Banjo      13.08.2023

Përdorimi i ujërave të zeza të ngrohura nga termocentralet. Ujërat e zeza nga termocentralet. Konsumi i ujit në termocentralet. Teknologjia e larjes dhe përbërja e reagentit

Leksioni 17

Analiza e metodave për reduktimin dhe parandalimin e ndotjes së baseneve ujore nga ujërat e zeza nga termocentralet

Ujërat e zeza nga termocentralet përfshijnë: ujin ftohës (pas ftohjes së kondensatorëve të turbinës, ftohësve të vajit dhe ajrit, etj.); ujërat e zeza nga sistemet hidraulike të heqjes së hirit; ujërat e zeza nga impiantet e trajtimit të ujit dhe impiantet e trajtimit të kondensatës; tretësirat e shpenzuara pas pastrimit kimik të pajisjeve termike dhe ruajtjes së tij; ujërat e ndotur me naftë; zgjidhje për pastrimin e sipërfaqeve ngrohëse të kaldajave që funksionojnë me naftë. Sasia e këtyre ujërave të zeza dhe përbërja e tyre janë shumë të ndryshme dhe varen nga fuqia e termocentralit, lloji i karburantit të përdorur, metoda e miratuar e trajtimit të ujit, sistemi i heqjes së hirit dhe faktorë të tjerë.

Për të reduktuar ndotjen e trupave ujorë me ujërat e zeza nga termocentralet, ekzistojnë dy mënyra të mundshme:

1) pastrimi i thellë i të gjitha ujërave të zeza në përqendrime maksimale të lejueshme (të shoqëruara me kosto të larta për ndërtimin dhe funksionimin e instalimeve të përshtatshme);

2) organizimi i sistemeve të ripërdorimit të ujërave të zeza - sistemet e riciklimit, me përdorim të përsëritur të ujit. Në të njëjtën kohë, trajtimi i ujërave të zeza në përqendrimin maksimal të lejuar nuk është më i nevojshëm, mjafton që cilësia e tij të arrihet në nivelin e kërkuar nga procesi teknologjik në të cilin do të përdoret përsëri.

Rruga e dytë çon në një reduktim të mprehtë të sasisë së ujit të marrë nga termocentrali dhe krijon bazën për zhvillimin e sistemeve pa kullim. Në përgjithësi, zbatimi i metodave dhe mjeteve të mësipërme të pastrimit në kombinim me përdorimin racional të ujit në termocentralet do t'i bëjë ato pa kullim.


Ujërat e zeza pas larjes kimike. Për shkak të përdorimit të një numri të madh teknologjish të ndryshme për pastrimin kimik të pajisjeve, ujërat e zeza të krijuara gjatë tyre janë shumë të larmishme në përbërjen e tyre kimike dhe është shumë e vështirë të zhvillohen zgjidhje standarde për përpunimin e tyre.

Fabrika Kotloochistka rekomandon mbledhjen e ujit pas larjeve kimike në rezervuarë, më së miri në një njësi neutralizimi të ujit të larjes RVP, dhe në mungesë të tij, në një njësi neutralizimi të ndërtuar posaçërisht dhe neutralizimin e tyre me gëlqere, duke ndarë hidroksidet e metaleve të rënda duke përdorur një vakum ose filtër dhome. , dhe nënshtrimin e llumit në varrim.

Nëse acidet minerale janë përdorur për larje, atëherë uji i mbetur mund të furnizohet në pjesë të vogla në impiantin e trajtimit të ujërave të ndotura me kripë; nëse përdoren acide organike, atëherë uji duhet të shkarkohet në pishina të depozitimit të skorjeve ose të avullohet.

Vitet e fundit, janë bërë përpjekje për të braktisur përdorimin e reagentëve kimikë gjatë pastrimit të sipërfaqeve ngrohëse ose për të reduktuar ndjeshëm sasinë e tyre duke braktisur acidet organike. Pastrimi me oksigjen me avull i zhvilluar nga VTI, MPEI, Mosenergo, GETs-25 Mosenergo lejon pastrimin para fillimit në njësitë SKD që të mos përdorin fare kimikate, dhe në kaldaja me kazan të përdorin acide minerale vetëm për pastrimin e sipërfaqeve të ngrohjes së ekranit (duke përdorur një të thjeshtuar teknologji me pasivimin e mëvonshëm me avull dhe oksigjen).

Ujërat e zeza me vaj. Problemi i parandalimit të shkarkimit të ujërave të zeza vajore është zgjidhur kryesisht. Aktualisht, është e nevojshme të përmirësohen instalimet ekzistuese për pastrimin e këtyre ujërave, në veçanti, kalimi në përdorimin e ndarësve të vajit dhe vajit me përmasa të vogla, filtrave polimer, si dhe përdorimit më të gjerë të filtrave të karbonit aktiv. Një sorbent i mirë për instalimet për trajtimin e ujërave të zeza që përmbajnë vaj është gjysmë-koksi i qymyrit Kanskoachinsky. Megjithatë, çështja e prodhimit industrial të gjysmëkoksit (përfshirë karbonin aktiv) nuk është zgjidhur ende, pavarësisht studimeve të shumta laboratorike dhe industriale që kanë konfirmuar efektivitetin e tij dhe nevojën për përdorim në ndërmarrjet energjetike.

Për të parandaluar ndotjen e ujërave të ftohjes përmes rrjedhjeve në ftohësit e vajit, këshillohet përdorimi i ftohësve të ngushtë të vajit të gjeneratës së re MBR.

Në termocentralet ku nafta është karburanti kryesor ose rezervë, është e nevojshme të parashikohet trajtimi paraprak i ujit të prodhuar në impiantin e karburantit duke përdorur një grackë vaji me kapacitet 10-20 mL.

Ujërat e shkarkimit të sistemeve hidraulike të heqjes së hirit (GSU). Këto ujëra përmbajnë përbërje të fluorit, arsenikut, vanadiumit dhe kripërave minerale. Pavarësisht përmbajtjes së përbërësve toksikë, rreth 50 termocentrale ende funksionojnë me sisteme të trajtimit të gazit me rrjedhje të drejtpërdrejtë, uji nga i cili derdhet në burimet ujore. Është e nevojshme, para së gjithash, të transferohen të gjitha sistemet GZU në një cikël të kundërt dhe të arrihet reduktimi maksimal i goditjeve të tyre.

Ujërat e zeza nga impiantet e trajtimit të ujit. Përmirësimi i skemave të trajtimit të ujit dhe përmirësimi i regjimit input-kimik luajnë një rol të rëndësishëm në rritjen e pastërtisë mjedisore të termocentraleve.

Nevoja për të parandaluar ndotjen e trupave ujorë natyrorë nga impiantet e trajtimit të ujërave të zeza (WTP) ka çuar në një ndërlikim të konsiderueshëm të skemave të tyre, një rritje të kostove kapitale dhe kostove operative për trajtimin dhe asgjësimin e ujërave të zeza të mineralizuara.

Megjithëse kripërat neutrale që përmbahen në ujërat e zeza STP nuk janë toksike, këto ujëra të zeza shërbejnë si objekti kryesor i aktiviteteve të mbrojtjes së mjedisit. Mënyra më e thjeshtë dhe më e lirë për t'i reduktuar ato është përmirësimi i pajisjeve teknologjike, funksionimi dhe riparimi i tyre në mënyrë që të reduktohen humbjet e ujit dhe avullit; në disa termocentrale ato arrijnë në 10% ose më shumë (në disa, humbjet aktuale më pak se 1.5% janë arritur).


Me impiant të trajtimit të ujit pa kullim nënkuptojmë arritjen e një cilësie të tillë të ujërave të zeza që siguron mundësinë e ripërdorimit të tyre në ciklin e termocentralit. Për më tepër, nëse përmbajtja e kripës së ujërave të zeza të trajtuara nuk e kalon përmbajtjen e kripës së ujit të burimit, lejohen ndryshime cilësore të ujit në krahasim me ujin e burimit (për shembull, zëvendësimi i jonit bikarbonat me jon klorur ose sulfat, kalcium ose magnez. kation me kation natriumi etj.).

Mos shkarkimi (shkarkimi i ulët) sigurohet duke shndërruar kripërat e tretshme në të patretshme direkt brenda ciklit teknologjik ose duke përdorur reagentë shtesë. Prandaj, një termocentral pa kullim nuk është pa mbeturina.

Gjatë projektimit të një impianti për trajtimin e ujit, vëmendja kryesore duhet t'i kushtohet reduktimit maksimal të mundshëm të volumit të ujërave të zeza duke i ripërdorur ato si ujë çlirues, rigjenerues dhe larës. Kjo do të reduktojë konsumin e ujit për impiantin e trajtimit të ujit nga një burim i jashtëm dhe do të zvogëlojë vëllimin e ujërave të zeza me 30-40%.

Në termocentralet që djegin lëndë djegëse të ngurta, ujërat e zeza të mineralizuara zakonisht përdoren për të transportuar mbetjet e hirit dhe skorjeve.

Është premtuese për të përmirësuar teknologjinë e shkëmbimit të joneve për të zvogëluar sasinë e ujërave të zeza.

Metodat e kombinuara të shkripëzimit janë premtuese, duke përfshirë pajisjet membranore (osmozë të kundërt, elektrodializë) ose avullues të ndezur me shkripëzimin shtesë të ujit në filtrat e shkëmbimit të joneve.

Metoda termike e përgatitjes së ujit shtesë ndryshon nga shkripëzimi kimik në atë që është më pak e ndjeshme ndaj rritjes së mineralizimit dhe përmbajtjes së ndotësve organikë në ujin e burimit. Sasia e ujërave të zeza pas avulluesve mund të reduktohet në 5-10% të origjinalit, dhe mineralizimi i tij rritet në 100 g/l ose më shumë. Megjithatë, këto instalime kërkojnë tepricë shtesë për shkak të manovrueshmërisë së tyre më të vogël, dhe kjo përcakton konsumin e lartë të metalit të qarkut në tërësi.

Përdorimi i avulluesve me zierje të menjëhershme lejon përdorimin e ujit që i është nënshtruar një para-trajtimi të thjeshtuar për t'i ushqyer ato.

Kur kaloni në metoda membranore ose termike për përgatitjen e ujit të shkripëzuar, sasia e kripërave të marra nga një rezervuar natyror do të korrespondojë me sasinë e shkarkuar, por në një përqendrim më të lartë. Megjithatë, brenda zonës së dispersionit në rezervuar, ky ndryshim nuk do të ketë pothuajse asnjë efekt në përmbajtjen e përgjithshme të kripës.

Për ekzistues sistemet e ftohjes qarkulluese me raporte avullimi 1.5-2.0 është zhvilluar dhe zbatuar gjerësisht një teknologji efektive për stabilizimin e karbonatit të kalciumit, e cila në shumë raste bën të mundur reduktimin e pastrimit të sistemit pa shpenzime të mëdha kapitale. Një teknologji e trajtimit të ujit është zhvilluar gjithashtu për sistemet me raporte të mëdha avullimi (më shumë se 10.0) dhe pastrim minimal. Sisteme me pastrim minimal të ujit janë duke u projektuar për një numër termocentralesh në rajonin e Liqenit Baikal. Mënyrat e trajtimit të ujit në sistemet e ftohjes janë duke u zhvilluar, duke marrë parasysh furnizimin e tyre me rrjedha të ndryshme të ujërave të zeza.

Kullat e ftohjes duhet të projektohen me tërheqje minimale të pikimit, fryrje afër unitetit dhe heqje maksimale të nxehtësisë, e cila lejon një pellg të vogël ftohjeje. Uji i fryrjes nga kullat ftohëse shkarkohet në pellgun ftohës dhe kullat ftohëse ushqehen nga i njëjti pellg. Pellgu mund të përdoret njëkohësisht për mbarështimin dhe majmërinë e peshkut. Sigurisht që duhen marrë masa për të parandaluar kontaminimin e tij me derivate të naftës. Një temperaturë pak e rritur e ujit në pellg do të ndihmojë në rritjen e produktivitetit të peshkimit dhe kapaciteti i tij më i madh akumulues do të eliminojë luhatjet e mprehta të temperaturës së ujit që janë të pafavorshme për kultivimin e peshkut kur ndryshon mënyra e funksionimit të termocentralit të rrethit shtetëror. Për të parandaluar rritjen e tepërt të pellgut, është e nevojshme të kositni bimësinë, të rritni peshqit barngrënës, etj.

Rrjedhja e kripës në një pellg të tillë është e papranueshme. Për të shmangur përqendrimin e rrezikshëm të kripërave në pellg, është e nevojshme të sigurohet një ndryshim i pjesshëm i ujit gjatë periudhave të përmbytjeve, kur mineralizimi i rrjedhjes sipërfaqësore është i parëndësishëm. Pastaj në pellg do të ketë një përqendrim të kripërave jo të futura, por të vetë burimit të ujit, dhe dëm minimal do t'i shkaktohet kafshëve të egra dhe florës.

Kur zvogëlohen fryrjet e rregullta të kullave ftohëse, duhet të merret parasysh mundësia e përqendrimit të papastërtive në ujin qarkullues dhe nevoja për të stabilizuar cilësinë e ujit për kalcium për të parandaluar formimin e shkallës. Në këtë rast, kripërat hiqen nga sistemi me pika dhe shpërndahen në të gjithë zonën përreth termocentralit. Është e mundur të parandalohet përqendrimi i konsiderueshëm i papastërtive në kullën ftohëse duke marrë ujë nga sistemi qarkullues për trajtimin kimik të ujit në termocentralet. Por në të njëjtën kohë, megjithatë, sasia e kripërave që duhet të përpunohen dhe asgjësohen gjatë pastrimit kimik të ujit rritet të paktën 2 herë.

Meqenëse futja e pikave nga kullat moderne ftohëse është e vogël dhe arrin në rreth 0,05% të prurjes totale, përqendrimi aktual i kripërave në to mund të rrisë përmbajtjen e kripës me 20 herë, pra në një nivel të rrezikshëm për materialet e kullës ftohëse, qarkullimin. linjat e ujit dhe tubat e kondensatorit.

Shkarkimi i ujit të fryrjes së kullës ftohëse në një pellg ftohës do të lejojë funksionimin pa përqendrim të kripës. Në këtë rast, për të reduktuar përmbajtjen e kripës së ujit të fryrjes së kullës së ftohjes në një nivel karakteristik për ujin e burimit, nëse është e nevojshme, mund të përdoren njësi membrane ose avullimi. Megjithëse aktualisht ato janë të shtrenjta dhe përfshijnë nevojën për asgjësimin e kripërave, zhvillimi i një metode të tillë trajtimi është i justifikuar duke pasur parasysh futjen e ardhshme të tarifave të larta të ujit. Këto instalime mund të jenë njëkohësisht pjesë e sistemeve të trajtimit të ujit për të rimbushur humbjet e avullit dhe ujit të termocentraleve dhe rrjeteve të ngrohjes.

Dekripëzimi i ujit të përbërjes së kullës ftohëse nëse është e pamundur të krijohet një pellg ftohës do të kërkojë kapitale të mëdha shtesë dhe kosto operative. Një opsion rezervë mund të jetë përdorimi i kullave "të thata" të ftohjes së ajrit Geller; duhet të merret parasysh vetëm se ato ulin efikasitetin e termocentraleve me 7-8%.

