcana de ulei de la Gidrospetspromstroy. Produsele petroliere care plutesc la suprafață în camerele de decantare sunt conduse de un dispozitiv de raclere către țevi rotative cu fante situate la începutul și sfârșitul zonelor de decantare ale fiecărei secțiuni, prin care sunt îndepărtate din capcana de ulei. Dacă în apele uzate există impurități care se scufundă, acestea cad pe fundul sifonului de ulei, sunt greblate de același transportor racletor în groapă și, folosind această supapă (sau elevator hidraulic), sunt îndepărtate din sifonul de ulei. Capcanele de ulei de acest tip sunt proiectate pentru o capacitate de apă uzată de 15...220 kg/s. 
Orez. 5.7. Schema de instalare pentru flotarea sub presiune:
1-admisia apei; 2-rezervor de primire; 3-teava de aspiratie; 4-conducta de aer; 5-pompa; 6-camera de flotatie; 7-recipient de spumă; 8-evacuarea apei purificate; Rezervor cu 9 presiune Metoda prin flotație de purificare a apei presupune formarea de complexe între o particulă de produs petrolier și o bula de aer, urmată de separarea acestor complexe din apă. Viteza de plutire a unor astfel de complexe este de 10 2 ... 10 3 ori mai mare decât viteza de plutire a particulelor de produse petroliere. Din acest motiv, flotarea este mult mai eficientă decât decantarea.
Fig.8. Schema de instalare pentru flotarea gravitațională:
1-admisia apei; 2-rezervor de primire; 3-teava de aspiratie; 4-conducta de aer; 5-pompa; 6-camera de flotatie; 7-recipient de spumă; 8-descărcarea apei purificate Există o distincție între flotarea sub presiune, în care bulele de aer sunt eliberate dintr-o soluție suprasaturată în apă, și flotarea fără presiune, care se realizează folosind bule de aer introduse în apă prin dispozitive speciale. În timpul flotației sub presiune (Fig. 7), aerul este dizolvat în apă sub o presiune în exces de până la 0,5 MPa, pentru care aerul este furnizat conductei din fața pompei, iar apoi amestecul apă-aer este păstrat timp de 8- 10 minute intr-un rezervor special sub presiune, de unde este alimentat la pompa.flotator, unde presiunea este eliberata, se formeaza bule de aer si are loc procesul propriu-zis de flotatie de separare a apei si impuritatilor. Când presiunea la intrarea apei în flotator scade, aerul dizolvat în apă este eliberat aproape instantaneu, formând bule. În flotația fără presiune (Fig. 8), formarea de bule are loc datorită forțelor mecanice (pompă, ejector) sau electrice, iar în flotator este introdus un sistem de dispersie de apă-bule gata făcut. Dimensiunile optime ale bulelor sunt de 15-30 microni. Viteza de plutire a bulelor de această dimensiune cu particule de ulei prinse este în medie de 0,9...10 -3 m/s, ceea ce este de 900 de ori mai mare decât viteza de ridicare a unei particule de ulei de 1,5 microni. Filtrarea apelor uleioase și contaminate cu ulei se realizează în etapa finală a epurării. Procesul de filtrare se bazează pe aderența particulelor emulsionate de produse petroliere la suprafața granulelor materialului filtrant. Deoarece filtrarea este precedată de tratarea preliminară a apelor uzate (sedimentare, flotare), concentrația de produse petroliere în fața filtrelor este scăzută și se ridică la 10 -4 ...10 -6 în fracțiuni de volum. La filtrarea apei uzate, particulele de ulei sunt eliberate din fluxul de apă pe suprafața granulelor materialului de filtrare și umplu canalele cele mai înguste ale porilor. Cu o suprafață hidrofobă (care nu interacționează cu apa), particulele aderă bine la boabe; cu o suprafață hidrofilă (care interacționează cu apa), aderența este dificilă din cauza prezenței unei învelișuri de hidratare pe suprafața boabelor. Cu toate acestea, particulele care aderă deplasează învelișul de hidratare și, începând de la un anumit moment în timp, materialul de filtrare acționează ca hidrofob. 
