Стічні води теплових електричних станцій. Очищення та повторне використання їх. Читати лекція з екології: "Сточні води ТЕС та їх очищення" Стічні води ТЕЦ

Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться із циклу електростанції.

До стічних, або скидних, вод крім водних систем охолодження відносяться: скидні води систем гідрозолоуловлювання (ГЗУ), що відпрацювали розчини після хімічних промивок теплосилового обладнання або його консервації: регенераційні та шламові води від водоочисних (водопідготовчих) установок: нафтозабруднені стоки, розчини та розчини що виникають при обмиваннях зовнішніх поверхонь нагріву, головним чином повітропідігрівачів і водяних економайзерів котлів, що спалюють сірчистий мазут.

Склади перелічених стоків різні і визначаються типом ТЕС та основного обладнання, її потужністю, видом палива, складом вихідної води, способом водопідготовки в основному виробництві та, звичайно, рівнем експлуатації.

Води після охолодження конденсаторів турбін і повітроохолоджувачів несуть, як правило, тільки так зване теплове забруднення, тому що їх температура на 8...10 С перевищує температуру води у вододжерелі. У деяких випадках охолодні води можуть вносити в природні водойми та сторонні речовини. Це зумовлено тим, що в систему охолодження включені також і охолоджувачі масло, порушення щільності яких може призводити до проникнення нафтопродуктів (масел) в охолодну воду. На мазутних ТЕС утворюються стічні води, що містять мазут.

Масла можуть потрапляти в стічні води також з головного корпусу, гаражів, відкритих розподільних пристроїв, маслогосподарств.

Кількість вод систем охолодження визначається в основному кількістю пари, що відпрацювала, що надходить в конденсатори турбін. Отже, найбільше цих вод на конденсаційних ТЕС (КЕС) та АЕС, де кількість води (т/год), що охолоджує конденсатори турбін, може бути знайдено за формулою Q=KWде W- Потужність станції, МВт; До-Коефіцієнт, для ТЕС До= 100 ... 150: для АЕС 150 ... 200.

На електростанціях, що використовують тверде паливо, видалення значних кількостей золи та шлаку виконується зазвичай гідравлічним способом, що потребує великої кількості води. На ТЕС потужністю 4000 МВт, що працює на екібастузькому вугіллі, спалюється до 4000 т/год цього палива, при цьому утворюється близько 1600...1700 т/год золи. Для евакуації цієї кількості зі станції потрібно щонайменше 8000 м 3 /год води. Тому основним напрямом у цій галузі є створення оборотних систем ГЗУ, коли освітлена вода, що звільнилася від золи і шлаку, прямує знову на ТЕС у систему ГЗУ.

Скидні води ДЗП значно забруднені завислими речовинами, мають підвищену мінералізацію та здебільшого підвищену лужність. Крім того, в них можуть утримуватися сполуки фтору, миш'яку, ртуті, ванадію.

Стоки після хімічного промивання або консервації теплосилового обладнання дуже різноманітні за складом внаслідок великої кількості промивних розчинів. Для промивок застосовуються соляна, сірчана, плавикова, сульфамінова мінеральні кислоти, а також органічні кислоти: лимонна, ортофталева, адипінова, щавлева, мурашина, оцтова та ін. Поряд з ними використовуються трилон Б, різні інгібітори корозії, гідразин, нітрити, аміак.

В результаті хімічних реакцій у процесі промивань або консервації обладнання можуть скидатись різні органічні та неорганічні кислоти, луги, нітрати, солі амонію, заліза, міді, трилон Б, інгібітори, гідразин, фтор, уротропін, каптакс тощо. Така різноманітність хімічних речовин потребує індивідуального вирішення нейтралізації та захоронення токсичних відходів хімічних промивок.

Води від обмивання зовнішніх поверхонь нагріву утворюються тільки на ТЕС, що використовують як основне паливо сірчистий мазут. Слід пам'ятати, що знешкодження цих обмивних розчинів супроводжується отриманням шламів, містять цінні речовини - сполуки ванадію і нікелю.

Під час експлуатації водопідготовки знесоленої води на ТЕС та АЕС виникають стоки від складу реагентів, промивок механічних фільтрів, видалення шламових вод освітлювачів, регенерації іонітових фільтрів. Ці води несуть значну кількість солей кальцію, магнію, натрію, алюмінію, заліза. Наприклад, на ТЕЦ, що має продуктивність хімводоочищення 2000 т/год, скидається солей до 2,5 т/год.

З передочистки (механічні фільтри та освітлювачі) скидаються нетоксичні опади – карбонат кальцію, гідрооксид заліза та алюмінію, кремнекислота, органічні речовини, глинисті частинки.

І, нарешті, на електростанціях, що використовують у системах мастила та регулювання парових турбін вогнестійкі рідини типу іввіоль або ОМТІ, утворюється невелика кількість стічної води, забрудненої цією речовиною.

Основним нормативним документом, що встановлює систему охорони поверхневих вод, є «Правила охорони поверхневих вод (типове положення)» (М.: Держкомприроди, 1991 р.).

Стічні води ТЕС та їх очищення

1. Класифікація стічних вод ТЕС

Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться із циклу електростанції.

Внаслідок хімічних реакцій у процесі промивань або консервації обладнання можуть скидатися різні органічні та неорганічні кислоти, луги, нітрати, солі амонію, заліза, міді, трилон Б, інгібітори, гідразин, фтор, уротропін, каптакс тощо. Така різноманітність хімічних речовин вимагає індивідуального вирішення нейтралізації та поховання токсичних відходів хімічних промивок.

З передочистки (механічні фільтри та освітлювачі) скидаються нетоксичні опади - карбонат кальцію, гідрооксид заліза та алюмінію, кремнекислота, органічні речовини, глинисті частинки.

2. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища

Живі організми (гідробіонти), що населяють водоймища, тісно пов'язані між собою умовами життя, і в першу чергу ресурсами харчування. Гідробіонти грають основну роль у процесі самоочищення водойм. Частина гідробіонтів (зазвичай рослини) синтезують органічні речовини, використовуючи при цьому неорганічні сполуки з навколишнього середовища, такі як СО 2 , NН 3 та ін.

Інші гідробіонти (зазвичай тварини) засвоюють готові органічні речовини. Водорості також мінералізують органічні речовини. У процесі фотосинтезу вони виділяють кисень. Основна частина кисню надходить у водойму шляхом аерації при контакті води з повітрям.