Ujërat e zeza sipërfaqësore. Këto ujëra të zeza, si rregull, përmbajnë substanca të pezulluara dhe, në varësi të kulturës së funksionimit të pajisjeve dhe mirëmbajtjes së territorit të termocentralit, mund të kontaminohen me kripëra minerale dhe produkte të naftës. Praktikisht nuk ka skema për mbledhjen, pastrimin dhe përdorimin e rrjedhjeve sipërfaqësore.

Në një shkallë industrie, përdorimi i ujërave të zeza sipërfaqësore në ciklin teknologjik të termocentraleve mund të kursejë dhjetëra miliona m3 ujë të freskët në vit. Për ta bërë këtë, gjatë projektimit të termocentraleve, është e nevojshme të sigurohen rezervuarë për marrjen e ujit të stuhisë dhe shkrirjes, dhe objekte trajtimi për pastrimin e tyre nga produktet e naftës dhe lëndët e ngurta të pezulluara.

Një disavantazh i zakonshëm i menaxhimit të ujit të termocentralit është konsumimi i kotë i ujit të freskët. Deri më sot, nuk janë projektuar sisteme të veçanta të kanalizimit për ujërat e zeza të pastra dhe të ndotura. Kanalizimet e kombinuara bëjnë që sasia totale e ujërave të zeza të rritet dhe të ulet përqendrimi i ndotësve, duke e bërë më të vështirë trajtimin. Ujërat e zeza me vaj nga impiantet e trajtimit të naftës shpesh nuk riciklohen. Uji i përdorur për të ftohur pajisjet e marrjes së mostrave, cilindrat e kompresorëve dhe pajisjet e tjera zakonisht shkarkohet në rrjedhën e përgjithshme të ujërave të zeza, megjithëse nuk është i ndotur. Sipas sondazheve, për çdo stacion me kapacitet nga 400 deri në 1500 MW, përdorimi i ujërave të zeza rrit sasinë e ujërave të zeza me 1 milion m3 në vit.

Është e këshillueshme që të ndërtohen rezervuarë rezervë në termocentralet për të mbledhur rrjedhat e pastra të ujërave të zeza (ose ujërat e zeza pas trajtimit), të cilat do të siguronin ripërdorim të qëndrueshëm të ujërave të zeza dhe kushte funksionimi për pajisjet, si trajtimi i ujit, që nuk varen nga luhatjet në rrjedhën e ujërave të zeza. normat.

Termocentralet duhet të pajisen me instrumente për të monitoruar konsumin e ujit në sisteme të ndryshme të menaxhimit të ujit.

Ujërat e ndotura të ndotura nga termocentralet dhe impiantet e tyre të trajtimit të ujit përbëhen nga rrjedha të sasive dhe cilësive të ndryshme. Ato përfshijnë (në rend zbritës të sasisë):

a) ujërat e zeza si nga sistemet qarkulluese ashtu edhe nga sistemet e heqjes së skorjeve (HSU) qarkulluese dhe me rrjedhje të drejtpërdrejtë (të hapur) të termocentraleve që operojnë me lëndë djegëse të ngurta;

b) ujërat e fryrë nga sistemet e furnizimit me ujë qarkullues të termocentraleve, të shkarkuar në mënyrë të vazhdueshme;

c) ujërat e zeza nga impiantet e trajtimit të ujit (WTP) dhe impiantet e trajtimit të kondensatës (CPU), të shkarkuara periodikisht, duke përfshirë: ujërat e freskëta, të kontaminuara me llum, të kripura, acidike, alkaline, vajore dhe të kontaminuara me vaj të ndërtesës kryesore, naftë dhe transformator objektet e termocentraleve;

d) uji i fryrë nga kaldaja me avull, avulluesit dhe konvertuesit e avullit, i shkarkuar vazhdimisht;

e) derdhjet vajore dhe me baltë dëbore dhe shiu nga territori i termocentralit;

f) uji i larjes nga RAH dhe sipërfaqet ngrohëse të kaldajave (ujërat e zeza nga kaldaja RAH që funksionojnë me naftë shkarkohen 1-2 herë në muaj ose më pak, dhe nga sipërfaqet e tjera dhe gjatë djegies së lëndëve djegëse të ngurta - më shpesh);

g) kondensata të jashtme me vaj, të kontaminuara, të përshtatshme pas pastrimit të tyre për të ushqyer kaldaja me avullues me avull;

h) mbeturinat, të shpenzuara, të koncentruara, larja e solucioneve acidike dhe alkaline dhe uji i larjes pas larjes kimike dhe ruajtjes së kaldajave me avull, kondensatorëve, ngrohësve dhe pajisjeve të tjera (të shkarkuara disa herë në vit, zakonisht në verë);

i) uji pas pastrimit hidraulik të dyqaneve të karburanteve dhe ambienteve të tjera të termocentraleve (zakonisht shkarkohet një herë në ditë në turn, më shpesh gjatë ditës).

Marrëdhënia midis ujërave të ëmbla dhe të zeza nga termocentralet

Në termocentralet duhet të ketë një sistem të unifikuar furnizimi dhe kullimi me ujë, në të cilin ujërat e ndotura të një lloji, direkt ose pas një trajtimi, mund të jenë burim për konsumatorët e tjerë të të njëjtit termocentral (ose të jashtëm). Për shembull, ujërat e zeza të sistemeve të furnizimit me ujë me rrjedhje të drejtpërdrejtë pas kondensatorëve, si dhe ujërat e fryrë të sistemeve qarkulluese me një avullim të vogël (1,3-1,5 herë), si dhe ujërat e zeza të kontaminuara me vaj nga termocentralet mund të jenë burimi i ujit. të impiantit të trajtimit të ujit, si dhe të pjesëve të fundit të larjes së ujit nga filtrat e shkripëzimit.

Të gjitha ujërat e zeza të kthyera në "kokën" e procesit nuk duhet të trajtohen me reagentë gjatë trajtimit paraprak; nëse është e nevojshme të trajtohen me gëlqere, sodë dhe koagulant, ato duhet të përzihen (mesatarisht) në një rezervuar grumbullues. Kapaciteti i këtij rezervuari duhet të projektohet për të mbledhur 50% të të gjithë ujërave të zeza nga njësia e trajtimit të ujit në ditë, duke përfshirë 30% të ujërave të zeza nga pjesa e shkëmbimit të joneve. Nuk këshillohet përzierja e ujërave të ndotura të pastër të buta dhe të llumit. Duhet të merret parasysh se të paktën 50% e të gjithë ujërave të zeza të impiantit të trajtimit të ujit, duke përfshirë të gjitha ujërat e zeza të paratrajtimit të të gjitha llojeve, duke përfshirë ujërat e zeza pas lirimit të filtrave të shkëmbimit të joneve me ujë të freskët, pjesët e fundit të larjes. filtrat e ujit të shkëmbimit të joneve të impianteve të shkripëzimit, si dhe uji i shkarkuar gjatë zbrazjes së impianteve të pastrimit dhe filtrave të shkëmbimit të joneve, kanë përmbajtje kripe, fortësi, alkalinitet dhe tregues të tjerë që janë të njëjtë ose edhe më të mirë se uji i para-pastruar dhe, veçanërisht, uji i burimit. , dhe për këtë arsye mund të kthehet në "kokën" e procesit, në sqarues, ose, akoma më mirë, pa trajtim shtesë me reagentë, për sqarim, filtra shkëmbimi H- ose Na-kation.

Përveç një sistemi të vetëm të përbashkët kanalizimesh për të gjitha llojet e ujërave të freskëta, duhet të ketë gjithashtu kanale të veçanta shkarkimi për ujërat e kripur dhe acide (ujërat alkaline duhet të përdoren plotësisht në cikël, duke përfshirë edhe për neutralizimin). Ky ujë duhet të mblidhet në rezervuarë të veçantë.

Për shkak të funksionimit periodik të gropave të tokës (kryesisht në verë) për pastrimin e solucioneve dhe ujërave të larjes së kaldajave pas larjeve kimike, pas instalimeve për neutralizimin e këtyre ujërave dhe ujërave të larjes, RVP duhet të ofrojë mundësinë e furnizimit të ndryshëm acidik, alkalin dhe të kripur të shkarkuar. ujërat e WPU në këto struktura për neutralizimin e përbashkët ose alternativ, vendosjen, oksidimin dhe transferimin e tyre në sistemin e depozitimit të gazit ose konsumatorë të tjerë. Kur merret oksid vanadiumi nga ujërat e larjes RVP, këto ujëra nuk përzihen me të tjerët përpara se të ndahet vanadiumi. Në këtë rast, instalimi i neutralizuar ose, të paktën, pompat dhe pajisjet e tij duhet të vendosen në një dhomë të izoluar.

Ujërat e kripur pas filtrave të shkëmbimit të Na-kationeve ndahen në tre pjesë sipas cilësisë së tyre dhe përdoren në mënyra të ndryshme.

Një solucion i koncentruar i kripës së konsumuar që përmban 60-80% të fortësisë së hequr me një tepricë kripe 50-100% dhe që përbën 20-30% të vëllimit të përgjithshëm të ujit të kripur duhet të dërgohet në sistemin e trajtimit të gazit ose për zbutje me kthim në impianti i trajtimit të ujit, ose për avullim për të përftuar kripëra të ngurta Ca, Mg, Na, CI, S0 4, ose në gropa dheu, nga ku, pas përzierjes me ujërat e zeza të tjera, hollimit dhe neutralizimit të nyjeve, mund të dërgohet në sistemin e kanalizimit; për nevojat e termocentraleve apo konsumatorëve të jashtëm. Pjesa e dytë e tretësirës së shpenzuar, që përmban 20-30% të fortësisë totale të hequr me një tepricë 200-1000% të kripës, duhet të mblidhet në një rezervuar për ripërdorim. Pjesa e tretë dhe e fundit - uji i larjes - mblidhet në një rezervuar tjetër për t'u përdorur gjatë lirimit, nëse ende nuk mund të dërgohet në "kokën" e procesit ose për fazën e parë të larjes.

Uji i kripur i koncentruar pas filtrave të shkëmbimit të Na-kationeve dhe uji i neutralizuar nga filtrat e shkëmbimit të kationeve N dhe shkëmbimit të anionit (pjesët e para) mund të furnizohen në sistemet e trajtimit të gazit për transportimin e hirit dhe skorjes. Akumulimi i përbërjeve të gazit Ca(OH) 2 dhe CaS0 4 në ujë çon në ngopjen dhe mbingopjen e ujit me këto përbërje, duke i lëshuar ato në formë të ngurtë në muret e tubave dhe pajisjeve. Vajrat dhe produktet e naftës nga ujërat e zeza që mbeten në të pas kurtheve të naftës thithen nga hiri dhe skorja kur shkarkohen në sistemin e trajtimit të gazit. Megjithatë, me një përmbajtje të lartë të produkteve të naftës, ato mund të mos thithen plotësisht dhe mund të jenë të pranishme në deponitë e hirit në formën e filmave lundrues. Për të parandaluar hyrjen e tyre me ujin e shkarkuar në trupat ujorë publikë, në vendgrumbullimet e hirit ndërtohen puset pritëse për shkarkimin e ujit me porta (“tiva”) për të mbajtur produktet lundruese të naftës.

Ujërat e buta alkaline, ndonjëherë të nxehta, fryrëse të kaldajave me avull, avulluesve, konvertuesve të avullit pas përdorimit të avullit dhe nxehtësisë së tyre, si dhe ujërat e buta alkaline të filtrave të shkëmbimit të anionit mund të shërbejnë si ujë ushqimor për kaldaja me avull më pak të kërkuar, dhe gjithashtu (në mungesa e këmbyesve të nxehtësisë me gypa bronzi në sistemin e ngrohjes) ujë për përbërjen për sistemet e mbyllura të ngrohjes. Nëse përmbajnë fosfate Na 3 P0 4 në një sasi prej më shumë se 50% të përmbajtjes totale të kripës, ato mund të përdoren për trajtimin stabilizues të ujit në qarkullim, si dhe për tretjen e kripës me qëllim zbutjen e tretësirës së saj me alkalet dhe fosfatet e përfshira. në ujin që fryn.

Kur zgjidhni një metodë për trajtimin e ujërave të kripur, acide ose alkaline pas rigjenerimit të filtrave të shkëmbimit të joneve, duhet të merren parasysh luhatjet e mprehta të përqendrimeve të substancave të tretshme në këto ujëra: përqendrimet maksimale në 10-20% të parë të vëllimit të përgjithshëm të ujërat e shkarkuar (tretësirat aktuale të mbetjeve) dhe përqendrimet minimale në 60-80 % të fundit (ujë larës). Të njëjtat luhatje përqendrimi vërehen në tretësirat e mbeturinave dhe ujërat e larjes pas larjes kimike të kaldajave me avull dhe me ujë të nxehtë dhe aparateve të tjera.

Ndërsa ujërat e larjes me një përqendrim të vogël të substancave të tretshme mund të neutralizohen relativisht lehtë (reciprokisht), të oksidohen dhe të pastrohen përgjithësisht nga ndotësit e lëvizshëm, pastrimi i një vëllimi të madh të një përzierjeje më të koncentruar të tretësirave të mbeturinave dhe ujërave të larjes kërkon sasi të mëdha pajisjesh, domethënëse. kostot e punës, fondet dhe koha.

Tretësirat alkaline të shpenzuara dhe ujërat e larjes pas rigjenerimit të filtrave të shkëmbimit të anionit (me përjashtim të pjesës së parë të tretësirës pas filtrave të shkallës 1) duhet të ripërdoren brenda njësisë së furnizimit me ujë. Pjesa e parë dërgohet për të neutralizuar ujërat e zeza acidike të impianteve të trajtimit të ujit dhe termocentraleve.

Skema e një termocentrali pa kullim

Në Fig. 13.18 tregon si shembull një skemë furnizimi me ujë pa kullim për një termocentral me qymyr. Hiri dhe skorja nga kaldaja furnizohen në deponinë e hirit 1. Uji i pastruar 2 nga deponia e hirit kthehet në kaldaja. Nëse është e nevojshme, një pjesë e këtij uji pastrohet në një impiant lokal trajtimi 3. Mbetjet e ngurta që rezultojnë 4 furnizohen në deponinë e hirit 1. Hiri dhe skorja pjesërisht e dehidratuar hidhen. Heqja e hirit të thatë është gjithashtu e mundur, gjë që thjeshton asgjësimin e hirit dhe skorjes.

Gazrat e gripit nga 5 kaldaja pastrohen në njësinë 6 të desulfurizimit të gazit. Ujërat e zeza që rezultojnë pastrohen duke përdorur teknologjinë duke përdorur reagentë (gëlqere, polielektrolite). Uji i pastruar kthehet në sistemin e pastrimit të gazit dhe llumi i gipsit që rezulton transportohet për përpunim.