Fig.9. Modificarea concentrației de păcură din condensat în timpul aburării filtrului în timpul regenerării materialului filtrant Când filtrul funcționează, particulele de produse petroliere umplu treptat volumul porilor și saturează materialul filtrant. Ca rezultat, după un timp, se stabilește un echilibru între cantitatea de ulei eliberată din flux pe pereți și cantitatea de ulei care curge sub formă de peliculă în următoarele straturi de material filtrant de-a lungul fluxului. În timp, saturația cu produse petroliere se deplasează la limita inferioară a stratului filtrant și crește concentrația de ulei din filtrat. În acest caz, filtrul este oprit pentru regenerare. O creștere a temperaturii apei ajută la reducerea vâscozității produselor petroliere și, prin urmare, la o distribuire mai uniformă a acestora pe înălțimea stratului. Materialele tradiționale pentru încărcarea filtrelor sunt nisipul de cuarț și antracitul. Uneori se folosește cărbune sulfonat, cheltuit într-un filtru schimbător de cationi Na. Recent, au fost folosite furnal și zgură deschisă, argilă expandată și diatomit. Mai ales în aceste scopuri, ENIN a numit după. G. M. Krzhizhanovsky a dezvoltat o tehnologie pentru producerea de semi-cocs din cărbune Kansk-Achinsk. 
Fig. 10. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate care conțin produse petroliere:
1-rezervor de primire: 2-sifon de ulei; 3-rezervoare intermediare; 4-flotator; 5-rezervor de presiune; 6-ejector; 7-recipient de ulei; 8-filtru mecanic; filtru cu 9 unghiuri; 10-rezervor apa de spalare: 11-recipient; 12-compresor; 13-pompe: 14-solutie coagulanta Regenerarea filtrului trebuie facuta cu vapori de apa la o presiune de 0,03...0,04 MPa prin dispozitivul de distributie superior. Aburul încălzește produsele petroliere capturate și sunt forțate să iasă din strat sub presiune. Durata regenerării nu depășește de obicei 3 ore.Deplasarea uleiului din filtru este însoțită mai întâi de o creștere a concentrației acestuia în condensat, iar apoi de scăderea acestuia (Fig. 9). Condensul este evacuat în rezervoare în fața sifonului de ulei sau a plutitorului. Eficiența epurării apelor uzate în filtrele vrac din produse petroliere este de aproximativ 80%. Conținutul de produse petroliere este de 2...4 mg/kg, ceea ce depășește semnificativ concentrația maximă admisă. Apa de această calitate poate fi folosită în scopuri tehnologice la centralele termice. În unele cazuri, acest filtrat trebuie purificat în continuare utilizând filtre de sorbție (încărcate cu cărbune activ) sau de preacoperire. O schemă tipică completă pentru tratarea apelor uzate din produse petroliere este prezentată în Fig. 10. Apele uzate sunt colectate în rezervoare tampon de omogenizare, în care o parte din cea mai mare apă grosieră este separată. impurități și particule de produse petroliere. Apa uzată, parțial eliberată de impurități, este trimisă într-o capcană de ulei. Apoi apa intră în rezervorul intermediar și de acolo este pompată în plutitor. Produsele petroliere separate sunt trimise într-un recipient de păcură, apoi încălzite cu abur pentru a reduce vâscozitatea și evacuate din instalația de ardere. Apa parțial purificată este trimisă la al doilea rezervor intermediar și alimentată din acesta către o unitate de filtrare formată din două trepte. Prima etapă este un filtru cu o încărcare în două straturi de nisip de cuarț și antracit. A doua etapă constă dintr-un filtru de sorbție. încărcat cu cărbune activ. Gradul de purificare a apei conform acestei scheme este de aproximativ 95%.