Мікроорганізми (бактерії) інтенсифікують процес мінералізації органіки під час окислення її киснем.

Відхилення екосистеми від рівноважного стану, спричинене, наприклад, скиданням стічних вод, може призвести до отруєння і навіть загибелі певного виду (популяції) гідробіонтів, що призведе до ланцюгової реакції пригнічення всього біоценозу. Відхилення від рівноваги інтенсифікує процеси, що приводять водоймище в оптимальний стан, які називають процесами самоочищення водойми. Найважливіші з цих процесів такі:

осадження грубодисперсних та коагуляція колоїдних домішок;

окиснення (мінералізація) органічних домішок;

окиснення мінеральних домішок кисню;

нейтралізація кислот і основ за рахунок буферної ємності води водоймища (лужності), що призводить до зміни її рН;

гідроліз іонів важких металів, що призводить до утворення їх малорозчинних гідроксидів та виділення їх із води;

встановлення вуглекислотної рівноваги (стабілізація) у воді, що супроводжується або виділенням твердої фази (СаСО 3), або переходом її частини у воду.

Процеси самоочищення водойм залежать від гідробіологічної та гідрохімічної обстановки в них. Основними факторами, що істотно впливають на водоймища, є температура води, мінералогічний склад домішок, концентрація кисню, показник рН води, концентрації шкідливих домішок, що перешкоджають або утруднюють процеси самоочищення водойм.

Для гідробіонтів найбільш сприятливий показник рН = 6,5 ... 8,5.

Оскільки скидання води із систем охолодження обладнання ТЕС несуть переважно «теплове» забруднення слід пам'ятати, що температура надає сильний вплив на біоценоз у водоймі. З одного боку, температура прямо впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, з іншого — на швидкість відновлення дефіциту кисню. При підвищенні температури прискорюються процеси розмноження гідробіонтів.

Сприйнятливість живих організмів до токсичних речовин із підвищенням температури зазвичай збільшується. У разі підвищення температури до +30°С скорочується приріст водоростей, уражується фауна, риби стають малорухливими і перестають годуватися. Крім того, зі зростанням температури зменшується розчинність кисню у воді.

Різкий перепад температур, що виникає при скиданні у водойму нагрітих вод, призводить до загибелі риби та становить серйозну загрозу рибному господарству. Вплив стічних вод, температура яких на 6...9°С вище за температуру річкової води, згубно навіть для риб, адаптованих до літньої температури до + 25 °C.

Середньомісячна температура води в розрахунковому створі водоймища господарсько-питного та культурно-побутового водокористування влітку після скидання нагрітої води не повинна підвищуватися більш ніж на 3 °C порівняно з природною середньомісячною температурою води на поверхні водойми або водотоку для найбільш спекотного місяця року. Для рибогосподарських водойм температура води в розрахунковому створі влітку не повинна підвищуватися більш ніж на 5 ° C в порівнянні з природною в місці водовипуску. Середньомісячна температура води найбільш жаркого місяця в розрахунковому створі рибогосподарських водойм не повинна перевищувати 28 °C, а для водойм з холодноводними рибами (лососевими та сиговими) не повинна перевищувати 20 °C.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах

	Для водойм санітарно-побутового водокористування	Для рибогосподарських водойм
Речовина		ГДК мг/дм 3	Клас небезпеки	Лімітуючий показник шкідливості	ГДК мг/дм 3
Аміак NH 3	санітарно-токсикологічний			токсикологічний
Ванадій V 5+
Гідразин N 2 H 4
Залізо Fe 2+	органолептичний (колір)
	органолептичний (присмак)
Миш'як As 2+	санітарно-токсикологічний
Нікель Ni 2+
Нітрати (за NO 2 -)
Поліакриламід
					відсутність
Свицець Pb 2+
Формальдегід

Сульфати (SO 4)	органолептичний (присмак)			санітарно-токсикологічний
	органолептичний (запах)			токсикологічний
Нафта та нафтопродукти	органолептичний (плівка)			рибогосподарський

У табл. 1 наведено ГДК деяких речовин, притаманних енергетики.

Який вплив впливають на природні водойми окремі забруднювачі, характерні для ТЕС?

Нафтопродукти.Стоки, що містять у водоймища, що містять нафтопродукти, викликають появу у води запаху і присмаку гасу, утворення плівки або масляних плям на її поверхні та відкладень важких нафтопродуктів на дні водойм. Плівка нафтопродуктів порушує процес газообміну та перешкоджає проникненню у воду світлових променів, забруднює береги та прибережну рослинність.

Потрапили у водойму нафтопродукти внаслідок біохімічного окиснення поступово розкладаються на вуглекислоту та воду. Однак цей процес протікає повільно і залежить від кількості розчиненого у воді кисню, температури води та кількості мікроорганізмів у ній. Влітку плівка нафтопродуктів розкладається на 50...80% протягом 5...7 днів, при температурі нижче +10°С процес розкладання триває більш тривало, а при +4°С розкладання взагалі немає.

Донні відкладення нафтопродуктів видаляються ще повільніше і стають джерелом вторинного забруднення води.

Наявність у воді нафтопродуктів робить воду непридатною для пиття. Особливо великих збитків завдається рибному господарству. Риби найбільш чутливі до зміни хімічного складу води та попадання до неї нафтопродуктів в ембріональному періоді. Нафтопродукти, що потрапляють у водоймище, призводять також до загибелі планктону - важливої складової кормової бази риб.

Від забруднення водойм нафтопродуктами страждають також водоплавні птахи. Насамперед ушкоджуються оперення та шкіра птахів. При сильній поразці птиці гинуть.

Кислоти та луги.Кислі та лужні води змінюють показник рН води водоймища в районі їх скидання, Зміна рН негативно позначається на флорі та фауні водойми, порушує біохімічні процеси та фізіологічні функції у риб та інших живих організмів. У разі підвищення лужності води, т. е. рН>9,5 у риб руйнується шкірний покрив, тканини плавників і зябра, водні рослини пригнічуються, погіршується самоочищення водойми. При зниженні показника, тобто рНг$ 5 неорганічні (сірчана, соляна, азотна) та органічні (оцтова, молочна, виннокам'яна та ін) кислоти надають на риб токсичну дію.

З'єднання ванадіюмають здатність накопичуватися в організмі. Вони є отрутами з дуже різноманітною дією на організм і здатні викликати зміни в органах кровообігу, дихання, в нервовій системі: призводять до порушення обміну речовин та алергічних уражень шкіри.