Ujërat e zeza 7 të krijuara gjatë larjes kimike, ruajtjes së pajisjeve dhe larjes së sipërfaqeve ngrohëse konvektive të kaldajave furnizohen në njësitë e duhura të trajtimit 8, ku përpunohen duke përdorur reagentë duke përdorur një nga teknologjitë e përshkruara më parë. Pjesa kryesore e ujit të pastruar 9 ripërdoret. Llumi 10 që përmban vanadium transportohet për asgjësim. Llumi 11 i formuar gjatë trajtimit të ujërave të zeza, së bashku me një pjesë të ujit, furnizohet në deponinë e hirit 1 ose ruhet në rezervuarë të veçantë për ruajtjen e llumit. Në të njëjtën kohë, siç ka treguar përvoja e Saransk CHPP-2, kur kaldaja ushqehet me distilat të distiluar, pastrimi operacional i kaldajave praktikisht nuk është i nevojshëm. Për rrjedhojë, ujërat e zeza të këtij lloji praktikisht do të mungojnë ose sasia e tyre do të jetë e parëndësishme. Uji nga ruajtja e pajisjeve hidhet në mënyrë të ngjashme ose përdoren metoda të ruajtjes që nuk shoqërohen me gjenerimin e ujërave të zeza. Pas neutralizimit, një pjesë e këtyre ujërave të zeza mund të furnizohet në mënyrë uniforme në impiantin e trajtimit të ujit për përpunim së bashku me ujërat e pastrimit të 12 SOO (sistemi i ftohjes së riqarkullimit).

Uji i burimit furnizohet drejtpërdrejt ose pas trajtimit të duhur në impiantin e trajtimit të ujit në SOO. Nevoja për trajtim dhe lloji i tij varet nga kushtet specifike të funksionimit të termocentralit, duke përfshirë përbërjen e ujit të burimit, shkallën e kërkuar të avullimit të tij në ftohës, llojin e kullës ftohëse, etj. Për të reduktuar ujin humbjet në ftohës, kullat ftohëse mund të pajisen me eliminues të rënies ose mund të përdoren kulla ftohëse gjysmë të thata ose të thata. Pajisjet ndihmëse 13, ftohja e të cilave mund të kontaminojë ujin qarkullues me produkte të naftës dhe vajra, ndahen në një sistem të pavarur. Uji i këtij sistemi i nënshtrohet pastrimit lokal nga produktet e naftës dhe vaji në nyjen 14 dhe ftohet në shkëmbyesit e nxehtësisë 15 nga uji 16 nga qarku kryesor ftohës COO i kondensatorëve të turbinës. Një pjesë e këtij uji 17 përdoret për të rimbushur humbjet në qarkun e ftohjes së pajisjeve ndihmëse 13. Vaji dhe produktet e naftës 18 të ndara në njësinë 14 futen në kaldaja për djegie.

Një pjesë e ujit 12, e ngrohur në shkëmbyesit e nxehtësisë 15, dërgohet në VPU, dhe teprica e tij 19 dërgohet për ftohje në kullën ftohëse.

Uji i fryrjes 12 SOO përpunohet në një strukturë të trajtimit të ujit duke përdorur teknologjinë duke përdorur reagentë. Një pjesë e ujit të zbutur 20 furnizohet për të krijuar rrjetin e mbyllur të ngrohjes përpara ngrohësve të ujit të ngrohjes 21 të ujit të rrjetit. Nëse është e nevojshme, një pjesë e ujit të zbutur mund të kthehet në SOO. Sasia e kërkuar e ujit të zbutur 22 dërgohet në MIU. Këtu ofrohen edhe ajrosje nga 23 kaldaja, si dhe kondensata 24 nga objekti i karburantit direkt ose pas pastrimit në njësinë 25. Produktet e naftës 18 të ndara nga kondensata digjen në kaldaja.

Avulli 26 i fazës së parë të MIU furnizohet në prodhim dhe në objektin e karburantit, dhe distilati që rezulton 27 furnizohet për të ushqyer kaldaja. Kondensata nga prodhimi dhe kondensata nga ngrohësit e rrjetit 21 pas trajtimit në njësinë e trajtimit të kondensatës (CP) gjithashtu furnizohen këtu. Ujërat e zeza nga 28 KO dhe impianti i shkripëzimit të blloqeve BOU përdoren në impiantin e trajtimit të ujit. Uji fryrës 29 MIU furnizohet gjithashtu këtu për të përgatitur zgjidhjen e rigjenerimit sipas teknologjisë së përshkruar më parë.

Uji i stuhisë nga territori i termocentralit mblidhet në rezervuarin e depozitimit të ujërave të stuhisë 30 dhe, pas trajtimit lokal në nyjen 31, furnizohet gjithashtu në SOO ose në objektin e trajtimit të ujit. Vaji dhe produktet e naftës 18 të ndara nga uji digjen në kaldaja. Ujërat nëntokësore gjithashtu mund të furnizohen me SWS pa ose pas trajtimit të duhur.

Kur punoni duke përdorur teknologjinë e përshkruar, gëlqereja dhe llumi i gipsit do të formohen në sasi të konsiderueshme.

Ekzistojnë dy drejtime premtuese për krijimin e termocentraleve pa kullim:

Zhvillimi dhe zbatimi i teknologjive inovative ekonomike dhe mjedisore të avancuara për përgatitjen e ujit shtesë për gjeneratorët e avullit dhe ujin përtëritës për rrjetet e ngrohjes;

Zhvillimi dhe zbatimi i nanoteknologjive inovative për përpunimin dhe asgjësimin sa më të plotë të ujërave të zeza të krijuara me prodhimin dhe ripërdorimin e reagentëve kimikë fillestarë në ciklin e stacionit.

Figura 13. Skema e termocentraleve me performancë të lartë mjedisore

Jashtë vendit (sidomos në SHBA), për faktin se licenca për të operuar një termocentral shpesh jepet në kushtet e kullimit të plotë, skemat e trajtimit të ujit dhe trajtimit të ujërave të zeza janë të ndërlidhura dhe përfaqësojnë një kombinim të metodave të membranës, shkëmbimit të joneve dhe shkripëzimi termik. Për shembull, teknologjia e trajtimit të ujit në termocentralin e Liqenit të Veriut (Texas, SHBA) përfshin dy sisteme operative paralele: koagulimin me sulfat hekuri, filtrimin me shumë shtresa, pastaj osmozën e kundërt, shkëmbimin e dyfishtë të joneve, shkëmbimin e joneve me shtresë të përzier ose elektrodializën, shkëmbimin e dyfishtë të joneve. , shkëmbimi i joneve në një shtresë të përzier.

Trajtimi i ujit në stacionin bërthamor Braidwood (Illinois, SHBA) përfshin koagulimin në prani të një agjenti klorinues, qumësht gëlqereje dhe flokulant, filtrim në rërë ose filtra të karbonit aktiv, ultrafiltrim, elektrodializë, osmozë të kundërt, shtresë shkëmbimi kationesh, shtresë shkëmbimi anion, shtresë e përzier.

Një analizë e teknologjive të zbatuara për përpunimin e ujërave të ndotura shumë të mineralizuara në termocentralet shtëpiake na lejon të pohojmë se riciklimi i plotë është i realizueshëm vetëm nëpërmjet avullimit në lloje të ndryshme të impianteve të avullimit. Në të njëjtën kohë, si produkte të përshtatshme për shitje të mëtejshme fitohen llum kullues (kryesisht karbonat kalciumi), llum me bazë gipsi (kryesisht dihidrat sulfat kalciumi), klorur natriumi, sulfat natriumi.

Në Kazan CHPP-3, u krijua një cikël i mbyllur i konsumit të ujit përmes përpunimit kompleks të ujërave të zeza shumë të mineralizuara nga kompleksi i shkripëzimit termik për të prodhuar një zgjidhje rigjeneruese dhe gips në formën e një produkti tregtar. Kur funksionon sipas kësaj skeme, formohet një sasi e tepërt e ujit të pastrimit të njësisë së avullimit në një vëllim prej rreth 1 m³/h. Pastrimi është një zgjidhje e koncentruar që përmban kryesisht katione natriumi dhe jone sulfate.

Figura 14. Teknologji për përpunimin e ujërave të zeza nga kompleksi termik i shkripëzimit të Kazan CHPP-3.

1, 4 - sqarues; 2, 5 - rezervuarët e ujit të pastruar; 3, 6 – filtra mekanikë; 7 – filtra të shkëmbimit të kationeve të natriumit; 8 – rezervuar, ujë i pastruar kimikisht; 9 – ujë i pastruar kimikisht për të krijuar rrjetin e ngrohjes; 10 – rezervuari i koncentratit të njësisë së avullimit; 11 – rezervuari i reaktorit; 12, 13 - tanke për qëllime të ndryshme; 14 – rezervuari i tretësirës së kulluar për rigjenerimin (pas acidifikimit dhe filtrimit) të filtrave të shkëmbimit të kationeve të natriumit; 15 – kristalizues; 16 – kristalizues-neutralizues; 17 – zbutës termokimik; 19 – bunker; 20 – gropë; 21 - pastrimi i tepërt i avulluesit; 22 – filtër me karbon aktiv; 23 - njësia e membranës elektrike (EMU).

Një nanoteknologji inovative është zhvilluar për përpunimin e ujit të tepërt të pastrimit të një kompleksi shkripëzimi termik bazuar në një instalim membranash elektrike për të prodhuar ujë alkali dhe të zbutur. Thelbi i metodës së elektromembranës është transferimi i drejtuar i joneve të disociuara (kripërat e tretura në ujë) nën ndikimin e një fushe elektrike përmes membranave të shkëmbimit të joneve në mënyrë selektive të përshkueshme.

Faqja kryesore > Leksione

Kërkim Kombëtar

Universiteti Politeknik Tomsk

Departamenti i teorisë dhe

inxhinieri e ngrohjes industriale

Ligjërata në kurs:

“Teknologjitë mjedisore në industri

inxhinieri termike"

Zhvilluesi: Ph.D., Razva A.S.

Ujërat e zeza nga termocentralet dhe trajtimi i tyre

1. Klasifikimi i ujërave të zeza nga termocentralet

Funksionimi i termocentraleve përfshin përdorimin e sasive të mëdha të ujit. Pjesa kryesore e ujit (më shumë se 90%) konsumohet në sistemet e ftohjes së pajisjeve të ndryshme: kondensatorë turbinash, ftohës vaji dhe ajri, mekanizma lëvizës etj. Ujërat e zeza janë çdo rrjedhë uji që largohet nga cikli i termocentralit. Mbetjet ose ujërat e zeza, përveç ujit nga sistemet e ftohjes, përfshijnë: ujërat e zeza nga sistemet e grumbullimit të hidroashit (HSU), tretësirat e shpenzuara pas larjes kimike të pajisjeve të energjisë termike ose ruajtjes së tij: uji i rigjenerimit dhe i llumit nga impiantet e pastrimit të ujit (përpunimit të ujit). : ujëra të ndotura të ndotura me vaj, solucione dhe suspensione, që dalin gjatë larjes së sipërfaqeve të jashtme të ngrohjes, kryesisht ngrohësve të ajrit dhe ekonomizuesve të ujit të kaldajave që djegin vaj squfuri. Përbërjet e ujërave të zeza të listuara janë të ndryshme dhe përcaktohen nga lloji i termocentralit dhe pajisjeve kryesore, fuqia e tij, lloji i karburantit, përbërja e ujit burimor, mënyra e trajtimit të ujit në prodhimin kryesor dhe, natyrisht, niveli. të funksionimit. Uji pas ftohjes së kondensatorëve të turbinave dhe ftohësve të ajrit, si rregull, mbart vetëm të ashtuquajturën ndotje termike, pasi temperatura e tij është 8...10 °C më e lartë se temperatura e ujit në burimin e ujit. Në disa raste, ujërat ftohës mund të futin substanca të huaja në trupat natyrorë të ujit. Kjo për faktin se sistemi i ftohjes përfshin edhe ftohës vaji, një shkelje e densitetit të të cilave mund të çojë në depërtimin e produkteve të naftës (vajrave) në ujin e ftohjes. Në termocentralet me naftë krijohen ujëra të zeza që përmbajnë naftë. Vajrat gjithashtu mund të hyjnë në ujërat e zeza nga ndërtesa kryesore, garazhet, stabilimentet e hapura dhe objektet e naftës. Sasia e ujit në sistemet e ftohjes përcaktohet kryesisht nga sasia e avullit të shkarkimit që hyn në kondensatorët e turbinës. Rrjedhimisht, pjesa më e madhe e këtij uji është në termocentralet kondensuese (CHP) dhe termocentralet bërthamore, ku sasia e ujit (t/h) kondensatorëve të turbinave ftohëse mund të gjendet me formulën Q=KW Ku W- fuqia e stacionit, MW; TE-koeficienti për termocentralet TE = 100...150: për centralet bërthamore 150...200. Në termocentralet që përdorin lëndë djegëse të ngurta, heqja e sasive të konsiderueshme të hirit dhe skorjeve zakonisht kryhet në mënyrë hidraulike, gjë që kërkon sasi të mëdha uji. Në një termocentral me kapacitet 4000 MW, që funksionon me qymyr Ekibastuz, digjen deri në 4000 t/h nga kjo lëndë djegëse, e cila prodhon rreth 1600...1700 t/h hi. Për të evakuuar këtë sasi nga stacioni, nevojiten të paktën 8000 m 3/h ujë. Prandaj, drejtimi kryesor në këtë fushë është krijimi i sistemeve të rikuperimit të gazit qarkullues, kur uji i pastruar i çliruar nga hiri dhe skorja dërgohet përsëri në termocentralin në sistemin e rikuperimit të gazit. Ujërat e ndotura të impianteve të trajtimit të gazit janë kontaminuar ndjeshëm me substanca të pezulluara, kanë mineralizim të shtuar dhe në shumicën e rasteve alkalinitet të shtuar. Përveç kësaj, ato mund të përmbajnë komponime të fluorit, arsenikut, merkurit dhe vanadiumit. Efluentët pas larjes kimike ose ruajtjes së pajisjeve të energjisë termike janë shumë të ndryshme në përbërje për shkak të bollëkut të solucioneve larëse. Për larje përdoren acidet minerale klorhidrik, sulfurik, hidrofluorik, sulfamik, si dhe acidet organike: citrik, ortoftalik, adipik, oksalik, formik, acetik etj. Së bashku me to Trilon B, frenues të ndryshëm korrozioni, surfaktantë, tioure, hidrazina, nitritet, amoniaku. Si rezultat i reaksioneve kimike në procesin e larjes ose ruajtjes së pajisjeve, mund të shkarkohen acide të ndryshme organike dhe inorganike, alkale, nitrate, kripëra amoniumi, hekur, bakër, Trilon B, inhibitorë, hidrazinë, fluor, metenaminë, kaptaks etj. Një shumëllojshmëri e tillë kimikatesh kërkon një zgjidhje individuale për neutralizimin dhe asgjësimin e mbetjeve toksike nga larjet kimike. Uji nga larja e sipërfaqeve të jashtme të ngrohjes formohet vetëm në termocentralet duke përdorur vajin e squfurit si lëndë djegëse kryesore. Duhet të kihet parasysh se neutralizimi i këtyre solucioneve larëse shoqërohet me prodhimin e llumit që përmban substanca të vlefshme - komponimet vanadium dhe nikel. Gjatë operimit të trajtimit të ujit të ujit të demineralizuar në termocentralet dhe termocentralet bërthamore, ujërat e zeza lindin nga depozitimi i reagentëve, larja e filtrave mekanikë, largimi i ujit të llumit nga kthjelluesit dhe rigjenerimi i filtrave të shkëmbimit të joneve. Këto ujëra përmbajnë sasi të konsiderueshme të kripërave të kalciumit, magnezit, natriumit, aluminit dhe hekurit. Për shembull, në një termocentral me një kapacitet kimik të trajtimit të ujit prej 2000 t/h, kripërat shkarkohen deri në 2,5 t/h. Sedimentet jo toksike shkarkohen nga trajtimi paraprak (filtra mekanikë dhe sqarues) - karbonat kalciumi, hidroksid hekuri dhe alumini, acidi silicik, substanca organike, grimca balte. Dhe së fundi, në termocentralet që përdorin lëngje rezistente ndaj zjarrit si IVVIOL ose OMTI në sistemet e lubrifikimit dhe kontrollit të turbinave me avull, gjenerohet një sasi e vogël e ujërave të zeza të kontaminuara me këtë substancë. Dokumenti kryesor rregullator që krijon sistemin për mbrojtjen e ujërave sipërfaqësore është "Rregullat për mbrojtjen e ujërave sipërfaqësore (rregulloret standarde)" (Moskë: Goskomprirody, 1991).