5. Curățarea apei de spălare a suprafețelor de încălzire a cazanului
Apele de spălare ale aerotermelor regenerative (RAH) sunt soluții acide (pH = 1,3...3) care conțin impurități grosiere: oxizi de fier, acid silicic, produse nearse, parte nedizolvată de cenușă, acid sulfuric liber, sulfați de metale grele, compuși de vanadiu, nichel, cupru etc. În medie, apa de spălare conține, g/l: acid liber (în termeni de H 2 SO 4) 4...5, fier 7...8, nichel 0,1...0,15, vanadiu 0,3 ...0,8, cupru 0,02...0,05, solide în suspensie 0,5, reziduu uscat 32...45. Apele uzate de la spălările RVP și suprafețele de încălzire convectivă ale cazanelor sunt neutralizate prin neutralizarea lor cu alcalii. În acest caz, ionii de metale grele sunt precipitați în nămol sub formă de hidroxizi corespunzători. Întrucât apele de spălare a cazanelor cu păcură conțin vanadiu, nămolul format în timpul neutralizării lor este o materie primă valoroasă pentru industria metalurgică. Prin urmare, procesul de neutralizare și purificare a apei de spălare este organizat după cum urmează. astfel încât produsele finale să fie neutralizate apă limpezită și nămol de vanadiu deshidratat, care este trimis la uzinele metalurgice. Neutralizarea apei de spălare se realizează în una sau două etape. Când sunt neutralizate într-o singură etapă, apa uzată este tratată cu lapte de var până la pH = 9,5...10 și precipită toate componentele toxice. Figura 11 prezintă o versiune a schemei de neutralizare și neutralizare a apei de spălare RWP dezvoltată de VTI și Teploelektroproekt și implementată la CHPP-5 din Kiev. În această schemă, apa de spălare este furnizată într-un rezervor de neutralizare, în care este dozată și o soluție de var. Soluția se amestecă cu pompe de recirculare și aer comprimat, apoi se depune timp de 7...8 ore, după care o parte din apa limpezită (50-60%) este refolosită pentru spălarea cazanelor, iar nămolul este furnizat pentru deshidratare la filtre prese. de tip FPAKM. Namolul este trimis printr-un transportor elec pentru ambalare si depozitare. Productivitatea filtrului presă este de 70 kg/(m 2 h). Filtratul de la filtru presă este alimentat într-un filtru schimbător de cationi pentru a capta cationii de metale grele reziduale. Filtratul filtrelor schimbătoare de cationi este descărcat în rezervor. 
Fig. 11. Schema de instalare pentru neutralizarea și neutralizarea apei de spălare a cazanului și RVP:
1-apa de spalare; neutralizator cu 2 rezervoare; 3-pompa; 4-filtru presa; 5-apă tehnică pentru spălarea pânzei filtrante; transportor cu șurub; 7-mașină pentru cusut pungi; 8-încărcător; 9-tanc-colector; 10-pompa de filtrare; 11-pompa solutie de sare; 12-rezervor de măsurare a soluției de sare; 13-filtrat; 14-soluție de regenerare; filtru /5-cationi; 16-lapte de lime; 17-agitator; 18-pompa; 19-apa limpezita pentru reutilizare; 20-aer comprimat Filtrul este regenerat cu soluție de NaCl, apa de regenerare este evacuată în rezervorul de neutralizare. Apa este neutralizată, dar nămolul rezultat este îmbogățit în oxizi de fier, sulfat de calciu și sărac în compuși de vanadiu (pentoxid de vanadiu mai mic de 3...5%). Institutul de Cercetare Științifică a Metalurgiei din Chelyabinsk (CHNIIM), împreună cu CHPP-5 din Kiev, a dezvoltat o metodă de creștere a conținutului de vanadiu în nămol. În neutralizarea într-o etapă, un amestec care conține hidroxid de fier Fe(OH) 2, calciu Ca(OH) 2, magneziu Mg(OH) 2 și ion silicat SiO 3 2 - este utilizat ca reactiv de precipitare. Procesul de precipitare se realizează la pH=3,4...4,2. Pentru a crește concentrația de compuși de vanadiu în nămol, procesul de precipitare poate fi organizat în două etape. În prima etapă, se efectuează tratarea cu alcali (NaOH) la pH = 4,5-4,0, la care are loc precipitarea Fe (OH) 3 și cea mai mare parte a vanadiului, iar în a doua etapă procesul de neutralizare se efectuează la pH = 8,5... 10, în care precipită hidroxizii rămași. A doua etapă se efectuează cu var. În acest caz, nămolul obţinut în prima etapă de neutralizare este valoros.