З'єднання заліза.Розчинні солі заліза, що утворюються внаслідок впливу кислоти на метал теплоенергетичного обладнання, при нейтралізації кислих розчинів лугу переходять у гідрат оксиду заліза, що випадає в осад і може відкладатися на зябрах риб. Комплекси заліза з лимонною кислотою негативно впливають на колір та запах води. Крім того, солі заліза мають деяку загальну токсичну дію, а з'єднання тривалентного (окисного) заліза діють обпікаюче на травний тракт.

З'єднання нікелювражають тканину легень, викликають функціональні порушення центральної нервової системи, шлункові захворювання, зниження кров'яного тиску.

З'єднання мідімають загальну токсичну дію і при надмірному попаданні в організм викликають порушення шлунково-кишкового тракту. Для риб небезпечні навіть незначні концентрації міді.

Нітрити та нітрати.Води, що містять нітрити та нітрати у кількостях, що перевищують гранично допустимі. не можуть бути використані для питного водопостачання. При їх вживанні спостерігалися випадки тяжкої метгемоглобінемії. Крім того, нітрати несприятливо впливають на вищих безхребетних та риб.

Аміакі солі амонію гальмують біологічні процеси у водоймах та високотоксичні для риб. Крім того, амонієві солі внаслідок біохімічних процесів окислюються до нітратів.

Трилон Б.Розчини трилону Б токсичні мікроорганізмів, зокрема і тих, які беруть участь у процесах біохімічної очищення. Комплекси трилону Б із солями жорсткості мають значно меншу токсичність, проте комплекси його із солями заліза фарбують воду водойми і надають їй неприємного запаху.

ІнгібіториОП-7, ОП-10 надають запах воді та специфічний присмак рибі. Тому для водних об'єктів, що використовуються для рибогосподарських цілей, лімітуючим показником шкідливості інгібіторів ОП-7 та ОП-10 є токсикологічний показник, а для водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування органолептичний (смак, запах).

Гідразин, сполуки фтору, миш'яку, ртутіотруйні як людини, так фауни водойм. Однак у воді, яка використовується для питних цілей, має бути певна концентрація фтор-іонів (приблизно 1,0-1,5 мг/л). Як менші, і великі концентрації фтору шкідливі для людського організму.

Підвищений солевмістстічних вод, навіть обумовлене наявністю нейтральних солей, близьких за складом до солей, які у звичайних водах водойм, може негативно вплинути на флору і фауну водойм.

Шлам, що знаходиться в скидних водах для очищення водопідготовчих установок, містить органічні речовини. Потрапляючи у водойму, він сприяє зниженню вмісту кисню у воді через окислення цих органічних речовин, що може призвести до порушення процесів самоочищення водоймища, а в зимовий час до розвитку замору риби. Пластівці оксидів заліза, що містяться в шламі, і надлишок вапна вражають слизову оболонку зябер у риби, приводячи її до загибелі.

Зниження негативного впливу ТЕС на водоймища здійснюється наступними основними шляхами: очищенням стічних вод перед їх скиданням у водоймища, організацією необхідного контролю; зменшенням кількості стічних вод аж до створення безстічних електростанцій; використанням стічних вод у циклі ТЕС; удосконаленням технології самої ТЕС.

У табл. 2 представлений зразковий середній склад стоків виходячи з отриманих даних хімічного аналізу проб, взятих з басейнів-відстійників деяких електростанцій. Ці речовини за своїм впливом на санітарний режим водойм можуть бути розділені на три групи.

Зразковий склад стоків у басейні-відстійнику до очищення, за різних методів хімічних промивок, мг/л

Компоненти	Соляно-кислотний	Комплексний	Аддітиново-кислотний	Фталевокислотний	Гідразіно-кислотний	Дикарбокислотний
Хлориди Cl -
Сульфати SO 4
Залізо Fe 2+, Fe 3+




ПБ-5, В-1, В-2

Формальдегід
Амонійні сполуки NH 4 +
Нітрити NO 2-
Гідразин N 2 H 4

Другу групу складають речовини, вміст яких значно перевищує ГДК; до них необхідно віднести солі металів (заліза, міді, цинку), фторвмісні сполуки, гідразин, миш'як. Ці речовини не можуть бути поки що біологічно перероблені в нешкідливі продукти.

Третя група поєднує всі органічні речовини, а також амонійні солі, нітрити, сульфіди. Спільним для речовин цієї групи є те, що вони можуть бути окислені до нешкідливих або менш шкідливих продуктів: води, вуглекислоти, нітратів, сульфатів, фосфатів, поглинаючи при цьому з води розчинений кисень. Швидкість цього окиснення для різних речовин різна.

3. Обробка скидних вод водопідготовчих установок

стічний електричний станція водопідготовчий Методи очищення стічних вод поділяються на механічні (фізичні), фізико-хімічні, хімічні та біохімічні.

Безпосереднє виділення домішок зі стічних вод може бути здійснено такими шляхами (механічні та фізико-хімічні методи):

механічне видалення великих домішок (на ґратах, сітках);

мікропроціджування (дрібні сітки);

відстоювання та освітлення;

застосування гідроциклонів;

центрифугування;

фільтрування;

флотація;

електрофорез;

мембранні методи (зворотний осмос, електродіаліз).

Виділення домішок із зміною фазового стану води або домішки (фізико-хімічні методи):

домішка - газова фаза, водо-рідка фаза (дегазація або відгін з парою);

домішка – рідка або тверда фаза, вода – рідка фаза (випарювання);

домішка і вода - дві рідкі фази, що не змішуються (екстракція і коалесценція);

домішка – тверда фаза, вода – тверда фаза (виморожування);

домішка - тверда фаза, вода - рідка фаза (кристалізація, сорбція, коагуляція).

Методи очищення стічних вод шляхом перетворення домішок зі зміною їх хімічного складу (хімічні та фізикохімічні методи) поділяються за характером процесів на наступні групи:

утворення важкорозчинних сполук (вапнування та ін.);

синтез та розкладання (розкладання комплексів важких металів при введенні лугів та ін);

окислювально-відновлювальні процеси (окислення органічних та неорганічних сполук сильними окислювачами та ін.);

термічна переробка (апарати з занурювальним пальником, спалювання кубових залишків та ін.).

Найбільше практичне значення при очищенні стічних вод ТЕС мають методи: відстоювання, флотація, фільтрування, коагуляція та сорбція, вапнування, розкладання та окиснення речовин.