2. Ndikimi i ujërave të zeza nga termocentralet në trupat natyrorë ujorë

Trupat natyrorë të ujit janë sisteme komplekse ekologjike (ekosisteme) të ekzistencës së një biocenozë - një bashkësi organizmash të gjallë (kafshë dhe bimë). Këto sisteme u krijuan gjatë shumë mijëvjeçarëve të evolucionit të botës së gjallë. Rezervuarët nuk janë vetëm grumbullime dhe rezervuarë uji në të cilët uji është mesatar në cilësi, por në to ndodhin vazhdimisht procese të ndryshimit të përbërjes së papastërtive - duke iu afruar ekuilibrit. Mund të ndërpritet si rezultat i aktivitetit njerëzor, në veçanti shkarkimi i ujërave të zeza nga termocentralet. Organizmat e gjallë (organizmat ujorë) që banojnë në trupat ujorë janë të lidhur ngushtë me njëri-tjetrin nga kushtet e tyre të jetesës, dhe kryesisht nga burimet ushqimore. Hidrobiontet luajnë një rol të madh në procesin e vetë-pastrimit të trupave ujorë. Disa hidrobionte (zakonisht bimët) sintetizojnë substanca organike, duke përdorur përbërje inorganike nga mjedisi, si CO 2, NH 3, etj. Hidrobionte të tjera (zakonisht kafshë) asimilojnë substanca organike të gatshme. Algat gjithashtu mineralizojnë lëndën organike. Gjatë fotosintezës, ata lëshojnë oksigjen. Pjesa kryesore e oksigjenit hyn në rezervuar përmes ajrimit kur uji bie në kontakt me ajrin. Mikroorganizmat (bakteret) intensifikojnë procesin e mineralizimit të lëndës organike gjatë oksidimit të saj me oksigjen. Një devijim i një ekosistemi nga një gjendje ekuilibri, i shkaktuar, për shembull, nga shkarkimi i ujërave të zeza, mund të çojë në helmim dhe madje edhe në vdekjen e një specie (popullate) të caktuar të organizmave ujorë, gjë që do të çojë në një reaksion zinxhir të shtypjes së e gjithë biocenoza. Devijimi nga ekuilibri intensifikon proceset që e sjellin rezervuarin në një gjendje optimale, të cilat quhen procese të vetëpastrimit të rezervuarit. Më të rëndësishmet nga këto procese janë si më poshtë:

    sedimentimi i trashë dhe koagulimi i papastërtive koloidale; oksidimi (mineralizimi) i papastërtive organike; oksidimi i papastërtive minerale të oksigjenit; neutralizimi i acideve dhe bazave për shkak të kapacitetit tampon të ujit të rezervuarit (alkaliniteti), duke çuar në një ndryshim në pH të tij; hidroliza e joneve të metaleve të rënda, që çon në formimin e hidroksideve të tyre pak të tretshëm dhe lirimin e tyre nga uji; vendosja e ekuilibrit të dioksidit të karbonit (stabilizimi) në ujë, i shoqëruar ose me çlirimin e fazës së ngurtë (CaCO 3) ose kalimin e një pjese të saj në ujë.
Proceset e vetëpastrimit të trupave ujorë varen nga kushtet hidrobiologjike dhe hidrokimike në to. Faktorët kryesorë që ndikojnë ndjeshëm në trupat ujorë janë temperatura e ujit, përbërja mineralogjike e papastërtive, përqendrimi i oksigjenit, pH e ujit, përqendrimet e papastërtive të dëmshme që pengojnë ose ndërlikojnë proceset e vetëpastrimit të trupave ujorë. Për hidrobiontet, vlera më e favorshme e pH është 6.5...8.5. Meqenëse shkarkimet e ujit nga sistemet e ftohjes së pajisjeve të termocentraleve mbartin kryesisht ndotje "termike", duhet të kihet parasysh se temperatura ka një efekt të fuqishëm në biocenozën në një rezervuar. Nga njëra anë, temperatura ka një efekt të drejtpërdrejtë në shpejtësinë e reaksioneve kimike, nga ana tjetër, në shkallën e restaurimit të mungesës së oksigjenit. Me rritjen e temperaturave, proceset e riprodhimit të organizmave ujorë përshpejtohen. Ndjeshmëria e organizmave të gjallë ndaj substancave toksike zakonisht rritet me rritjen e temperaturës. Kur temperatura rritet në +30 °C, rritja e algave zvogëlohet, fauna preket, peshqit bëhen joaktivë dhe ndalojnë së ushqyeri. Përveç kësaj, me rritjen e temperaturës, tretshmëria e oksigjenit në ujë zvogëlohet. Ndryshimi i mprehtë i temperaturës që ndodh kur uji i nxehtë derdhet në një rezervuar çon në vdekjen e peshkut dhe përbën një kërcënim serioz për peshkimin. Ndikimi i ujërave të zeza, temperatura e të cilave është 6...9 °C më e lartë se temperatura e ujit të lumit, është e dëmshme edhe për peshqit e përshtatur me temperaturat e verës deri në + 25 °C. Temperatura mesatare mujore e ujit në vendin e projektuar të një rezervuari për përdorim shtëpiak, të pijshëm dhe kulturor gjatë verës pas shkarkimit të ujit të nxehtë nuk duhet të rritet me më shumë se 3 °C në krahasim me temperaturën mesatare mujore natyrore të ujit në sipërfaqen e rezervuari ose rrjedha e ujit për muajin më të nxehtë të vitit. Për rezervuarët e peshkimit, temperatura e ujit në vendin e projektimit gjatë verës nuk duhet të rritet me më shumë se 5 °C në krahasim me temperaturën natyrore në daljen e ujit. Temperatura mesatare mujore e ujit të muajit më të nxehtë në zonën e projektimit të rezervuarëve të peshkimit nuk duhet të kalojë 28 °C, dhe për rezervuarët me peshq të ujit të ftohtë (salmon dhe peshk i bardhë) nuk duhet të kalojë 20 °C.

Përqendrimet maksimale të lejuara të substancave të dëmshme në trupat ujorë Tabela 1

Për rezervuarë për përdorim të ujit sanitar dhe shtëpiak

Për rezervuarët e peshkimit

Substanca

Klasa e rrezikut

Treguesi kufizues i dëmshmërisë

Amoniaku NH 3

sanitaro-toksikologjike

toksikologjike

Vanadium V 5+
Hidrazina N2H4
Hekuri Fe2+

organoleptike (ngjyrë)

Bakër Cu 2+

organoleptike (shije)

Arseniku si 2+

sanitaro-toksikologjike

Nikel Ni 2+
Nitratet (nga NO 2 -)
Poliakrilamid
Mërkuri

mungesa

Plumb Pb 2+
Formaldehidi
Fluori F -
Sulfatet (nga SO 4)

organoleptike (shije)

sanitaro-toksikologjike

Fenolet

organoleptike (erë)

toksikologjike

Nafta dhe produktet e naftës

organoleptike (film)

peshkimi

Përqendrimi maksimal i lejueshëm (MAC) i një lënde të dëmshme në ujin e një rezervuari është përqendrimi i tij, i cili, kur ekspozohet në trupin e njeriut çdo ditë për një kohë të gjatë, nuk shkakton ndryshime patologjike dhe sëmundje të zbuluara nga metodat moderne të kërkimit, dhe gjithashtu nuk cenon optimumin biologjik në rezervuar. Tabela 1 tregon përqendrimet maksimale të lejuara të disa substancave karakteristike për sektorin e energjisë. Çfarë ndikimi kanë ndotësit individualë karakteristikë të termocentraleve në trupat natyrorë të ujit? Produktet e naftës. Efluentët që përmbajnë produkte të naftës që hyjnë në trupat ujorë bëjnë që uji të marrë erë dhe shije si vajguri, të formojë një film ose njolla vaji në sipërfaqen e tij dhe depozitime të produkteve të naftës së rëndë në fund të rezervuarëve. Filmi i produkteve të naftës prish procesin e shkëmbimit të gazit dhe parandalon depërtimin e rrezeve të dritës në ujë, duke ndotur brigjet dhe bimësinë bregdetare. Si rezultat i oksidimit biokimik, produktet e naftës që hyjnë në një rezervuar gradualisht dekompozohen në dioksid karboni dhe ujë. Megjithatë, ky proces është i ngadalshëm dhe varet nga sasia e oksigjenit të tretur në ujë, temperatura e ujit dhe numri i mikroorganizmave në të. Në verë, filmi i produkteve të naftës dekompozohet me 50...80% brenda 5...7 ditëve, në temperatura nën +10 °C procesi i dekompozimit zgjat më shumë dhe në +4 °C nuk ndodh fare dekompozim. Sedimentet e poshtme të produkteve të naftës hiqen edhe më ngadalë dhe bëhen burim i ndotjes dytësore të ujit. Prania e produkteve të naftës në ujë e bën ujin të papërshtatshëm për pije. Dëme të mëdha i shkaktohen veçanërisht peshkimit. Peshqit janë më të ndjeshëm ndaj ndryshimeve në përbërjen kimike të ujit dhe ndaj hyrjes së produkteve të naftës në të gjatë periudhës embrionale. Produktet e naftës që hyjnë në rezervuar gjithashtu çojnë në vdekjen e planktonit, një komponent i rëndësishëm i furnizimit me ushqim për peshqit. Nga ndotja e trupave ujorë me produkte të naftës vuajnë edhe shpendët e ujit. Puplat dhe lëkura e shpendëve janë të parat që dëmtohen. Nëse infeksioni është i rëndë, zogjtë ngordhin. Acidet dhe alkalet. Ujërat acide dhe alkaline ndryshojnë pH-në e ujit në rezervuar në zonën e shkarkimit të tyre. Ndryshimet në pH ndikojnë negativisht në florën dhe faunën e rezervuarit, prishin proceset biokimike dhe funksionet fiziologjike te peshqit dhe organizmat e tjerë të gjallë. Kur rritet alkaliniteti i ujit, pra pH>9,5, lëkura e peshkut, indet e fijeve dhe gushat shkatërrohen, bimët ujore frenohen dhe vetë-pastrimi i rezervuarit përkeqësohet. Kur treguesi zvogëlohet, d.m.th. рНг$5, acidet inorganike (sulfurik, klorhidrik, nitrik) dhe organik (acetik, laktik, tartarik, etj.) kanë një efekt toksik te peshqit. Komponimet e vanadiumit kanë aftësinë të grumbullohen në trup. Ato janë helme me një efekt shumë të larmishëm në organizëm dhe mund të shkaktojnë ndryshime në sistemin e qarkullimit të gjakut, të frymëmarrjes dhe në sistemin nervor: ato çojnë në çrregullime metabolike dhe lezione alergjike të lëkurës. Komponimet e hekurit. Kripërat e tretshme të hekurit, të formuara si rezultat i veprimit të acidit në metalin e pajisjeve të fuqisë termike, kur neutralizojnë solucionet acidike të alkalit, kthehen në hidrat oksid hekuri, i cili precipiton dhe mund të depozitohet në gushat e peshkut. Komplekset e hekurit me acid citrik ndikojnë negativisht në ngjyrën dhe erën e ujit. Përveç kësaj, kripërat e hekurit kanë disa efekte toksike të përgjithshme, dhe komponimet e hekurit (oksid) kanë një efekt djegës në traktin tretës. Komponimet e nikelit ndikojnë në indet e mushkërive, shkaktojnë çrregullime funksionale të sistemit nervor qendror, sëmundje gastrike dhe ulje të presionit të gjakut. Lidhje bakri kanë një efekt të përgjithshëm toksik dhe, nëse gëlltiten me tepricë, shkaktojnë çrregullime gastrointestinale. Edhe përqendrimet e vogla të bakrit janë të rrezikshme për peshqit. Nitritet dhe nitratet. Ujërat që përmbajnë nitrite dhe nitrate në sasi që tejkalojnë kufijtë maksimalë të lejuar. nuk mund të përdoret për furnizim me ujë të pijshëm. Me përdorimin e tyre janë vërejtur raste të methemoglobinemisë së rëndë. Për më tepër, nitratet kanë një efekt negativ në jovertebrorët dhe peshqit më të lartë. Amoniaku dhe kripërat e amonit pengojnë proceset biologjike në trupat ujorë dhe janë shumë toksike për peshqit. Përveç kësaj, kripërat e amonit oksidohen në nitrate si rezultat i proceseve biokimike. Trilon B. Tretësirat Trilon B janë toksike për mikroorganizmat, duke përfshirë ato të përfshira në proceset e pastrimit biokimik. Komplekset Trilon B me kripëra të fortësisë janë dukshëm më pak toksike, por komplekset e tij me kripëra hekuri ngjyrosin ujin e një rezervuari dhe i japin atij një erë të pakëndshme. Frenuesit OP-7, OP-10 i shtojnë një erë ujit dhe një shije specifike peshkut. Prandaj, për trupat ujorë të përdorur për qëllime peshkimi, treguesi kufizues i dëmshmërisë së frenuesve OP-7 dhe OP-10 është treguesi toksikologjik, dhe për trupat ujorë të përdorur për qëllime të pijshme dhe kulturore - treguesi organoleptik (shije, erë). Hidrazina, fluori, arseniku, komponimet e merkurit helmuese si për njerëzit ashtu edhe për faunën e trupave ujorë. Megjithatë, uji i përdorur për pije duhet të ketë një përqendrim të caktuar të joneve të fluorit (afërsisht 1,0-1,5 mg/l). Përqendrimet më të ulëta dhe më të larta të fluorit janë të dëmshme për trupin e njeriut. Kripësia e rritur ujërat e zeza, edhe për shkak të pranisë së kripërave neutrale, të ngjashme në përbërje me kripërat që përmbajnë ujërat e zakonshme të rezervuarëve, mund të kenë një ndikim negativ në florën dhe faunën e rezervuarëve. Llum, i vendosur në ujërat e zeza të impianteve të trajtimit të ujit të para-trajtimit, përmban substanca organike. Hyrja në një rezervuar, ndihmon në uljen e përmbajtjes së oksigjenit në ujë për shkak të oksidimit të këtyre substancave organike, gjë që mund të çojë në ndërprerjen e proceseve të vetë-pastrimit të rezervuarit, dhe në dimër në zhvillimin e vdekjes së peshkut. Thekonet e oksideve të hekurit dhe gëlqeres së tepërt që përmbahet në llum ndikojnë në mukozën e gushës së peshkut, duke çuar në vdekjen e tij. Ulja e ndikimit negativ të termocentraleve në trupat ujorë kryhet në këto mënyra kryesore: trajtimi i ujërave të zeza përpara shkarkimit të tyre në trupat ujorë, organizimi i kontrollit të nevojshëm; reduktimi i sasisë së ujërave të zeza deri në krijimin e termocentraleve pa kullim; përdorimi i ujërave të zeza në ciklin e termocentralit; përmirësimi i teknologjisë së vetë termocentralit. Tabela 2 paraqet përbërjen mesatare të përafërt të ujërave të zeza bazuar në të dhënat e marra nga analizat kimike të mostrave të marra nga basenet e vendosjes së disa termocentraleve. Këto substanca, sipas ndikimit të tyre në regjimin sanitar të trupave ujorë, mund të ndahen në tre grupe. Përbërja e përafërt e ujërave të zeza në basenin e vendosjes përpara trajtimit,