6. Tratarea apelor uzate, clătirea chimică și conservarea echipamentelor
Apele uzate din pre-punerea în funcțiune (după instalare) și spălările chimice operaționale și conservarea echipamentelor sunt evacuări bruște, „în salvă”, cu o mare varietate de substanțe conținute în ele. Cantitatea totală de apă uzată contaminată dintr-o spălare chimică de curățat, m3, poate fi determinată din expresie
Unde A-volum total al circuitelor de spălare, m 3 ; LA- un coeficient egal cu 25 pentru centralele termice pe gaz si petrol si 15 pentru centralele pe carbune pulverizat, deoarece in ultimul caz o parte din apa de spalare cu un continut de fier mai mic de 100 mg/l poate fi evacuata in statia de tratare a gazelor. . Există două opțiuni principale pentru purificarea apelor de spălare și conservare:
- la centralele termice care funcționează cu combustibil lichid și gazos, precum și la centralele termice pe cărbune cu sistem de alimentare cu gaz în buclă deschisă (cu flux direct); la centralele termice care funcționează pe combustibil solid cu sistem de alimentare cu gaz recirculat.
Fig. 12. Schema de curatare a apelor uzate:
1 - rezervor; 2 - rezervor neutralizator; 3 - rezervor de decantare a namolului; 4 - rezervor pentru corectarea pH-ului; 5 - furnizare de lapte de var; b - furnizare de înălbitor; 7 - alimentare cu sulfură de sodiu (Na 2 S); 8 - acid sulfuric: 9 - alimentare cu aer; 10 - apă pentru curățare; 11 - apă la filtru presă: 12 - resetare
Pentru a neutraliza soluțiile de spălare și conservare care conțin nitriți, puteți utiliza soluții de spălare acide sau tratați soluțiile cu acid. Trebuie avut în vedere faptul că distrugerea nitriților produce gaze NO și NO 2, a căror densitate este mai mare decât densitatea aerului. Prin urmare, accesul la recipientul în care au fost neutralizate soluțiile care conțin nitriți poate fi permis numai după ventilarea minuțioasă a acestui recipient și verificarea contaminării cu gaze. Hidrazina și amoniacul conținute în apele uzate pot fi distruse prin tratarea soluțiilor cu înălbitor. În acest caz, hidrazina este oxidată de înălbitor pentru a forma azot liber. Pentru distrugerea aproape completă a hidrazinei, cantitatea de înălbitor trebuie crescută în comparație cu cantitatea stoechiometrică cu aproximativ 5%. Când amoniacul reacţionează cu înălbitorul, se formează cloramină care, în prezenţa unui uşor exces de amoniac, o oxidează pentru a forma azot. Când există un exces mare de amoniac, se formează hidrazina ca urmare a interacțiunii sale cu cloramina. Prin urmare, la neutralizarea soluțiilor care conțin amoniac cu înălbitor, este necesar să se mențină cu strictețe doza stoechiometrică de var. Amoniacul poate fi neutralizat ca urmare a interacțiunii sale cu dioxidul de carbon din aer în timpul aerării soluției într-un rezervor de neutralizare sau într-un rezervor de corecție a pH-ului. Apa limpezită formată după neutralizarea soluțiilor de spălare și conservare trebuie prelucrată suplimentar pentru a-i da o reacție neutră (pH = 6,5...8,5) și reutilizată pentru nevoile tehnologice ale centralei electrice. Hidrazina este prezentă în apele uzate doar câteva zile după ce soluțiile sunt turnate în omogenizator. Mai târziu, hidrazina nu mai este detectată, ceea ce se explică prin oxidarea sa cu participarea catalitică a fierului și cuprului. 