Залежно від якості вихідної води та вимог до якості додаткової води котлів застосовуються різні варіанти схем водопідготовчих установок. У загальному вигляді вони включають передочистку води і іонний обмін.

Безпосереднє скидання стічних водопідготовчих установок у водойми неприпустимо через різко змінні значення рН, що виходять за межі 6,5-8,5, оптимальних для водойм, а також високої концентрації в них грубодисперсних домішок і солей.

Видалення грубодисперсних домішок та регулювання рН не становлять проблеми. Найбільш складним завданням є зниження концентрації істинно-розчинених домішок (солей). Іонообмінний метод тут непридатний, оскільки призводить до зростання кількості солей, що скидаються. Більш переважними є безреагентні методи (випарювання, зворотний осмос) або з обмеженим застосуванням реагентів (електродіаліз). Але й у випадках обробка води на водопідготовчих установках проводиться двічі.

Тому головним завданням при проектуванні та експлуатації водопідготовки ТЕС слід вважати зменшення скидання стічних вод.

Відповідно до умов скидання стічних вод технологія їх очищення складається зазвичай із трьох етапів:

скидання всіх відпрацьованих розчинів та відмивальних вод у усреднитель;

виділення з рідини токсичних речовин другої групи з подальшим зневодненням осаду; очищення речовин третьої групи.

Продувна вода освітлювачів обробляється і повторно використовується після освітлення її на шламовідвалі, або у спеціальних відстійниках, або на фільтр-пресах, або барабанно-вакуумних фільтрах із поверненням води у всіх випадках у баки повторного використання промивних вод механічних фільтрів. Шлам із відстійників періодичної дії спрямовується на шламовідвал з використанням для цієї мети нейтралізованих регенераційних вод іонітових фільтрів. Зневоднений шлам, отриманий на фільтр-пресі, необхідно вивозити до місць поховання, що мають надійний захист від попадання шкідливих речовин у навколишнє середовище.

Схема установки для зневоднення шламу передочистки однією з ТЕС представлена на рис1.

Рис. 1. Принципова схема установки для зневоднення шламу продування освітлювачів:

1 - підведення шламу; 2 - освітлена вода на ВПУ; 3 - технічна вода; 4 - повітря;

5 - зневоднений шлам; 6 - барабанно-вакуумний фільтр; 7 - повітродувка; 8 - вакуум-насос; 9 - ресивер; 10 - бак постійного рівня; 12 - насос; 12 - ємність; 13 - бункер для зневодненого шламу Продувна вода з освітлювача прямує до збірної ємності. Для попередження осадження шламу в цій ємності через продувну воду барботується повітря, потім вода перекачується в бак постійного рівня і надходить у вакуумний фільтр, де відбувається відділення шламу. Зневоднений шлам скидається в бункер і потім прямує на шламовідвал.

Рис. 2. Схеми самонейтралізації ( а) та нейтралізації ( б) вапном стічних вод водопідготовчих установок:

Вода від промивання механічних фільтрів за наявності передочистки прямує або до лінії вихідної води (при коагуляції), або до нижньої частини кожного освітлювача (при вапнуванні). Для забезпечення постійної витрати ця вода попередньо збирається в бак регенерації промивних вод механічних фільтрів.

За відсутності предочистки вода від промивання механічних фільтрів може або оброблятися відстоюванням у спеціальному відстійнику з поверненням освітленої води в лінію вихідної води і видаленням шламу, що відстоявся, на шламовідвал, або використовуватися в системі ГЗУ, або направлятися в систему збору регенераційних вод іонітових фільтр.

Стічні води іонообмінної частини водопідготовчої установки, якщо не брати до уваги деяку кількість грубодиперсних домішок, що надходять при розпушуванні фільтрів, є справжніми розчинами солей. Залежно від місцевих умов ці води прямують: у водойми з дотриманням санітарно-гігієнічних та рибогосподарських вимог; у системи гідрозоловидалення; у ставки-випарники за сприятливих кліматичних умов; на випарні установки; у підземні водоносні горизонти.

Скидання стічних вод у водойму можливе за дотримання певних умов. Так, при кислих стічних водах необхідно виконання наступної нерівності:

а при лужних

де а- Коефіцієнт змішування на ділянці між випуском стічних вод і розрахунковим створом найближчого пункту водокористування;

Q— розрахункова витрата водойми, рівна для незарегульованих річок найбільшої середньомісячної витрати води 95% забезпеченості;

Щ- Зміна лужності води, що викликає зміну рН вихідної води до гранично допустимого значення, мг-екв/кг;

Q CЩ та QСК - добові скидання лугу та кислоти у стічних водах відповідно, г-екв.

Скидання кислоти та лугу визначаються за такими виразами:

де GЩ і GК - добові витрати лугу та кислоти відповідно, кг;

qЩ і qК - питомі витрати лугу та кислоти при регенерації, г-екв/г-екв.

Величина Щвизначається за формулою

де Щ 0 - лужність вихідної води водоймища, мг-екв/кг;

рН Д - допустимий показник рН води після змішування стічної води з водою вододжерела (6,5 та 8,5);

рН = рН Д -рН 0 - величина, на яку допустимо змінювати показник рН води вододжерела;

рН 0 - показник рН води при температурі водойми;

- Іонна сила води у водоймі;

До 1 — константа першого ступеня дисоціації Н 2 3 при температурі води у водоймі.

Якщо скидання стічних вод у водойму порушує ці умови, необхідно застосовувати попередню нейтралізацію. Найчастіше стічні води іонообмінної частини водопідготовчих установок після змішування скидів регенеративних вод від катіонітів і аніонітних фільтрів мають кислу реакцію. Для нейтралізації застосовують лужні реагенти, як доломіт, різні луги, але найчастіше вапно.

Рис. 3. Схема нейтралізації лужних регенераційних вод димовими газами:

1 - Н-катіонітний фільтр; 2 - аніонітний фільтр; 3 - приямок збору регенераційних вод; 4 - насос, що перекачує; 5 - бак нейтралізації; 6 - розподільна труба; 7 - насос перемішування та скидання; 8 - ежектор; 9 - димові гази, очищені від золи; 10 - вода, що охолоджує після конденсаторів турбін Нейтралізація вапном не викликає настільки різкого підвищення солевмісту води, як при використанні інших реагентів. Відбувається це з тієї причини, що при нейтралізації вапном утворюється осад, який виводиться з води. Позитивний досвід отримано також при нейтралізації стічних вод аміачною водою.