me metoda të ndryshme të larjes kimike, mg/l tabela 2

Komponentët

Acidi klorhidrik

Kompleksi

Acidi aditik

Acidi ftalik

Acidi hidrazino

Dikarboksilike

Kloruret Cl -
Sulfatet SO4
Hekur Fe 2 + , Fe 3 +
Bakër Cu 2+
Zink Zn 2+
Fluori F -
OP-7, OP-10
PB-5, V-1, V-2
Kaptaksa
Formaldehidi
Komponimet e amonit NH 4 +
Nitrit NO 2 -
Hidrazina N2H4
Kripësia
Grupi i parë duhet të përfshijë substanca inorganike, përmbajtja e të cilave në këto tretësira është afër vlerave të MPC. Ato janë sulfate dhe klorur të kalciumit, natriumit, magnezit. Shkarkimi i ujërave të zeza që përmbajnë këto substanca në një rezervuar do të rrisë pak kripësinë e ujit. Grupi i dytë përbëhet nga substanca, përmbajtja e të cilave tejkalon ndjeshëm përqendrimin maksimal të lejuar; Këto përfshijnë kripëra metalike (hekur, bakër, zink), komponime që përmbajnë fluor, hidrazinë, arsenik. Këto substanca ende nuk mund të përpunohen biologjikisht në produkte të padëmshme. Grupi i tretë kombinon të gjitha substancat organike, si dhe kripërat e amonit, nitritet dhe sulfidet. Ajo që është e zakonshme për substancat e këtij grupi është se të gjitha ato mund të oksidohen në produkte të padëmshme ose më pak të dëmshme: ujë, dioksid karboni, nitrate, sulfate, fosfate, ndërsa thithin oksigjenin e tretur nga uji. Shpejtësia e këtij oksidimi është e ndryshme për substanca të ndryshme.

3. Trajtimi i ujërave të zeza nga impiantet e trajtimit të ujit

Metodat e trajtimit të ujërave të zeza ndahen në mekanike (fizike), fiziko-kimike, kimike dhe biokimike. Ndarja e drejtpërdrejtë e papastërtive nga ujërat e zeza mund të kryhet në mënyrat e mëposhtme (metodat mekanike dhe fiziko-kimike):

    heqja mekanike e papastërtive të mëdha (në grila, rrjeta); mikrofiltrim (rrjetë e imët); zgjidhja dhe sqarimi; përdorimi i hidrocikloneve; centrifugimi; filtrim; flotacion; elektroforezë; metodat membranore (osmozë e kundërt, elektrodializë).
Izolimi i papastërtive me një ndryshim në gjendjen fazore të ujit ose papastërtive (metodat fizike dhe kimike):
    papastërti - faza e gazit, faza e ujit-lëngshëm (degazimi ose zhveshja me avull); papastërti - faza e lëngshme ose e ngurtë, uji - faza e lëngshme (avullim); papastërti dhe ujë - dy faza të lëngshme të papërziershme (nxjerrja dhe bashkimi); papastërti - faza e ngurtë, uji - faza e ngurtë (ngrirje); papastërti - faza e ngurtë, uji - faza e lëngshme (kristalizimi, thithja, koagulimi).
Metodat e trajtimit të ujërave të zeza duke shndërruar papastërtitë me ndryshimin e përbërjes së tyre kimike (metodat kimike dhe fiziko-kimike) ndahen sipas natyrës së proceseve në grupet e mëposhtme:
    formimi i komponimeve pak të tretshme (gëlqere, etj.); sinteza dhe dekompozimi (dekompozimi i komplekseve të metaleve të rënda gjatë futjes së alkaleve, etj.); proceset redoks (oksidimi i përbërjeve organike dhe inorganike nga agjentë të fortë oksidues, etj.); përpunimi termik (pajisje me ndezës zhytës, djegia e mbetjeve, etj.).
Metodat e mëposhtme kanë rëndësi praktike më të madhe në trajtimin e ujërave të zeza nga termocentralet: sedimentimi, flotimi, filtrimi, koagulimi dhe thithja, gëlqerimi, dekompozimi dhe oksidimi i substancave. Në varësi të cilësisë së ujit të burimit dhe kërkesave për cilësinë e ujit shtesë të kaldajave, përdoren opsione të ndryshme për skemat e impianteve të trajtimit të ujit. Në përgjithësi, ato përfshijnë para-trajtimin e ujit dhe shkëmbimin e joneve. Shkarkimi i drejtpërdrejtë i impianteve të trajtimit të ujërave të zeza në trupat ujorë është i papranueshëm për shkak të ndryshimit të mprehtë të vlerave të pH përtej intervalit 6.5-8.5, optimale për trupat ujorë, si dhe përqendrimit të lartë të papastërtive të trashë dhe kripërave në to. Heqja e papastërtive të trashë dhe rregullimi i pH nuk është problem. Detyra më e vështirë është zvogëlimi i përqendrimit të papastërtive (kripërave) të tretura vërtet. Metoda e shkëmbimit të joneve është e papërshtatshme këtu, pasi çon në një rritje të sasisë së kripërave të shkarkuara. Metodat pa reagentë (avullim, osmozë e kundërt) ose me përdorim të kufizuar të reagentëve (elektrodialize) janë më të preferuara. Por edhe në këto raste trajtimi i ujit në impiantet e trajtimit të ujit kryhet dy herë. Prandaj, detyra kryesore në projektimin dhe funksionimin e trajtimit të ujit në termocentralet duhet të konsiderohet të jetë reduktimi i shkarkimit të ujërave të zeza. Në përputhje me kushtet e shkarkimit të ujërave të zeza, teknologjia për trajtimin e ujërave të zeza zakonisht përbëhet nga tre faza:
    shkarkimi i të gjitha solucioneve të shpenzuara dhe larja e ujit në homogjenizues; ndarja e substancave toksike të grupit të dytë nga lëngu, e ndjekur nga dehidratimi i sedimentit që rezulton; pastrimi nga substancat e grupit të tretë.
Uji i fryrjes nga kthjellësit përpunohet dhe ripërdoret pas pastrimit në një vendgrumbullim llumi, ose në rezervuarë të posaçëm vendosjeje, ose në presa filtri, ose filtra me vakum, me ujin që kthehet në të gjitha rastet në rezervuarët e ripërdorimit të ujërave larëse të filtrave mekanikë. Llumi nga rezervuarët e grumbullimit të grupeve dërgohet në një deponi të llumit duke përdorur ujin e neutralizuar të rigjenerimit nga filtrat e shkëmbimit të joneve për këtë qëllim. Llumi i dehidratuar i marrë nga presa filtruese duhet të transportohet në vendet e depozitimit që kanë mbrojtje të besueshme kundër lëshimit të substancave të dëmshme në mjedis. Një diagram i instalimit për heqjen e ujit të llumit të para-trajtimit në një nga termocentralet është paraqitur në Fig. 1.

Fig.1. Diagrami skematik i instalimit për heqjen e ujit të llumit nga sqaruesit:

1 - furnizimi me llum; 2 - ujë i pastruar në marrjen e ujit; 3 - ujë përpunues; 4 - ajri; 5 - llum i dehidratuar; 6 - filtër daulle-vakum; 7 - ventilator; 8 - pompë vakum; 9 - marrës; 10 - rezervuar me nivel konstant; 12 - pompë; 12 - kapaciteti; 13 - plesht për llumrat e depërtuara. Për të parandaluar sedimentimin e llumit në këtë rezervuar, ajri rrjedh me flluska përmes ujit të fryrë, më pas uji pompohet në një rezervuar në një nivel konstant dhe futet në një filtër vakum në të cilin ndahet llumi. Llumi i shkrirë hidhet në një plesht dhe më pas dërgohet në një deponi të llumit. Pas ndarjes së llumit, uji kthehet në impiantin e trajtimit të ujit.

Fig.2. Skemat e vetë-neutralizimit (A ) dhe neutralizimi (b ) gëlqere nga ujërat e zeza nga impiantet e trajtimit të ujit:

1-H-filtër kation; filtër 2-anion; 3-mikser gëlqereje; Pompë mikser me 4 gëlqere; 5-Pompë shpërndarëse qumështi gëlqereje; 6-gropë për grumbullimin e ujit rigjenerues; 7-pompë transferuese; neutralizues me 8 tanke; 9-pompimi dhe derdhja; 10-ujë ftohës pas kondensatorëve të turbinës ose burimit të ujit. Pastrimi i kthjelluesve mund të drejtohet gjithashtu në sistemin e trajtimit të gazit ose për të neutralizuar ujërat e zeza acidike (në pH>9). Uji nga larja e filtrave mekanikë në prani të para-trajtimit drejtohet ose në linjën e ujit të burimit (për koagulim) ose në pjesën e poshtme të secilit sqarues (për gëlqere). Për të siguruar rrjedhje të vazhdueshme, ky ujë mblidhet paraprakisht në një rezervuar për rigjenerimin e ujit për shpëlarjen e filtrit mekanik. Në mungesë të para-trajtimit, uji nga larja e filtrave mekanikë mund të trajtohet ose duke u vendosur në një rezervuar të posaçëm vendosjeje me ujin e pastruar që kthehet në linjën e ujit të burimit dhe llumi i depozituar largohet në një vendgrumbullim llumi, ose përdoret në sistemi i trajtimit të gazit, ose dërgohet në sistemin e grumbullimit për rigjenerimin e ujit të filtrave të shkëmbimit të joneve. Ujërat e zeza të pjesës së shkëmbimit të joneve të impiantit të trajtimit të ujit, me përjashtim të një sasie të caktuar papastërtish të trashë që hyjnë gjatë lirimit të filtrave, janë një zgjidhje e vërtetë e kripërave. Në varësi të kushteve lokale, këto ujëra dërgohen: në rezervuarë në përputhje me kërkesat sanitare, higjienike dhe të peshkimit; në sistemet hidraulike të heqjes së hirit; në pellgje avullimi në kushte të favorshme klimatike; për impiantet e avullimit; në akuiferët nëntokësorë. Shkarkimi i ujërave të zeza në një rezervuar është i mundur nëse plotësohen disa kushte. Kështu, me ujërat e zeza acidike, duhet të plotësohet pabarazia e mëposhtme:

;

Dhe me alkaline

,

Ku A- koeficienti i përzierjes në zonën midis daljes së ujërave të zeza dhe vendit të projektimit të pikës më të afërt të përdorimit të ujit; P- prurja e vlerësuar e rezervuarit, e barabartë për lumenjtë e parregulluar me rrjedhën mesatare mujore më të lartë të ujit prej 95% të furnizimit; SCH- ndryshimi i alkalinitetit të ujit, i cili do të shkaktojë ndryshim të pH të ujit të burimit në vlerën maksimale të lejuar, mEq/kg; P SSH dhe P SC - shkarkimet ditore të alkalit dhe acidit në ujërat e zeza, përkatësisht, g-equiv. Shkarkimet e acidit dhe alkalit përcaktohen nga shprehjet e mëposhtme:

;

,

Ku G Shch dhe G K - konsumi ditor i alkalit dhe acidit, përkatësisht, kg; q Shch dhe q K - konsumi specifik i alkalit dhe acidit gjatë rigjenerimit, g-eq/g-eq. Madhësia SCH përcaktuar nga formula

,

Ku SCH 0 - alkaliniteti i ujit burimor të rezervuarit, mEq/kg; pH D - pH i lejuar i ujit pas përzierjes së ujërave të zeza me ujin burimor (6.5 dhe 8.5); рН=рН D -рН 0 - vlera me të cilën lejohet ndryshimi i vlerës së pH të burimit të ujit; pH 0 është vlera e pH e ujit në temperaturën e rezervuarit;  - forca jonike e ujit në një rezervuar; TE 1 - konstante e fazës së parë të disociimit të H 2 CO 3 në temperaturën e ujit në rezervuar. Nëse shkarkimi i ujërave të zeza në një rezervuar shkel këto kushte, atëherë duhet të përdoret neutralizimi paraprak. Në shumicën e rasteve, ujërat e zeza nga pjesa e shkëmbimit të joneve të impianteve të trajtimit të ujit pas përzierjes së shkarkimit të ujit rigjenerues nga shkëmbyesit e kationeve dhe filtrat e shkëmbimit të anionit kanë një reaksion acid. Për neutralizim përdoren reagentë alkaline si dolomiti, alkalet e ndryshme, por më së shpeshti gëlqere.

Fig.3. Skema për neutralizimin e ujërave alkaline të rigjenerimit me gazrat e gripit:

1 - Filtri i shkëmbimit të kationeve N; 2 - filtër anion; 3 - gropa e grumbullimit të ujit të rigjenerimit; 4 - pompë transferimi; 5 - rezervuari i neutralizimit; 6 - tub shpërndarës; 7 - pompë përzierjeje dhe shkarkimi; 8 - ejektor; 9 - gazrat e gripit të pastruara nga hiri; 10 - Uji ftohës pas kondensatorëve të turbinës Neutralizimi me gëlqere nuk shkakton një rritje kaq të mprehtë të përmbajtjes së kripës së ujit si kur përdoren reagentë të tjerë. Kjo ndodh për arsye se kur neutralizohet me gëlqere, formohet një precipitat, i cili më pas hiqet nga uji. Përvoja pozitive është marrë edhe me neutralizimin e ujërave të zeza me ujë amoniak. Konsumi ditor i reagentëve të nevojshëm për të neutralizuar ujërat acidike mund të shkruhet si P SR =Q SK -P SSH, dhe alkaline - si P SR =Q SSH -P SK .

Kur neutralizohet me gëlqere, konsumi ditor i 100% CaO është P CaO =28 P CP 10 -3.

Figura 2 tregon skemat për neutralizimin e ujërave të zeza acidike. Nëse, pas përzierjes së shkarkimeve të rigjenerimit, uji është alkalik, atëherë ai mund të neutralizohet me gazrat e gripit për shkak të shpërbërjes së CO 2, SO 3, NO 2. Vëllimi i kërkuar i gazrave të gripit V për të neutralizuar vëllimin ditor të ujërave të zeza alkaline përcaktohet nga formula

Ku V G- vëllimi i përgjithshëm i gazrave të gripit të krijuar gjatë djegies së karburantit pas kolektorit të hirit, m 3 / kg ose m 3 / m 3; V SO2 ; V CO2 Dhe V NO2- vëllimet e gazeve përkatëse të formuara gjatë djegies së karburantit, m 3 / kg ose m 3 / m 3. Figura 3 tregon një diagram të neutralizimit të ujërave të zeza nga impiantet e trajtimit të ujit me gazra tymuese duke përdorur metodën e flluskimit të tretjes së gazit në ujë. Për të njëjtat qëllime, impiantet e avullimit përdoren gjithashtu për përqendrimin dhe avullimin e thellë të ujërave të zeza (Termocentrali Fergana, Termocentrali Kazan-3). Koncentrati furnizohet në impiantin e përqendruar të trajtimit të ujërave të zeza. Instalimi është një aparat me ndezës zhytës (Fig. 4), ku avullimi kryhet deri në marrjen e kripës kristalore, e cila ruhet në një mjedis magazinimi të pafiltruar.