Fig. 13. Diagrama unității de curățare cu soluție de conservare:
1 - descărcarea soluției de conservare; 2 - furnizarea de reactivi; 3 - rezervor de colectare a soluției de conservare; 4 - alimentare cu abur de încălzire: 5 - pompă; 6 - evacuarea solutiei neutralizate: 7 - pompa de circulatie; 8 - ejector: 9 - linie de recirculare Tehnologia de tratare a apelor uzate din fluor consta in tratarea acesteia cu var si sulfat de alumina in urmatorul raport: la 1 mg fluor - minim 2 mg Al 2 O 3. Conținutul de fluor rezidual nu este atins mai mult de 1,4...1,6 mg/l. Apa limpezită din rezervorul de corecție a pH-ului este trimisă pentru purificare biochimică, care este o metodă universală de purificare. Procesul de epurare biochimică se bazează pe activitatea vitală a anumitor tipuri de microorganisme care pot folosi substanțe organice și minerale conținute în apele uzate ca nutrienți și surse de energie. Aerotancurile și biofiltrele sunt folosite pentru tratarea biologică. Există restricții privind concentrațiile anumitor substanțe în apa trimisă pentru biotratare. La concentrații ridicate, aceste substanțe devin toxice pentru microorganisme. Concentrațiile maxime admise de substanțe în apa trimisă pentru epurare biologică sunt, mg/kg:
- hidrazină 0,1; sulfat de fier 5; clor activ 0,3; anhidridă ftalică 0,5.
7. Neutralizarea apelor uzate din sistemele hidraulice de îndepărtare a cenușii
Cantitatea de apă uzată din sistemele de tratare a gazelor este de multe ori mai mare decât volumul total al tuturor celorlalte ape uzate contaminate de la centralele termice. Din acest motiv, tratarea apelor uzate din sistemele de tratare a gazelor, iar pentru sistemele circulante, purificarea apei de purjare este foarte dificilă. Tratarea acestor ape uzate este complicată de concentrații mari de fluoruri, arsen, vanadiu, mercur, germaniu și alte elemente care au proprietăți toxice. Atunci când se aplică acestor ape, este mai oportun să le neutralizezi, adică să se reducă concentrația de substanțe nocive la valori la care este posibilă descărcarea lor în corpurile de apă. Metode de bază de neutralizare:
- depunerea de impurități; sorbția impurităților pe diverși adsorbanți, inclusiv cenușă; pretratare prin procedee redox.
8. Epurarea apelor uzate din statiile de desulfurare
La o serie de termocentrale din Germania există instalații de tratare a apelor uzate generate în etapa de limpezire a suspensiei de gips în concentratoare. De exemplu, la unitatea de 750 MW a termocentralei Bergkamen, tratarea apelor uzate se realizează într-o instalație cu o singură etapă, a cărei diagramă este prezentată în Fig. 14. Apa poluata 1
intră într-un rezervor cu două camere 2
, unde o soluție de 45% de sodă caustică este furnizată dintr-un recipient pentru a depozita metalele 3
. Timpul de acțiune estimat al NaOH este de 5 minute. Acest lucru este suficient pentru a menține pH-ul în intervalul 8,7...9,3. Din rezervor 2
apa intră în rezervor 4
, de unde din container 5
se furnizează floculant. După introducerea floculantului, apa uzată este trimisă la limpezitor 6
. Printr-o conducta de jos formata din carcasa interioara si exterioara a clarificatorului, apa intra in volumul intermediar. Viteza fluxului descendent în acest volum este de 10...15 m/s. Separarea finală a apei și a nămolului are loc atunci când direcția curgerii apei după învelișul interior se schimbă. Curgerea se deplasează în sus cu o viteză de 3 mm/s și în acest moment are loc aglomerarea și sedimentarea particulelor solide, care cade în partea inferioară a clarificatorului și sunt îndepărtate din acesta printr-un mecanism de raclere. Apa limpezită este evacuată printr-un dispozitiv intern de colectare 7
la rezervorul de colectare a apei curate 10
. 