Добову витрату реагентів, необхідних для нейтралізації кислих вод, можна записати як Q СР =Q СК -Q СЩ, а лужних - як Q СР =Q СЩ -Q СК .

При нейтралізації вапном добова витрата 100%-ного СаО становить QСаО = 28 QСР 10-3.

На рис. 2 наведено схеми нейтралізації кислих стічних вод.

Якщо після змішування регенераційних скидів вода має лужний характер, то її нейтралізацію можна проводити димовими газами за рахунок розчинення СО 2 , СО 3 , СО 2 .

Необхідний обсяг димових газів V для нейтралізації добового об'єму лужних стічних вод визначається за формулою

де V Г- Повний обсяг димових газів, що утворюються при спалюванні палива, після золоуловлювача, м 3 /кг або м 3 /м 3;

V SO2 ; V CO2і V NO2- Об'єми відповідних газів, що утворюються при спалюванні палива, м 3 /кг або м 3 /м 3 .

На рис. 3 наведено схему нейтралізації стічних вод водопідготовчих установок димовими газами з використанням барботажного способу розчинення газу у воді.

Для тих же цілей застосовуються і випарні установки для концентрування та глибокого упарювання стічних вод (Ферганська ТЕЦ, Казанська ТЕЦ-3). Концентрат подається на встановлення переробки концентрованих стоків. Установка представляє апарат з занурювальним пальником (рис. 4), де упарювання проводиться до отримання кристалічної солі, яка складується в сховищі, що не фільтрується.

4. Очищення стічних вод, що містять нафтопродукти

Рис. 4. Апарат занурювального горіння для випарювання стічних вод:

1 - занурювальний пальник; 2 - апарат; 3 - вентилятор; 4 - бак; 5 – регулятор рівня Для очищення стічних вод від нафтопродуктів застосовуються методи відстоювання, флотації та фільтрування.

Метод відстоювання заснований на можливості мимовільного поділу води та нафтопродуктів. Частинки нафтопродуктів під впливом сил поверхневого натягу набувають сферичну форму, та його розміри перебувають у діапазоні від 2 до 310 2 мкм. Величина, обернена до розміру частинки, називається ступенем дисперсності. В основі процесу відстоювання лежить принцип виділення нафтопродуктів під дією різниці густин води та частинок олії. Зміст нафтопродуктів у стоках перебуває у межах і становить середньому 100 мг/л.

Відстоювання нафтопродуктів проводиться в нафтовик (рис. 5). Вода подається в приймальну камеру і, пройшовши під перегородкою, потрапляє у відстійну камеру, де відбувається процес поділу води і нафтопродуктів. Очищена вода, пройшовши під другою перегородкою, виводиться з нафтовик, а нафтопродукти утворюють плівку на поверхні води і видаляються спеціальним пристроєм. При виборі нафтовик необхідно приймати такі припущення: швидкість руху води у всіх точках поперечного перерізу однакова; потік води має ламінарний характер; швидкість спливу частинок нафтопродуктів постійна протягом усього часу проходження потоку.

Рис. 5. Схема типової нафтовик:

1-стічна вода; 2 - приймальна камера; 3-відстійна зона: 4-очищена вода; 5 - вертикальні напівзавантажені перегородки; 6-нафтосбірні труби; 7-плівка спливли нафтопродуктів Значний вплив на ефективність роботи нафтовиловки надає температура води. Збільшення температури води призводить до зниження її в'язкості, що сприяє покращенню умов виділення частинок. Наприклад, мазут при температурі води нижче 30 °С осідає в нефгеловушке, в інтервалі 30 ... 40 ° С частки мазуту знаходяться у зваженому стані і лише понад 40 ° C проявляється ефект спливання частинок.

Рис. 6. Нафтовловиця Гіпроспецпромбуду зі скребковим механізмом:

1 - приймальна камера; 2 - перегородка; 3 - відстійна зона; 4 - перегородка; 5 - випускна камера; 6 - переливний лоток; 7 - скребок; 8 - поворотні щілинні труби; 9 - приямок; 10 - гідроелеватор На рис. 6 представлена нефтеловушка Гідроспецпромбуду. Нафтопродукти, що спливають на поверхню у відстійних камерах, зганяють скребковим пристроєм до щілинних поворотних труб, розташованим на початку та наприкінці відстійних зон кожної секції, через які вони виводяться з нафтовиловушки. За наявності тонучих домішок у стічній воді вони випадають на дно нефтеловушки, згрібаються тим же скребковим транспортером в приямок і за допомогою даного клапана (або гідроелеватора) виводяться з нефтеловушки. Нафтопівниці такого типу розраховані на продуктивність 15...220 кг/с по стічній воді.

Рис. 5.7. Схема установки для напірної флотації:

1-вхід води; 2-приймальний резервуар; 3-всмоктувальна труба; 4-повітропровід; 5-насос; 6-флотаційна камера; 7-пінозбірник; 8-відведення очищеної води; 9-напірна ємність Флотаційний спосіб очищення води полягає в утворенні комплексів частка нафтопродуктів - бульбашка повітря з наступним виділенням цих комплексів з води. Швидкість спливання таких комплексів у 102...103 разів перевищує швидкість спливання частинок нафтопродуктів. З цієї причини флотація набагато ефективніша за відстоювання.

Рис. 8. Схема установки для безнапірної флотації:

1-вхід води; 2-приймальний резервуар; 3-всмоктувальна труба; 4-повітропровід; 5-насос; 6-флотаційна камера; 7-пінозбірник; 8-відведення очищеної води

Розрізняють напірну флотацію, коли він бульбашки повітря виділяються з пересиченого розчину їх у воді, і безнапірну, що здійснюється з допомогою бульбашок повітря, введених у воду спеціальними пристроями.

При напірній флотації (рис. 7) повітря розчиняється у воді під надмірним тиском до 0,5 МПа, для чого в трубопровід перед насосом подається повітря, а потім водоповітряна суміш протягом 8-10 хв витримується в спеціальній напірній ємності, звідки і подається в флотатор, де відбуваються скидання тиску, утворення бульбашок повітря та власне флотаційний процес поділу води та домішки. При зниженні тиску на вході води у флотатор повітря, розчинене у воді, виділяється практично миттєво, утворюючи бульбашки.