4. Trajtimi i ujërave të zeza që përmbajnë produkte të naftës


Fig.4. Aparat me djegie zhytëse për avullimin e ujërave të zeza:

1 - djegës zhytës; 2 - aparate; 3 - tifoz; 4 - tank; 5 - rregullatori i nivelit


Për pastrimin e ujërave të zeza nga produktet e naftës, përdoren metodat e sedimentimit, flotimit dhe filtrimit. Metoda e zgjidhjes bazohet në aftësinë e ndarjes spontane të ujit dhe produkteve të naftës. Grimcat e produkteve të naftës, nën ndikimin e forcave të tensionit sipërfaqësor, marrin formë sferike dhe përmasat e tyre variojnë nga 2 deri në 310 2 mikron. Reciprociteti i madhësisë së grimcave quhet shkalla e dispersionit. Procesi i zbutjes bazohet në parimin e ndarjes së produkteve të naftës nën ndikimin e ndryshimit në densitetin e grimcave të ujit dhe vajit. Përmbajtja e produkteve të naftës në ujërat e zeza ndryshon shumë dhe mesatarisht është 100 mg/l. Produktet e naftës vendosen në kurthe vaji (Fig. 5). Uji furnizohet në dhomën e pritjes dhe, duke kaluar nën ndarje, futet në dhomën e vendosjes, ku ndodh procesi i ndarjes së ujit dhe produkteve të naftës. Uji i pastruar, pasi ka kaluar nën ndarjen e dytë, hiqet nga kurthi i vajit, dhe produktet e naftës formojnë një film në sipërfaqen e ujit dhe hiqen nga një pajisje e veçantë. Kur zgjidhni një kurth vaji, duhet të bëhen supozimet e mëposhtme: shpejtësia e lëvizjes së ujit në të gjitha pikat e seksionit kryq është e njëjtë; rrjedha e ujit është laminare; shkalla e lundrimit të grimcave të produkteve të naftës është konstante gjatë gjithë kohës së rrjedhjes.

Fig.5. Diagrami i një kurthi tipik vaji:

1-Ujërat e zeza; 2- dhoma e pranimit; 3-zona e vendosjes: 4-ujë i pastruar; 5- ndarje vertikale gjysmë të zhytura; 6-tuba për grumbullimin e vajit; 7-film i produkteve lundruese të naftës Temperatura e ujit ka një ndikim të rëndësishëm në efikasitetin e kurthit të vajit. Një rritje e temperaturës së ujit çon në një ulje të viskozitetit të tij, gjë që përmirëson kushtet për lëshimin e grimcave. Për shembull, në një temperaturë uji nën 30 ° C, vaji i karburantit vendoset në një kurth vaji; në intervalin 30...40 ° C, grimcat e vajit të karburantit janë në pezullim dhe vetëm mbi 40 ° C efekti i grimcave noton lart.

Fig.6. Kurthi i vajit të Giprospetspromstroy me një mekanizëm kruese:

1 - dhoma e marrjes; 2 - ndarje; 3 - zona e vendosjes; 4 - ndarje; 5 - dhoma e daljes; 6 - tabaka e tejmbushjes; 7 - kruese; 8 - tuba me vrima rrotulluese; 9 - gropë; 10 - ashensor hidraulik
Figura 6 tregon kurthin e vajit të Gidrospetspromstroy. Produktet e naftës që notojnë në sipërfaqe në dhomat e vendosjes drejtohen nga një pajisje kruese në tubat rrotullues me vrima të vendosura në fillim dhe në fund të zonave të vendosjes së çdo seksioni, përmes të cilave ato hiqen nga kurthi i vajit. Nëse ka papastërti të fundosura në ujërat e zeza, ato bien në fund të kurthit të vajit, futen nga i njëjti transportues kruajtës në gropë dhe, duke përdorur këtë valvul (ose ashensor hidraulik), hiqen nga kurthi i vajit. Kurthet e vajit të këtij lloji janë projektuar për një kapacitet të ujërave të zeza prej 15...220 kg/s.

Oriz. 5.7. Diagrami i instalimit për notimin me presion:

1-hyrja e ujit; 2-depozitë marrëse; 3-tubi thithës; 4-kanal ajri; 5-pompë; 6-dhoma e flotacionit; 7-enë me shkumë; 8-shkarkimi i ujit të pastruar; Rezervuari me 9 presione Metoda e flotacionit të pastrimit të ujit përfshin formimin e komplekseve midis një grimce produkti nafte dhe një flluskë ajri, e ndjekur nga ndarja e këtyre komplekseve nga uji. Shpejtësia e lundrimit të komplekseve të tilla është 10 2 ... 10 3 herë më e lartë se shpejtësia e lundrimit të grimcave të produkteve të naftës. Për këtë arsye, flotacioni është shumë më efektiv sesa vendosja.

Fig.8. Diagrami i instalimit për notimin e gravitetit:

1-hyrja e ujit; 2-depozitë marrëse; 3-tubi thithës; 4-kanal ajri; 5-pompë; 6-dhoma e flotacionit; 7-enë me shkumë; 8-shkarkimi i ujit të pastruar Ekziston një dallim midis flotacionit me presion, në të cilin flluska ajri lëshohen nga një tretësirë ​​e mbingopur në ujë, dhe notimit pa presion, i cili kryhet duke përdorur flluska ajri të futura në ujë nga pajisje speciale. Gjatë flotacionit me presion (Fig. 7), ajri shpërndahet në ujë nën një presion të tepërt deri në 0,5 MPa, për të cilin ajri furnizohet në tubacionin përpara pompës dhe më pas përzierja ujë-ajër mbahet për 8- 10 minuta në një rezervuar të posaçëm presioni, nga ku furnizohet në pompë, flotator, ku lirohet presioni, formohen flluska ajri dhe ndodh procesi aktual i flotimit të ndarjes së ujit dhe papastërtive. Kur presioni në hyrjen e ujit në flotator zvogëlohet, ajri i tretur në ujë lirohet pothuajse menjëherë, duke formuar flluska. Në flotacionin pa presion (Fig. 8), formimi i flluskave ndodh për shkak të forcave mekanike (pompë, ejektor) ose elektrike, dhe një sistem i gatshëm shpërndarës flluska-ujë futet në flotator. Madhësitë optimale të flluskave janë 15-30 mikron. Shpejtësia e lundrimit të flluskave të kësaj madhësie me grimcat e vajit të bllokuara është mesatarisht 0,9...10 -3 m/s, që është 900 herë më e madhe se shpejtësia e ngritjes së një grimce vaji me madhësi 1,5 mikron. Filtrimi i ujërave të ndotur me vaj dhe vajor kryhet në fazën përfundimtare të pastrimit. Procesi i filtrimit bazohet në ngjitjen e grimcave të emulsifikuara të produkteve të naftës në sipërfaqen e kokrrave të materialit filtrues. Meqenëse filtrimit i paraprin trajtimi paraprak i ujërave të zeza (sedimentimi, flotacioni), përqendrimi i produkteve të naftës përpara filtrave është i ulët dhe arrin në 10 -4 ...10 -6 në fraksione vëllimore. Gjatë filtrimit të ujërave të zeza, grimcat e vajit lirohen nga rrjedha e ujit në sipërfaqen e kokrrave të materialit të filtrit dhe mbushin kanalet më të ngushta të poreve. Me një sipërfaqe hidrofobike (që nuk ndërvepron me ujin), grimcat ngjiten mirë me kokrrat; me një sipërfaqe hidrofile (që ndërvepron me ujin), ngjitja është e vështirë për shkak të pranisë së një guaskë hidratimi në sipërfaqen e kokrrave. Megjithatë, grimcat ngjitëse zhvendosin guaskën e hidratimit dhe, duke filluar nga një moment i caktuar në kohë, materiali i filtrit vepron si hidrofobik. Fig.9. Ndryshimi i përqendrimit të vajit të karburantit në kondensatë gjatë avullimit të filtrit gjatë rigjenerimit të materialit të filtrit Kur filtri është në punë, grimcat e produkteve të naftës gradualisht mbushin vëllimin e poreve dhe ngopin materialin e filtrit. Si rezultat, pas njëfarë kohe, vendoset një ekuilibër midis sasisë së vajit të lëshuar nga rrjedha në mure dhe sasisë së vajit që rrjedh në formën e një filmi në shtresat e mëposhtme të materialit filtrues përgjatë rrjedhës. Me kalimin e kohës, ngopja me produktet e naftës zhvendoset në kufirin e poshtëm të shtresës së filtrit dhe përqendrimi i vajit në filtrat rritet. Në këtë rast, filtri fiket për rigjenerim. Rritja e temperaturës së ujit ndihmon në uljen e viskozitetit të produkteve të naftës dhe, për rrjedhojë, në shpërndarjen më uniforme të tyre në lartësinë e shtresës. Materialet tradicionale për ngarkimin e filtrave janë rëra kuarci dhe antraciti. Ndonjëherë përdoret karboni i sulfonuar, i shpenzuar në një filtër shkëmbimi Na-kation. Kohët e fundit, janë përdorur furra shpërthyese dhe skorje me vatër të hapur, argjilë e zgjeruar dhe diatomite. Sidomos për këto qëllime, ENIN me emrin. G. M. Krzhizhanovsky zhvilloi një teknologji për prodhimin e gjysmëkoksit nga qymyri Kansk-Achinsk.

Fig. 10. Skema teknologjike për trajtimin e ujërave të zeza që përmbajnë produkte të naftës:

1-depozita e marrjes: 2-kurth vaji; 3- tanke të ndërmjetme; 4-flotator; Rezervuari me 5 presion; 6-ekjektor; 7-marres vaji; 8-filtër mekanik; filtër me 9 kënde; 10-Depozita e ujit të larjes: 11-marrës; 12-kompresor; 13-pompa: Tretësirë ​​14-koagulante Rigjenerimi i filtrit duhet të bëhet me avull uji në presion 0,03...0,04 MPa përmes pajisjes së sipërme të shpërndarjes. Avulli ngroh produktet e vajit të kapur dhe ato nxirren nga shtresa nën presion. Kohëzgjatja e rigjenerimit zakonisht nuk i kalon 3 orë.Zhvendosja e vajit nga filtri shoqërohet fillimisht me një rritje të përqendrimit të tij në kondensat dhe më pas me uljen e tij (Fig. 9). Kondensata shkarkohet në rezervuarë përpara kurthit të vajit ose flotatorit. Efikasiteti i trajtimit të ujërave të zeza në filtrat me shumicë nga produktet e naftës është rreth 80%. Përmbajtja e derivateve të naftës është 2...4 mg/kg, që e tejkalon dukshëm përqendrimin maksimal të lejuar. Uji i kësaj cilësie mund të përdoret për qëllime teknologjike në termocentralet. Në disa raste, ky filtrat duhet të pastrohet më tej duke përdorur thithje (të ngarkuar me karbon të aktivizuar) ose filtra parashtrese. Një skemë e plotë tipike për trajtimin e ujërave të zeza nga produktet e naftës është paraqitur në Fig. 10. Ujërat e zeza mblidhen në rezervuarë homogjenizimi buferik, në të cilët ndahet një pjesë e ujit më të madh të trashë. papastërtitë dhe grimcat e produkteve të naftës. Ujërat e zeza, pjesërisht të liruara nga papastërtitë, dërgohen në një kurth vaji. Pastaj uji hyn në rezervuarin e ndërmjetëm dhe prej andej pompohet në flotator. Produktet e ndara të naftës dërgohen në një marrës nafte, pastaj nxehen me avull për të reduktuar viskozitetin dhe evakuohen nga impianti i djegies. Uji i pastruar pjesërisht dërgohet në rezervuarin e dytë të ndërmjetëm dhe furnizohet prej tij në një njësi filtri që përbëhet nga dy faza. Faza e parë është një filtër me një ngarkesë me dy shtresa të rërës kuarci dhe antracitit. Faza e dytë përbëhet nga një filtër thithjeje. e ngarkuar me karbon aktiv. Shkalla e pastrimit të ujit sipas kësaj skeme është rreth 95%.

5. Pastrimi i ujit të larjes së sipërfaqeve ngrohëse të bojlerit

Ujërat larëse të ngrohësve të ajrit rigjenerues (RAH) janë solucione acidike (pH = 1,3...3) që përmbajnë papastërti të trashë: okside hekuri, acid silicik, produkte të padjegura, pjesë të patretur të hirit, acid sulfurik të lirë, sulfate të metaleve të rënda, komponime vanadiumi, nikel, bakër etj. Mesatarisht, uji i larjes përmban, g/l: acid të lirë (për sa i përket H 2 SO 4) 4...5, hekur 7...8, nikel 0,1...0,15, vanadium 0,3 ...0,8, bakri 0,02...0,05, lëndë të ngurta pezull 0,5, mbetje e thatë 32...45. Ujërat e zeza nga larjet RVP dhe sipërfaqet e ngrohjes konvektive të kaldajave neutralizohen duke i neutralizuar ato me alkale. Në këtë rast, jonet e metaleve të rënda precipitohen në llum në formën e hidroksideve përkatëse. Meqenëse ujërat e larjes së kaldajave me karburant përmbajnë vanadium, llumi i formuar gjatë neutralizimit të tyre është një lëndë e parë e vlefshme për industrinë metalurgjike. Prandaj, procesi i neutralizimit dhe pastrimit të ujit të larjes organizohet si më poshtë. në mënyrë që produktet përfundimtare të neutralizohen uji i kthjelluar dhe llumi i dehidratuar i vanadiumit, i cili dërgohet në impiantet metalurgjike. Neutralizimi i ujit të larjes kryhet në një ose dy faza. Kur neutralizohet në një fazë, ujërat e zeza trajtohen me qumësht gëlqereje deri në pH = 9.5...10 dhe të gjithë përbërësit toksikë precipitojnë. Figura 11 tregon një version të skemës për neutralizimin dhe neutralizimin e ujit të larjes RWP të zhvilluar nga VTI dhe Teploelektroproekt dhe të zbatuar në Kiev CHPP-5. Në këtë skemë, uji i larjes furnizohet në një rezervuar neutralizues, në të cilin dozohet edhe një zgjidhje gëlqereje. Tretësira përzihet me pompat e riqarkullimit dhe ajrin e kompresuar, më pas vendoset për 7...8 orë, pas së cilës një pjesë e ujit të pastruar (50-60%) ripërdoret për larjen e kaldajave, dhe llumi furnizohet për deujim në presa filtri. të tipit FPAKM. Llumi dërgohet nga një transportues me vidë për paketim dhe ruajtje. Produktiviteti i filtrpresës është 70 kg/(m 2 h). Filtrati nga shtypësja e filtrit futet në një filtër shkëmbimi kationesh për të kapur kationet e mbetura të metaleve të rënda. Filtrati i filtrave të shkëmbimit të kationeve shkarkohet në rezervuar.