Fig. 14. Schema stației de epurare a apelor uzate la unitatea de 750 MW a termocentralei Bergkamen: 1 - apa contaminata; 2 - rezervor cu două camere; 3 - recipient cu sodă caustică; 4 - rezervor; 5 - capacitate floculanta; 6 - clarificator; 7 - dispozitiv de asamblare clarificator; 8 - acumulator de namol; 9 - filtru presa; 10 - rezervor de colectare a apei curate; 11 - pompa; 12 - indicator de nivel; 13 - supape; 14 - debitmetru și supapă de control; 15, 16 - supapă de reglare; 17 - apă purificată; 18 - supapă Concentrația fazei solide în nămolul îndepărtat din limpezitor este de aproximativ 10%. Nămolul intră într-un acumulator special de nămol 8
. O mică parte a nămolului este returnată în stadiul de alcalinizare sub formă de sămânță. Volumul rezervorului de stocare a nămolului este proiectat pentru două zile de funcționare a instalației la sarcină maximă pentru a preveni oprirea de urgență a acesteia în cazul deteriorării filtrului presă. Timp de funcționare a presei cu filtru 9
este de 8 ore pe zi. În acest timp sunt procesate 3...4 încărcături. După apăsarea unei sarcini, se formează 2 tone de nămol, conținutul de substanță uscată din acesta este de 30...35%. Compoziția chimică a sursei și a apei purificate este dată în tabelul 3. Apa purificata 17
revine la ciclul de desulfurare. Schema de control al instalației este prezentată și în Fig. 14. Soluția de sodă caustică se dozează în funcție de sursa de apă (debitmetru și supapă de control 14
); floculantul se introduce proporțional cu debitul de apă (ropa de control 15
). Compoziția chimică a sursei și a apei purificate
dupa instalatia de desulfurare Tabelul 3
| Index | Ape uzate |
|
| înainte de curățare | dupa curatare |
|
| pH | ||
| Substanțe în suspensie, mg/l | ||
| COD, mg/l | ||
| Cadmiu, mg/l | ||
| Mercur, mg/l | ||
| Crom, mg/l | ||
| Nichel, mg/l | ||
| Zinc, mg/l | ||
| Plumb, mg/l | ||
| Cupru, mg/l | ||
| Sulfiți, mg/l | ||
| Fluoruri, mg/l | ||
| Sulfati, mg/l | ||
Funcționarea centralelor termice presupune utilizarea unor cantități mari de apă. Cea mai mare parte a apei (mai mult de 90%) este consumată în sistemele de răcire ale diferitelor dispozitive: condensatoare cu turbină, răcitoare de ulei și aer, mecanisme de mișcare etc.
Apa uzată este orice curent de apă eliminat dintr-un ciclu de centrală electrică.
Apa uzată sau uzată, pe lângă apa din sistemele de răcire, include: apele reziduale din sistemele de colectare a hidrocenusa (HSU), soluțiile uzate după spălarea chimică a echipamentelor termoenergetice sau conservarea acestora: apa de regenerare și nămol de la stațiile de epurare (tratarea apei) : ape uzate contaminate cu ulei, soluții și suspensii, apărute la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare, în principal aeroterme și economizoare de apă ale cazanelor care ard păcură cu sulf.
Compozițiile apelor uzate enumerate sunt diferite și sunt determinate de tipul centralei termice și echipamentul principal, puterea acesteia, tipul de combustibil, compoziția sursei de apă, metoda de tratare a apei în producția principală și, bineînțeles, nivelul de operare.
Apa după răcirea condensatoarelor turbinelor și răcitoarelor cu aer, de regulă, poartă doar așa-numita poluare termică, deoarece temperatura ei este cu 8...10 °C mai mare decât temperatura apei din sursa de apă. În unele cazuri, apele de răcire pot introduce substanțe străine în corpurile naturale de apă. Acest lucru se datorează faptului că sistemul de răcire include și răcitoare de ulei, o încălcare a densității cărora poate duce la pătrunderea produselor petroliere (uleiuri) în apa de răcire. La centralele termice cu păcură se generează ape uzate care conțin păcură.