При безнапірній флотації (рис. 8) утворення бульбашок відбувається за рахунок механічних (насосом, ежектором) або електричних сил і флотатор вводиться готова дисперсна система бульбашки - вода. Оптимальні розміри бульбашок дорівнюють 15-30 мкм. Швидкість спливання бульбашок такого розміру із захопленими частинками нафти становить середньому 0,9…10 -3 м/с, що у 900 разів перевищує швидкість спливання частки нафти розміром 1,5 мкм.

Фільтрування замазучених та замаслених вод здійснюється на заключній стадії очищення. Процес фільтрування заснований на прилипані емульгованих частинок нафтопродуктів до поверхні зерен матеріалу, що фільтрує. Оскільки фільтруванню передує попереднє очищення стічних вод (відстоювання, флотація), перед фільтрами концентрація нафтопродуктів невисока і як 10 -4 …10 -6 в об'ємних частках.

При фільтруванні стічних вод частки нафтопродуктів виділяються з потоку води на поверхні зерен матеріалу, що фільтрує, і заповнюють найбільш вузькі порові канали. При гідрофобної поверхні (не взаємодіє з водою) частинки добре прилипають до зерен, при гідрофільній (взаємодіє з водою) прилипання утруднене через наявність гідратної оболонки на поверхні зерен. Однак частинки, що прилипають, витісняють гідратну оболонку і починаючи з якогось моменту часу фільтруючий матеріал працює як гідрофобний.

Рис. 9. Зміна концентрації мазуту в конденсаті під час пропарювання фільтра при регенерації фільтруючого матеріалу При роботі фільтра частки нафтопродуктів поступово заповнюють об'єм пор та насичують фільтруючий матеріал. В результаті після закінчення деякого часу встановлюється рівновага між кількістю масла, що виділяється з потоку на стінки, і кількістю масла, що стікає у вигляді плівки в наступні по ходу потоку шари фільтруючого матеріалу.

З часом насиченість нафтопродуктами зсувається до нижньої межі фільтруючого шару і концентрація олії у фільтраті збільшується. У цьому випадку фільтр вимикається на регенерацію. Підвищення температури води сприяє зменшенню в'язкості нафтопродуктів і, отже, більш рівномірному розподілу по висоті шару.

Традиційними матеріалами для завантаження фільтрів є кварцовий пісок та антрацит. Іноді застосовують сульфовугілля, відпрацьований Nа-катіонітовий фільтр. Останнім часом застосовують доменний та мартенівський шлак, керамзит, діатоміт. Спеціально для цього ЕНІН ім. Г. М. Кржижановського розробив технологію отримання півкоксу з кансько-ачинського вугілля.

Рис. 10. Технологічна схема очищення стічних вод, що містять нафтопродукти:

Ефективність очищення стічних вод у насипних фільтрах від нафтопродуктів становить близько 80%. Вміст нафтопродуктів становить 2...4 мг/кг, що перевищує ГДК. Вода з такою якістю може спрямовуватись для технологічних цілей ТЕС. У ряді випадків цей фільтрат необхідно доочистити на сорбційних (завантажених активованим вугіллям) або фільтрах намивання.

Повна типова схема очищення стічних вод від нафтопродуктів показано на рис. 10. Стічні води збираються в буферні усреднительные баки, у яких відбувається виділення частини найбільших грубодисперсних. домішок та частинок нафтопродуктів. Стічна вода, частково звільнена від домішок, прямує в нафтову пастку. Потім вода надходить у проміжний бак і звідти подається насосом на флотатор. Виділені нафтопродукти прямують у мазутоприймач, потім підігріваються парою для зниження в'язкості та евакуюються з установки для спалювання.

Частково очищена вода прямує у другий проміжний бак і подається з нього на фільтрувальну установку, що складається з двох щаблів. Перший ступінь є фільтром з двошаровим завантаженням з кварцового піску і антрациту. Другий ступінь складається з сорбційного фільтра. завантаженого активованим вугіллям. Ступінь очищення води за цією схемою становить близько 95%.

5. Очищення обмивних вод поверхонь нагрівання котлів

Обмивальні води регенеративних повітропідігрівачів (РВП) являють собою кислі розчини (рН= 1,3…3), що містять грубодисперсні домішки: оксиди заліза, кремнекислоту, продукти недопалу, нерозчинну частину золи, вільну сірчану кислоту, сульфати важких металів, з'єднання міді та ін.

В середньому обмивна вода містить, г/л: вільну кислоту (у перерахунку на Н 2 SО 4) 4…5, залізо 7…8, нікель0,1…0,15, ванадій 0,3…0,8, мідь 0, 02…0,05, завислі речовини 0,5, сухий залишок 32…45.

Стічні води від обмивок РВП та конвективних поверхонь нагрівання котлів знешкоджуються нейтралізацією їх лугами. При цьому іони важких металів осідають у шлам у вигляді відповідних гідрооксидів. Оскільки обмивальні води мазутних котлів містять ванадій, шлам, що утворюється при їх нейтралізації, є цінною сировиною для металургійної промисловості. Тому процес нейтралізації та очищення обмивних вод організується так. щоб кінцевими продуктами були знешкоджена освітлена вода та зневоднений ванадієвий шлам, який прямує на металургійні заводи.

Нейтралізація обмивних вод провадиться в одну або дві стадії. При нейтралізації одну стадію стічні води обробляються вапняним молоком до рН=9,5…10 і випадання всіх токсичних компонентів осад.

На рис. 11 показаний розроблений ВТІ та Теплоелектропроектом та впроваджений на Київській ТЕЦ-5 варіант схеми нейтралізації та знешкодження обмивних вод РВП. У цій схемі обмивні води подаються в бак-нейтралізатор, який також дозується і розчин вапна. Розчин перемішується насосами рециркуляції та стисненим повітрям, потім відстоюється протягом 7...8 год, після чого частина освітленої води (50-60%) використовується повторно на обмивання котлів, а шлам подається для зневоднення на фільтр-преси типу ФПАКМ. Шлам шнековим транспортером відправляється на розфасовку та склад. Продуктивність фільтр-пресу 70 кг/(м2 год). Фільтрат з фільтр-преса надходить на катіонітний фільтр для уловлювання залишків катіонів важких металів. Фільтрат катіонітних фільтрів скидається у водойму.

Рис. 11. Схема установки для знешкодження та нейтралізації обмивних вод котлів та РВП:

Челябінським науково-дослідним інститутом металургії (ЧНДІМ) спільно з Київською ТЕЦ-5 розроблено метод підвищення вмісту ванадію в осаді. При одностадійній нейтралізації як реагент-осадник використовують суміш, що містить гідрооксид заліза Fе (ОH) 2 кальцію Са (ОН) 2 магнію Мg (ОН) 2 і силікат-іон SiO 3 2 - Процес осадження проводиться при рН=3,4 …4,2.