Fig. 11. Diagrami i instalimit për neutralizimin dhe neutralizimin e bojlerit dhe ujit të larjes RVP:

1-ujë larës; neutralizues me 2 tanke; 3-pompë; shtypje me 4 filtra; 5-ujë teknik për larjen e leckës së filtrit; transportues me vida; 7-makinë për qepje çanta; 8-ngarkues; 9-tank-kolektor; 10-pompë filtrate; 11-pompë e tretësirës së kripës; 12-depozita matëse e solucionit të kripës; 13-filtrate; 14-zgjidhja e rigjenerimit; /Filtër 5-kation; 16-qumësht gëlqere; 17-përzierje; 18-pompë; 19-ujë i pastruar për ripërdorim; 20-ajër i kompresuar Filtri rigjenerohet me tretësirë ​​NaCl, uji i rigjenerimit derdhet në rezervuarin e neutralizuesit. Uji neutralizohet, por llumi që rezulton pasurohet me okside hekuri, sulfat kalciumi dhe i varfër me komponime vanadiumi (pentoksid vanadiumi më pak se 3...5%). Instituti i Kërkimeve Shkencore të Metalurgjisë në Chelyabinsk (CHNIIM), së bashku me CHPP-5 të Kievit, kanë zhvilluar një metodë për rritjen e përmbajtjes së vanadiumit në llum. Në neutralizimin me një fazë, një përzierje që përmban hidroksid hekuri Fe(OH) 2, kalcium Ca(OH) 2, magnez Mg(OH) 2 dhe jon silikat SiO 3 2 - përdoret si reagjent precipitues. Procesi i precipitimit kryhet në pH=3.4...4.2. Për të rritur përqendrimin e përbërjeve të vanadiumit në llum, procesi i reshjeve mund të organizohet në dy faza. Në fazën e parë, trajtimi me alkali (NaOH) kryhet në pH = 4.5-4.0, në të cilin ndodh reshjet e Fe (OH) 3 dhe pjesa më e madhe e vanadiumit, dhe në fazën e dytë procesi i neutralizimit kryhet në pH = 8,5... 10, në të cilën precipitojnë hidroksidet e mbetura. Faza e dytë kryhet me gëlqere. Në këtë rast, llumi i marrë në fazën e parë të neutralizimit ka vlerë.

6. Trajtimi i ujërave të zeza, shpëlarja kimike dhe ruajtja e pajisjeve

Ujërat e zeza nga para-komisionimi (pas instalimit) dhe larjet kimike operacionale dhe ruajtja e pajisjeve janë shkarkime të papritura, "breshëri" me një shumëllojshmëri të gjerë të substancave që përmbahen në to. Sasia totale e ujërave të zeza të kontaminuara nga një larje kimike që do të pastrohet, m3, mund të përcaktohet nga shprehja

Ku A-vëllimi total i qarqeve shpëlarëse, m 3; TE- një koeficient të barabartë me 25 për termocentralet me gaz dhe naftë dhe 15 për termocentralet me qymyr pluhur, pasi në rastin e fundit një pjesë e ujit të larjes me përmbajtje hekuri më pak se 100 mg/l mund të shkarkohet në impiantin e trajtimit të gazit. . Ekzistojnë dy mundësi kryesore për pastrimin e ujërave të larjes dhe ruajtjes:

    në termocentralet që operojnë me lëndë djegëse të lëngshme dhe të gazta, si dhe në termocentralet me qymyr me një sistem furnizimi me gaz me qark të hapur (me rrjedhje të drejtpërdrejtë); në termocentralet që punojnë me lëndë djegëse të ngurtë me një sistem furnizimi me gaz riqarkullues.
Sipas opsionit të parë, parashikohen fazat e mëposhtme të pastrimit: grumbullimi i të gjitha tretësirave të mbetjeve në kontejnerë homogjenizues, largimi i substancave toksike të grupit të dytë nga tretësira, pastrimi i ujit nga substancat e grupit të tretë. Mbledhja dhe neutralizimi i ujërave të zeza kryhet në një instalim që përfshin një pishinë të hapur me dy seksione ose një rezervuar homogjenizues, rezervuarë neutralizues dhe një rezervuar korrigjimi të pH. Ujërat e zeza nga larja fillestare e pajisjeve me ujë, të kontaminuara me produkte korrozioni dhe papastërti mekanike, dërgohen në seksionin e parë të pishinës së hapur. Pas vendosjes, uji i pastruar nga seksioni i parë duhet të transferohet në të dytin - homogjenizuesin e pishinës. Efluentet me pH=6...8 nga shpëlarjet me ujë derdhen në të njëjtin seksion pas përfundimit të operimit të zhvendosjes së tretësirave acidike dhe alkaline. Uji nga seksioni buferik duhet të ripërdoret për të ushqyer sistemet e furnizimit me ujë qarkullues ose impiantet e trajtimit të gazit. Përbërja e përafërt e ujërave të zeza në pellgun e vendosjes tregohet në tabelën 2. Tretësirat acidike dhe alkaline nga pastrimi kimik i pajisjeve grumbullohen në rezervuarë neutralizues (Fig. 12), që përmbajnë 7...10 vëllime të qarkut që pastrohet, për neutralizimin e tyre të ndërsjellë. Tretësirat nga rezervuarët e neutralizimit dhe tretësirat e përdorura nga ruajtja e pajisjeve dërgohen në një rezervuar për korrigjimin e pH-së në mënyrë që të kryhet neutralizimi i tyre përfundimtar, precipitimi i joneve të metaleve të rënda (hekuri, bakri, zinku), dekompozimi i hidrazinës dhe shkatërrimi i nitrateve. Neutralizimi i plotë dhe precipitimi i hekurit kryhet duke alkalizuar tretësira me gëlqere në pH = 10...12, në varësi të përbërjes së ujërave të zeza që neutralizohen. Për të vendosur llumin dhe për të pastruar ujin, ai vendoset për të paktën dy ditë, pas së cilës llumi hiqet në një vendgrumbullim llumi për para-trajtim të impianteve të trajtimit të ujit ose në një deponi hiri. Nëse përveç hekurit, solucionet larëse me bazë acidi citrik përmbajnë edhe bakër dhe zink, atëherë sulfuri i natriumit duhet të përdoret për precipitimin e bakrit dhe zinkut, i cili duhet të shtohet në tretësirë ​​pas ndarjes së llumit të hidroksidit të hekurit. Sedimenti i sulfureve të bakrit dhe zinkut duhet të ngjeshet duke u vendosur për të paktën një ditë, pas së cilës llumi hiqet në një vendgrumbullim të llumit të para-trajtimit.

Fig. 12. Skema për pastrimin e ujërave të zeza:

1 - tank; 2 - rezervuari neutralizues; 3 - rezervuari i vendosjes së llumit; 4 - rezervuar për korrigjimin e pH; 5 - furnizimi me qumësht gëlqereje; b - furnizimi me zbardhues; 7 - furnizimi i sulfurit të natriumit (Na 2 S); 8 - acid sulfurik: 9 - furnizimi me ajër; 10 - ujë për pastrim; 11 - ujë në shtypësin e filtrit: 12 - rivendosni
Për të neutralizuar solucionet larëse dhe konservuese që përmbajnë nitrite, mund të përdorni solucione larëse acide ose t'i trajtoni tretësirat me acid. Duhet pasur parasysh se nga shkatërrimi i nitriteve prodhohen gaze NO dhe NO 2, dendësia e të cilave është më e lartë se dendësia e ajrit. Prandaj, qasja në kontejnerin në të cilin u neutralizuan solucionet që përmbajnë nitrite mund të lejohet vetëm pas ventilimit të plotë të kësaj kontejneri dhe kontrollimit të tij për kontaminim me gaz. Hidrazina dhe amoniaku që përmbahen në ujërat e zeza mund të shkatërrohen duke i trajtuar tretësirat me zbardhues. Në këtë rast, hidrazina oksidohet nga zbardhuesi për të formuar azot të lirë. Për shkatërrimin pothuajse të plotë të hidrazinës, sasia e zbardhuesit duhet të rritet në krahasim me sasinë stoikiometrike me afërsisht 5%. Kur amoniaku reagon me zbardhuesin, formohet kloramina, e cila, në prani të një teprice të lehtë të amoniakut, e oksidon atë për të formuar azot. Kur ka një tepricë të madhe të amoniakut, hidrazina formohet si rezultat i ndërveprimit të saj me kloraminë. Prandaj, kur neutralizoni solucionet që përmbajnë amoniak me zbardhues, është e nevojshme të ruhet rreptësisht doza stoikiometrike e gëlqeres. Amoniaku mund të neutralizohet si rezultat i ndërveprimit të tij me dioksidin e karbonit në ajër gjatë ajrimit të tretësirës në një rezervuar neutralizues ose në një rezervuar korrigjimi të pH. Uji i kthjellët i formuar pas neutralizimit të solucioneve larëse dhe ruajtëse duhet të përpunohet shtesë për t'i dhënë një reaksion neutral (pH = 6.5...8.5) dhe të ripërdoret për nevojat teknologjike të termocentralit. Hidrazina është e pranishme në ujërat e zeza vetëm për disa ditë pasi tretësirat janë derdhur në homogjenizues. Më vonë, hidrazina nuk zbulohet më, gjë që shpjegohet me oksidimin e saj me pjesëmarrjen katalitike të hekurit dhe bakrit.

Fig. 13. Diagrami i njësisë së pastrimit të solucionit konservues:

1 - shkarkimi i solucionit konservues; 2 - furnizimi i reagentëve; 3 - rezervuari i grumbullimit të solucionit konservues; 4 - furnizimi me avull për ngrohje: 5 - pompë; 6 - shkarkimi i tretësirës së neutralizuar: 7 - pompë qarkullimi; 8 - ejektor: 9 - linja e riqarkullimit Teknologjia për trajtimin e ujërave të zeza nga fluori konsiston në trajtimin e tyre me gëlqere dhe sulfat alumini në raportin e mëposhtëm: për 1 mg fluor - të paktën 2 mg Al 2 O 3. Përmbajtja e mbetur e fluorit arrihet jo më shumë se 1,4...1,6 mg/l. Uji i pastruar nga rezervuari i korrigjimit të pH dërgohet për pastrim biokimik, i cili është një metodë universale pastrimi. Procesi i trajtimit biokimik bazohet në aktivitetin jetësor të llojeve të caktuara të mikroorganizmave që mund të përdorin substanca organike dhe minerale që përmbahen në ujërat e zeza si lëndë ushqyese dhe burime energjie. Aerotanke dhe biofiltra përdoren për trajtim biologjik. Ka kufizime në përqendrimin e substancave të caktuara në ujin e dërguar për biotrejtim. Në përqendrime të larta, këto substanca bëhen toksike për mikroorganizmat. Përqendrimet maksimale të lejuara të substancave në ujë të dërguar për trajtim biologjik janë, mg/kg:

    hidrazinë 0,1; sulfat hekuri 5; klor aktiv 0,3; anhidrid ftalik 0.5.
Trilon B në formën e tij të pastër shtyp proceset e nitrifikimit në një përqendrim prej më shumë se 3 mg/l. Trilonatet në përqendrime fillestare më të vogla se 100 mg/l absorbohen plotësisht nga llumi i aktivizuar nga objektet e trajtimit biologjik. Në praktikë, pastrimi i përbashkët i ujit të pastruar me ujërat e zeza shtëpiake përdoret gjithashtu në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza rajonale dhe të qytetit. Ky vendim legjitimohet nga normat dhe rregullat sanitare ekzistuese, të cilat specifikojnë edhe kushtet për marrjen e ujërave të zeza në impiantet e trajtimit dhe përqendrimet maksimale të lejueshme të substancave të dëmshme në to. Në termocentralet me sistem të mbyllur të trajtimit të gazit, është e mundur të shkarkohen solucionet shpëlarëse dhe konservuese direkt në deponitë e hirit nëse pH>8. Përndryshe, uji i shpëlarjes neutralizohet paraprakisht për të shmangur korrozionin e pajisjeve të tubacionit të sistemit GZU. Papastërtitë toksike thithen nga hiri. Në mungesë të një sistemi të trajtimit të gazit qarkullues në termocentralet, solucionet konservuese trajtohen me agjentë të ndryshëm oksidues: oksigjen ajri, zbardhues etj. Figura 13 tregon një diagram skematik të një instalimi për pastrimin e solucioneve konservuese. Zgjidhja e shpenzuar mblidhet në një rezervuar, kapaciteti i të cilit duhet të jetë i mjaftueshëm për të marrë të gjithë sasinë e tij menjëherë. Avulli dhe reagentët furnizohen në rezervuar. Për të përshpejtuar procesin, qarkullimi i tretësirës organizohet me furnizimin e njëkohshëm të ajrit duke përdorur një ejektor. Pastrimi i ajrit nxit dekompozimin e nitriteve dhe hidrazinës.

7. Neutralizimi i ujërave të zeza nga sistemet hidraulike të heqjes së hirit

Sasia e ujërave të zeza nga sistemet e trajtimit të gazit është shumë herë më e madhe se vëllimi i përgjithshëm i të gjitha ujërave të tjera të ndotura nga termocentralet. Për këtë arsye, trajtimi i ujërave të zeza nga sistemet e trajtimit të gazit, dhe për sistemet qarkulluese, pastrimi i ujit të fryrë është shumë i vështirë. Trajtimi i këtyre ujërave të zeza është i ndërlikuar nga përqendrimet e larta të fluorit, arsenikut, vanadiumit, merkurit, germaniumit dhe disa elementëve të tjerë që kanë veti toksike. Kur aplikohet në ujëra të tillë, është më e përshtatshme që ato të neutralizohen, d.m.th., të zvogëlohet përqendrimi i substancave të dëmshme në vlerat në të cilat është e mundur shkarkimi i tyre në trupat ujorë. Metodat kryesore të neutralizimit:

    depozitimi i papastërtive; thithja e papastërtive në sorbentë të ndryshëm, duke përfshirë hirin; para-trajtimi duke përdorur proceset redoks.
Metoda më e provuar e përdorur për të hequr papastërtitë toksike nga ujërat e zeza është depozitimi i papastërtive si rezultat i formimit të përbërjeve kimike të dobëta të tretshme ose si rezultat i adsorbimit të tyre në sipërfaqen e grimcave të ngurta të formuara në ujë. Gëlqere zakonisht përdoret si reagent. Nëse është e nevojshme, përdoren reagentë shtesë për të përmirësuar procesin e reshjeve. Disa nga komplekset që rezultojnë të substancave toksike me kalcium kanë tretshmëri mjaft të lartë. Për shembull, edhe kompleksi më pak i tretshëm i arsenikut me kalcium, 3Ca(AsO 4) 2 Ca(OH) 2, ka një tretshmëri prej 4 mg/kg, që është 18 herë më e lartë se standardi sanitar për përqendrimin e arsenikut në. trupat ujorë. Për të përmirësuar largimin e arsenikut nga uji, përdoret njëkohësisht me gëlqere sulfati i hekurit (sulfati i hekurit) FeSO 4 7H 2 O, i cili prodhon një përbërje pak të tretshme FeAsO. Ky proces përmirësohet nga përthithja e arsenikut nga thekonet e hidroksidit të hekurit. Si rezultat i koagulimit të kombinuar me gëlqere, është e mundur të zvogëlohet përmbajtja e arsenikut në ujërat e zeza të impiantit të trajtimit të gazit në pH = 9...10 në përqendrimin e tij maksimal të lejuar në trupat ujorë (nën 0,05 mg/kg). Në të njëjtën kohë, ndodh bashkëprecipitimi i kromit. Përbërjet e fluorit precipitojnë mirë kur klorur magneziumi shtesë (MgCl 2) shtohet në ujërat e zeza. Fluori precipitohet së bashku me thekon të hidroksidit Mg(OH) 2 që rezulton. Për shembull, në termocentralin e rrethit shtetëror Reftinskaya, i cili djeg qymyr Ekibastuz, kushtet optimale për uljen e përqendrimit të fluorit janë pH = 10.2...10.4 me një dozë magnezi të barabartë me 50 mg/kg fluor. Në termocentralin, duhet të krijohet një strukturë e posaçme magazinimi për asgjësimin e substancave të precipituara nga ujërat e fryrë të sistemeve të trajtimit të gazit. Një numër substancash të tjera përdoren gjithashtu për të precipituar fluorin; për shembull, koagulimi i ujërave të zeza të gazit me sulfat alumini u testua në Termocentralin Shtetëror të Qarkut Reftinskaya. Në pH = 4.5 ... 5.5 dhe një dozë sulfati alumini në formën e Al 2 (SO 4) 3 anhydrous e barabartë me 18 ... 23 mg për 1 mg fluor të hequr, përqendrimi i tij u ul pothuajse në zero. Pastrimi i sorbimit bazohet në aftësinë e sorbentëve për të hequr papastërtitë toksike nga ujërat e zeza me ose pa formimin e përbërjeve kimike me sorbentët. Ujërat e zeza GZU përmbajnë një sorbent - hi. Hiri i shumicës së qymyrit përmban deri në 60% SiO 2 dhe deri në 30 % Al 2 O 3, të cilat formojnë aluminosilikat gjatë djegies së karburantit. Këto të fundit janë materiale shkëmbyese jonesh të afta të thithin jonet e shumë metaleve. Prania e nën djegies në hi çon në thithjen e përbërjeve organike dhe pak të disociuara nga uji nga hiri. Rregullimi i sistemit të trajtimit të gazit ju lejon të rregulloni raportin e ujit dhe hirit, vlerën e pH dhe, si rezultat, të merrni një largim mjaft të thellë të papastërtive toksike nga ujërat e zeza të trajtimit të gazit, duke përdorur vetitë e hirit. Falë këtij konfigurimi, ndërtimi i objekteve speciale të trajtimit mund të shmanget. Zgjidhja themelore e problemit të neutralizimit të ujërave të zeza nga sistemet e trajtimit të gazit është kalimi në sistemet pneumatike të thata për transportin dhe ruajtjen e hirit dhe skorjes me përdorimin e tyre të plotë në ekonominë kombëtare.

8. Trajtimi i ujërave të zeza nga impiantet e desulfurizimit

Në një numër termocentralesh në Gjermani, ka instalime për trajtimin e ujërave të zeza të krijuara në fazën e pastrimit të pezullimit të gipsit në koncentratorë. Për shembull, në njësinë 750 MW të termocentralit Bergkamen, trajtimi i ujërave të zeza kryhet në një instalim me një fazë, diagrami i të cilit është paraqitur në Fig. 14. Ujë të ndotur 1 hyn në një rezervuar me dy dhoma 2 , ku një zgjidhje 45% e sodës kaustike furnizohet nga një enë për të depozituar metale 3 . Koha e parashikuar e veprimit të NaOH është 5 minuta. Kjo është e mjaftueshme për të ruajtur pH në intervalin 8.7...9.3. Nga rezervuari 2 uji hyn në rezervuar 4 , ku nga ena 5 ofrohet flokulant. Pas futjes së flokulantit, ujërat e zeza dërgohen në kthjellues 6 . Nëpërmjet një tubi të formuar nga guaskat e brendshme dhe të jashtme të sqaruesit, uji hyn në vëllimin e ndërmjetëm. Shpejtësia e rrjedhës në rënie në këtë vëllim është 10...15 m/s. Ndarja përfundimtare e ujit dhe llumit ndodh kur drejtimi i rrjedhës së ujit pas guaskës së brendshme ndryshon. Rrjedha lëviz lart me shpejtësi 3 mm/s dhe në këtë kohë ndodh grumbullimi dhe sedimentimi i grimcave të ngurta, të cilat bien në pjesën e poshtme të kthjellësit dhe hiqen prej tij me një mekanizëm kruese. Uji i pastruar shkarkohet përmes një pajisjeje të brendshme grumbulluese 7 në rezervuarin e grumbullimit të ujit të pastër 10 .
Fig. 14. Skema e impiantit të trajtimit të ujërave të zeza në njësinë 750 MW të termocentralit Bergkamen: 1 - ujë i ndotur; 2 - rezervuar me dy dhoma; 3 - enë me sodë kaustike; 4 - rezervuari; 5 - kapaciteti i flokulantit; 6 - sqarues; 7 - pajisja e montimit të sqaruesit; 8 - akumulator i llumit; 9 - shtypja e filtrit; 10 - rezervuari i grumbullimit të ujit të pastër; 11 - pompë; 12 - matës i nivelit; 13 - valvola; 14 - matësi i rrjedhës dhe valvula e kontrollit; 15, 16 - valvula e kontrollit; 17 - ujë i pastruar; 18 - valvula Përqendrimi i fazës së ngurtë në llumin e hequr nga kthjellësi është rreth 10%. Llumi hyn në një akumulator të veçantë të llumit 8 . Një pjesë e vogël e llumit kthehet në fazën e alkalizimit si farë. Vëllimi i rezervuarit të depozitimit të llumit është projektuar për dy ditë të funksionimit të instalimit me ngarkesë të plotë për të parandaluar mbylljen e tij emergjente në rast të dëmtimit të presës së filtrit. Koha e funksionimit të shtypjes së filtrit 9 është 8 orë në ditë. Gjatë kësaj kohe përpunohen 3...4 ngarkesa. Pas shtypjes së një ngarkese, formohen 2 ton llum, përmbajtja e lëndës së thatë në të është 30...35%. Përbërja kimike e burimit dhe ujit të pastruar është dhënë në tabelën 3. Ujë i pastruar 17 kthehet në ciklin e desulfurizimit. Diagrami i kontrollit të instalimit është paraqitur gjithashtu në Fig. 14. Zgjidhja e sodës kaustike dozohet në varësi të burimit të ujit (matësi i rrjedhës dhe valvula e kontrollit 14 ); flokulanti futet në proporcion me rrjedhën e ujit (valvula e kontrollit 15 ). Përbërja kimike e ujit burimor dhe i pastruar

pas impiantit të desulfurizimit Tabela 3

Indeksi

Ujërat e zeza

para pastrimit

pas pastrimit

pH
Substancat e suspenduara, mg/l
COD, mg/l
Kadmium, mg/l
Mërkuri, mg/l
Krom, mg/l
Nikel, mg/l
Zink, mg/l
Plumb, mg/l
Bakër, mg/l
Sulfitet, mg/l
Fluori, mg/l
Sulfatet, mg/l
Ujërat e zeza të trajtuara pompohen nga një rezervuar 10 . Nëse pH e ujit të trajtuar është nën vlerën e kërkuar, valvula mbyllet 18 dhe furnizimi me ujë burimi ndalon, dhe valvula 16 ndërron dhe uji i trajtuar kthehet në alkalizim. Matësit e nivelit 12 Niveli i llumit në kthjellues dhe kolektor i skorjeve monitorohet vazhdimisht. Në përgjithësi, instalimi funksionon në mënyrë të besueshme. PYETJE DHE DETYRA 1. Pse krijohen ujërat e zeza në termocentralet? 2. Çfarë lloj ujërash të zeza ndodhin në termocentralet me qymyr dhe gaz-naftë? 3. Si ndikojnë produktet e naftës në florën dhe faunën e trupave ujorë? 4. Çfarë është ndotja termike e trupave ujorë natyrorë? 5. Çfarë dini për rreziqet e ujërave të zeza të termocentraleve për njerëzit? 6. Si krijohen ujërat e zeza nga impiantet e trajtimit të ujit? Mënyrat kryesore të neutralizimit të tyre. 7. Nga cilat elemente përbëhet sistemi i pastrimit të ujit të produkteve të naftës? 8. Si mund të kapni komponentë të vlefshëm nga ujërat e larjes së RVP të termocentraleve me naftë? 9. Cilat janë ndryshimet në trajtimin dhe përdorimin e ujërave të zeza të larjes kimike në termocentralet me gaz, naftë dhe qymyr? 10. Pse përdoren metodat biokimike të trajtimit të ujërave të zeza? 11. Si të përcaktohet përafërsisht sasia e ujërave të zeza gjatë larjes kimike të pajisjeve? 12. Cilat metoda të neutralizimit përdoren në lidhje me ujërat e zeza nga sistemet e trajtimit të gazit? 13. Si të kryhet precipitimi i arsenikut dhe fluorit? 14. Çfarë roli luajnë vetitë thithëse të hirit të qymyrit në trajtimin e ujërave të zeza nga termocentralet?

Funksionimi i termocentraleve përfshin përdorimin e sasive të mëdha të ujit. Pjesa kryesore e ujit (më shumë se 90%) konsumohet në sistemet e ftohjes së pajisjeve të ndryshme: kondensatorët e turbinave, ftohësit e vajit dhe ajrit, mekanizmat lëvizës, etj.

Ujërat e zeza janë çdo rrjedhë uji që hiqet nga cikli i një termocentrali.

Mbetjet ose ujërat e zeza, përveç ujit nga sistemet e ftohjes, përfshijnë: ujërat e zeza nga sistemet e grumbullimit të hidroashit (HSU), tretësirat e shpenzuara pas larjes kimike të pajisjeve të energjisë termike ose ruajtjes së tij: uji i rigjenerimit dhe i llumit nga impiantet e pastrimit të ujit (përpunimit të ujit). : ujëra të ndotura të ndotura me vaj, solucione dhe suspensione, që dalin gjatë larjes së sipërfaqeve të jashtme të ngrohjes, kryesisht ngrohësve të ajrit dhe ekonomizuesve të ujit të kaldajave që djegin vaj squfuri.

Përbërjet e ujërave të zeza të listuara janë të ndryshme dhe përcaktohen nga lloji i termocentralit dhe pajisjeve kryesore, fuqia e tij, lloji i karburantit, përbërja e ujit burimor, mënyra e trajtimit të ujit në prodhimin kryesor dhe, natyrisht, niveli. të funksionimit.

Uji pas ftohjes së kondensatorëve të turbinave dhe ftohësve të ajrit, si rregull, mbart vetëm të ashtuquajturën ndotje termike, pasi temperatura e tij është 8...10 °C më e lartë se temperatura e ujit në burimin e ujit. Në disa raste, ujërat ftohës mund të futin substanca të huaja në trupat natyrorë të ujit. Kjo për faktin se sistemi i ftohjes përfshin edhe ftohës vaji, një shkelje e densitetit të të cilave mund të çojë në depërtimin e produkteve të naftës (vajrave) në ujin e ftohjes. Në termocentralet me naftë krijohen ujëra të zeza që përmbajnë naftë.

Vajrat gjithashtu mund të hyjnë në ujërat e zeza nga ndërtesa kryesore, garazhet, stabilimentet e hapura dhe objektet e naftës.

Sasia e ujit në sistemet e ftohjes përcaktohet kryesisht nga sasia e avullit të shkarkimit që hyn në kondensatorët e turbinës. Rrjedhimisht, pjesa më e madhe e këtij uji është në termocentralet kondensuese (CHP) dhe termocentralet bërthamore, ku sasia e ujit (t/h) kondensatorëve të turbinave ftohëse mund të gjendet me formulën Q=KW Ku W- fuqia e stacionit, MW; TE-koeficienti për termocentralet TE= 100...150: për centralet bërthamore 150...200.

Në termocentralet që përdorin lëndë djegëse të ngurta, heqja e sasive të konsiderueshme të hirit dhe skorjeve zakonisht kryhet në mënyrë hidraulike, gjë që kërkon sasi të mëdha uji. Në një termocentral me kapacitet 4000 MW, që funksionon me qymyr Ekibastuz, digjen deri në 4000 t/h nga kjo lëndë djegëse, e cila prodhon rreth 1600...1700 t/h hi. Për të evakuuar këtë sasi nga stacioni, nevojiten të paktën 8000 m 3/h ujë. Prandaj, drejtimi kryesor në këtë fushë është krijimi i sistemeve të rikuperimit të gazit qarkullues, kur uji i pastruar i çliruar nga hiri dhe skorja dërgohet përsëri në termocentralin në sistemin e rikuperimit të gazit.

Ujërat e ndotura të impianteve të trajtimit të gazit janë kontaminuar ndjeshëm me substanca të pezulluara, kanë mineralizim të shtuar dhe në shumicën e rasteve alkalinitet të shtuar. Përveç kësaj, ato mund të përmbajnë komponime të fluorit, arsenikut, merkurit dhe vanadiumit.

Efluentët pas larjes kimike ose ruajtjes së pajisjeve të energjisë termike janë shumë të ndryshme në përbërje për shkak të bollëkut të solucioneve larëse. Për larje përdoren acidet minerale klorhidrik, sulfurik, hidrofluorik, sulfamik, si dhe acidet organike: citrik, ortoftalik, adipik, oksalik, formik, acetik etj. Së bashku me to Trilon B, frenues të ndryshëm korrozioni, surfaktantë, tioure, hidrazina, nitritet, amoniaku.

Si rezultat i reaksioneve kimike në procesin e larjes ose ruajtjes së pajisjeve, mund të shkarkohen acide të ndryshme organike dhe inorganike, alkale, nitrate, kripëra amoniumi, hekur, bakër, Trilon B, inhibitorë, hidrazinë, fluor, metenaminë, kaptaks etj. Një shumëllojshmëri e tillë kimikatesh kërkon një zgjidhje individuale për neutralizimin dhe asgjësimin e mbetjeve toksike nga larjet kimike.

Uji nga larja e sipërfaqeve të jashtme të ngrohjes formohet vetëm në termocentralet duke përdorur vajin e squfurit si lëndë djegëse kryesore. Duhet të kihet parasysh se neutralizimi i këtyre solucioneve larëse shoqërohet me prodhimin e llumit që përmban substanca të vlefshme - komponimet vanadium dhe nikel.

Gjatë operimit të trajtimit të ujit të ujit të demineralizuar në termocentralet dhe termocentralet bërthamore, ujërat e zeza lindin nga depozitimi i reagentëve, larja e filtrave mekanikë, largimi i ujit të llumit nga kthjelluesit dhe rigjenerimi i filtrave të shkëmbimit të joneve. Këto ujëra përmbajnë sasi të konsiderueshme të kripërave të kalciumit, magnezit, natriumit, aluminit dhe hekurit. Për shembull, në një termocentral me një kapacitet kimik të trajtimit të ujit prej 2000 t/h, kripërat shkarkohen deri në 2,5 t/h.

Sedimentet jo toksike shkarkohen nga trajtimi paraprak (filtra mekanikë dhe sqarues) - karbonat kalciumi, hidroksid hekuri dhe alumini, acidi silicik, substanca organike, grimca balte.

Dhe së fundi, në termocentralet që përdorin lëngje rezistente ndaj zjarrit si IVVIOL ose OMTI në sistemet e lubrifikimit dhe kontrollit të turbinave me avull, gjenerohet një sasi e vogël e ujërave të zeza të kontaminuara me këtë substancë.

Dokumenti kryesor rregullator që krijon sistemin për mbrojtjen e ujërave sipërfaqësore është "Rregullat për mbrojtjen e ujërave sipërfaqësore (rregulloret standarde)" (Moskë: Goskomprirody, 1991).