Uleiurile pot pătrunde, de asemenea, în apele uzate din clădirea principală, garaje, tablouri deschise și instalații de ulei.
Cantitatea de apă din sistemele de răcire este determinată în principal de cantitatea de abur evacuat care intră în condensatoarele turbinei. În consecință, cea mai mare parte a acestei ape se află la centrale termice de condensare (CHP) și centrale nucleare, unde cantitatea de apă (t/h) condensatoare turbine de răcire poate fi găsită prin formula Q=KW Unde W- puterea statiei, MW; LA-coeficient pentru centrale termice LA= 100...150: pentru centrale nucleare 150...200.
În centralele electrice care utilizează combustibili solizi, îndepărtarea cantităților semnificative de cenușă și zgură se realizează de obicei hidraulic, ceea ce necesită cantități mari de apă. La o centrală termică cu o capacitate de 4000 MW, care funcționează pe cărbune Ekibastuz, se ard până la 4000 t/h din acest combustibil, care produce circa 1600...1700 t/h de cenușă. Pentru evacuarea acestei cantităţi din staţie este nevoie de cel puţin 8000 m 3 /h de apă. Prin urmare, direcția principală în acest domeniu este crearea sistemelor de recuperare a gazelor circulante, atunci când apa limpezită eliberată de cenușă și zgură este trimisă înapoi la centrala termică în sistemul de recuperare a gazelor.
Apele uzate ale instalațiilor de tratare a gazelor sunt contaminate semnificativ cu substanțe în suspensie, au mineralizare sporită și, în majoritatea cazurilor, alcalinitate crescută. În plus, ele pot conține compuși de fluor, arsenic, mercur și vanadiu.
Efluenții după spălarea chimică sau conservarea echipamentelor de energie termică sunt foarte diversi ca compoziție datorită abundenței soluțiilor de spălare. Pentru spălare se folosesc acizi minerali clorhidric, sulfuric, fluorhidric, sulfamic, precum și acizi organici: citric, ortoftalic, adipic, oxalic, formic, acetic etc. Alături de ei, Trilon B, diverși inhibitori de coroziune, surfactanți, tiouree, hidrazină, nitriți, amoniac.
Ca urmare a reacțiilor chimice din procesul de spălare sau conservare a echipamentelor, pot fi evacuate diverși acizi organici și anorganici, alcalii, nitrați, săruri de amoniu, fier, cupru, Trilon B, inhibitori, hidrazină, fluor, metanamină, captax etc. O astfel de varietate de substanțe chimice necesită o soluție individuală pentru neutralizarea și eliminarea deșeurilor toxice din spălările chimice.
Apa de la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare se formează numai la centralele termice folosind păcură cu sulf ca combustibil principal. Trebuie avut în vedere faptul că neutralizarea acestor soluții de spălare este însoțită de producerea de nămol care conține substanțe valoroase - compuși de vanadiu și nichel.
În timpul operațiunii de epurare a apei demineralizate la centralele termice și centralele nucleare, apele uzate apar din depozitarea reactivilor, spălarea filtrelor mecanice, îndepărtarea apei de nămol din limpezitoare și regenerarea filtrelor schimbătoare de ioni. Aceste ape transportă cantități semnificative de săruri de calciu, magneziu, sodiu, aluminiu și fier. De exemplu, la o centrală termică cu o capacitate de tratare chimică a apei de 2000 t/h, sărurile sunt evacuate până la 2,5 t/h.
Sedimentele netoxice sunt evacuate de la pretratare (filtre mecanice și clarificatoare) - carbonat de calciu, hidroxid de fier și aluminiu, acid silicic, substanțe organice, particule de argilă.
Și, în sfârșit, la centralele electrice care utilizează lichide rezistente la foc precum IVVIOL sau OMTI în sistemele de ungere și control ale turbinelor cu abur, se generează o cantitate mică de apă uzată contaminată cu această substanță.
Principalul document de reglementare care stabilește sistemul de protecție a apelor de suprafață este „Regulile pentru protecția apelor de suprafață (regulamente standard)” (Moscova: Goskomprirody, 1991).