Для підвищення концентрації з'єднання ванадію у шламі процес осадження можна організувати у дві стадії. На першій стадії проводиться обробка лугом (NаОН) до рН=4,5-4,0, при якому відбувається осадження Fе (ОН) 3 та основної маси ванадію, а на другій стадії процес нейтралізації проводиться при рН=8,5…10, при якому осаджуються інші гідроксиди. Друга стадія здійснюється вапном. У цьому випадку цінність є шлам, отриманий на першій стадії нейтралізації.

6. Очищення стічних вод хімічних промивок та консервації обладнання

Загальну кількість забруднених стоків від одного хімічного промивання, що підлягають очищенню, м 3 можна визначити з виразу

де а-Сумарний обсяг промивних контурів, м 3 ;

До-Коефіцієнт, рівний 25 для газомазутних ТЕС і 15 для пиловугільних, так як в останньому випадку частина відмивних вод з вмістом заліза менше 100 мг/л може бути скинута в ГЗП.

Розрізняють два основні варіанти очищення відмивних та консерваційних вод:

на ТЕС, що працюють на рідкому та газоподібному паливі, а також на вугільних ТЕС із розімкнутою (прямотковою) системою ДЗП;

на ТЕС, що працюють на твердому паливі з обіговою системою ДЗП.

За першим варіантом передбачаються такі стадії очищення: збирання всіх відпрацьованих розчинів у ємності-усреднители, виведення з розчину токсичних речовин другої групи, очищення води від речовин третьої групи. Збір та знешкодження стічних вод проводяться на установці, що включає двосекційний відкритий басейн або ємність-усреднитель, баки-нейтралізатори та бак для корекції рН.

Стоки первинних водних промивок обладнання, забруднені продуктами корозії та механічними домішками, прямують до першої секції відкритого басейну. Після відстоювання освітлена вода з першої секції має перепускатися до другої — усреднитель басейну. У цю секцію відводяться стоки з рН=6…8 від водних промивок після завершення операції з витіснення кислих і лужних розчинів.

Вода із секції-усреднителя повинна повторно використовуватись для підживлення оборотних систем водопостачання або ГЗП. Зразковий склад стоків у басейні-відстійнику вказано у табл. 2. Кислі та лужні розчини від хімічних очищень обладнання збираються в баки-нейтралізатори (рис. 12), що вміщують 7...10 обсягів очищуваного контуру, для їх взаємної нейтралізації. Розчини з баків-нейтралізаторів та використані розчини від консервації обладнання направляються в бак для корекції рН з метою проведення їхньої остаточної нейтралізації, осадження іонів важких металів (заліза, міді, цинку), розкладання гідразину, руйнування нітратів.

Донейтралізація та осадження заліза виробляються шляхом підлужування розчинів вапном до рН=10…12 залежно від складу стічних вод, що знешкоджуються. Для осадження шламу та освітлення вода відстоюється не менше двох діб, після чого шлам видаляється на шламовідвал передочисток водопідготовчих установок або на золовідвал.

Якщо в промивних розчинах на основі лимонної кислоти крім заліза присутні також мідь і цинк, то для осадження міді та цинку слід застосовувати сульфід натрію, який необхідно додавати розчин після відділення шламу гідрооксиду заліза. Осад сульфідів міді та цинку повинен ущільнюватися відстоюванням не менше доби, після чого шлам видаляється на шламовідвал передочистки.

Рис. 12. Схема очищення промивних стічних вод:

1 - бак; 2 - бак-нейтралізатор; 3 - шламовідстійник; 4 - бак для корекції рН; 5 - подача вапняного молока; б - подача хлорного вапна; 7 - подача сульфіду натрію (Nа 2 S); 8 – сірчана кислота: 9 – подача повітря; 10 - вода на очищення; 11 - вода на фільтр-прес: 12 - скидання Для знешкодження промивних і консервуючих розчинів, що містять нітрити, можна використовувати кислі промивні розчини або проводити обробку розчинів кислотою. При цьому слід враховувати, що при руйнуванні нітритів утворюються гази NO і NО 2 щільність яких вище щільності повітря. Тому доступ у ємність, в якій проводилося знешкодження розчинів, що містять нітрит, може бути дозволений тільки після ретельної вентиляції цієї ємності та перевірки її загазованості.

Гідразин та аміак, що містяться у стічних водах, можуть бути зруйновані обробкою розчинів хлорним вапном. При цьому гідразин окислюється хлорним вапном з утворенням вільного азоту. Для практично повного руйнування гідразину кількість хлорного вапна має бути збільшено порівняно зі стехіометричним приблизно на 5%.

При взаємодії аміаку з хлорним вапном утворюється хлорамін, який у присутності невеликого надлишку аміаку окислює його з утворенням азоту. При великому надлишку аміаку внаслідок його взаємодії з хлораміном утворюється гідразин. Тому при знешкодженні хлорним вапном розчинів, що містять аміак, необхідно суворо витримувати стехіометричну дозу вапна.

Аміак можна нейтралізувати в результаті взаємодії його з вуглекислотою повітря при аерації розчину в бакенейтралізаторі або баку для корекції рН. Освітлена вода, що утворюється після знешкодження промивних та консервуючих розчинів, повинна бути додатково оброблена для надання їй нейтральної реакції (рН=6,5…8,5) та повторно використана на технологічні потреби електростанції. Гідразин присутній у стоках лише протягом кількох діб після зливу розчинів у усреднитель. Пізніше гідразин вже не виявляється, що пояснюється його окисненням при каталітичній участі заліза та міді.

Рис. 13. Схема вузла очищення консервуючих розчинів:

1 - скидання консервуючого розчину; 2 - підведення реагентів; 3 - бак збору консервуючого розчину; 4 - підведення гріючої пари: 5 - насос; 6 - скидання знешкодженого розчину: 7 - циркуляційний насос; 8 - ежектор: 9 - лінія рециркуляції Технологія очищення стоків від фтору полягає в обробці вапном і сірчанокислим глиноземом у наступному співвідношенні: на 1 мг фтору - не менше 2 мг Аl 2 Про 3 . Залишковий вміст фтору досягається трохи більше 1,4…1,6 мг/л.

Освітлена вода з бака для корекції рН вирушає на біохімічне очищення, що є універсальним методом очищення.

В основі процесу біохімічного очищення лежить життєдіяльність деяких видів мікроорганізмів, які можуть використовувати органічні та мінеральні речовини, що містяться у стічних водах, як живильні речовини та джерела енергії. Для біологічного очищення застосовують аеротенки та біофільтри. Існують обмеження для концентрацій деяких речовин у воді, що спрямовується на біоочищення. При підвищених концентраціях ці речовини стають отруйними мікроорганізмів.

Максимально допустимі концентрації речовин у воді, що спрямовується на біологічне очищення, становлять, мг/кг:

гідразину 0,1;

заліза сірчанокислого 5;

активного хлору 0,3;

фталевого ангідриду 0,5.

Трилон Б у чистому вигляді пригнічує процеси нітрифікації при концентрації понад 3 мг/л. Трилонати при вихідних концентраціях менше 100 мг/л повністю поглинаються активним мулом очисних біологічних споруд.

На практиці застосовується також спільне очищення освітленої води з побутовими стоками на районних та міських очисних спорудах. Таке рішення узаконено існуючими санітарними нормами та правилами, в яких зазначаються також умови прийому на очисні споруди стоків та гранично допустимі концентрації в них шкідливих речовин.

На ТЕС із замкнутою системою ДЗУ можливе скидання промивних та консерваційних розчинів безпосередньо на золовідвали, якщо рН>8. Інакше промивна вода попередньо нейтралізується, щоб уникнути корозії обладнання трубопроводів системи ГЗУ. Токсичні домішки сорбуються золою.

Наукові інтереси: процеси флокуляції зооглейно-міцелярних конгломератів частинок активного мулу з переважанням психрофільних мікроорганізмів, утворених у природних умовах під впливом тривалого періоду низьких температур та їх різких добових коливань.

Проблема утилізації та знищення відходів ПВХ (саме відходів, а не шлюбу та випресувань) від різних виробництв (насамперед лінолеуму та полімерного взуття) гостро стояла ще в СРСР. Спалювання відходів ПВХ практично неприйнятне. Проста вторинна переробка є найчастіше економі-. неефективним процесом (особливо за наявності різнорідних матеріалів, наприклад, ПВХ +...

У кожному разі, при використанні опадів стічних вод, активного мулу, рідких стоків тваринницьких комплексів необхідно визначати рівень їх забруднення важкими металами. Водні витяжки з деяких рослин (береза, черемха, верба) у високих концентраціях можна використовувати для інгібування росту та розвитку деяких бур'янів, а застосування їх у малих концентраціях може стимулювати...

Дисертація

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 4 розділів, висновків, практичних пропозицій та списку літератури. Обсяг роботи складає 154 сторінки, 27 малюнків, 13 таблиць, 4 додатки. Список літератури містить 237 публікацій, у тому числі 17 іноземних джерел.

Показано умови (тривалість перемішування, температура, рН, дози матеріалів), що забезпечують знешкодження реальних активних мулів біологічних очисних споруд від важких металів при застосуванні різних кальцієвих матеріалів: крейди, гіпсу, фосфориту, фосфогіпсу, апатиту. Такими умовами є рН = 6,8, t = 20 - 25 ° C і тривалість перемішування 60 хв. Визначено...

Дисертація

Необхідно відзначити, що на різних ділянках річки Чулим протягом усього періоду досліджень спостерігається ідентичність щодо якісного складу фітопланктону: і підвищення температури води на станціях 2, 3 та 4 під дією стічних вод Назарівської ГРЕС не призводить до зміни видів-домінантів. Зміни спостерігаються лише в кількісних характеристиках представлених в альгофлорі видів.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані у 58 роботах, у тому числі монографія та глави у 2-х монографіях, карти ефективних питомих активностей ЕРН мінералів у родовищах та ґрунтах, «Норми допустимих рівнів гамма-випромінювання та радону на ділянках забудови» Волгоградської області. Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 розділів, загальних висновків, списку...

Дисертація

А - активація, І - інгібування Сіра лісова грунт --Вилужений чорнозем. Як очевидно з малюнка, нафтове забруднення призводить до зниження активності більшості ферментів сірчаного обміну. Протиріччя між інгібуючим впливом нафти на активність ферментів сірчаного обміну та стимуляцією зростання чисельності тіонових та сульфатвідновлювальних бактерій можна пояснити розвитком своєрідного...

Дисертація

9-19,7 екз./м), запаси нітратного азоту в орному шарі (на 3,7-7,2 кг/га), знижують щільність складання ґрунту.3. Біологічні препарати підвищують загальну та продуктивну кущистість ярого ячменю, озерненість колосу та масу 1000 зерен. Вони збільшують темпи приросту площі листової поверхні протягом періоду вегетації та фотосинтетичний потенціал посівів, отже, і тривалість...

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Стічні води ТЕС та їх очищення

1. Класифікація стічних вод ТЕС

Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться із циклу електростанції.

2. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища

Мікроорганізми (бактерії) інтенсифікують процес мінералізації органіки під час окислення її киснем.

осадження грубодисперсних та коагуляція колоїдних домішок;

окиснення (мінералізація) органічних домішок;

окиснення мінеральних домішок кисню;

Для гідробіонтів найбільш сприятливий показник рН = 6,5 ... 8,5.

Оскільки скидання води із систем охолодження обладнання ТЕС несуть переважно «теплове» забруднення слід пам'ятати, що температура надає сильний вплив на біоценоз у водоймі. З одного боку, температура прямо впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, з іншого - на швидкість відновлення дефіциту кисню. При підвищенні температури прискорюються процеси розмноження гідробіонтів.

Різкий перепад температур, що виникає при скиданні у водойму нагрітих вод, призводить до загибелі риби та становить серйозну загрозу рибному господарству. Вплив стічних вод, температура яких на 6…9 З вище за температуру річкової води, згубно навіть для риб, адаптованих до літньої температури до + 25°С.

Середньомісячна температура води в розрахунковому створі водоймища господарсько-питного та культурно-побутового водокористування влітку після скидання нагрітої води не повинна підвищуватися більш ніж на 3°С порівняно з природною середньомісячною температурою води на поверхні водоймища або водотоку для спекотного місяця року. Для рибогосподарських водойм температура води в розрахунковому створі влітку не повинна підвищуватися більш ніж на 5 ° С в порівнянні з природною в місці водовипуску. Середньомісячна температура води найбільш жаркого місяця в розрахунковому створі рибогосподарських водойм не повинна перевищувати 28°С, а для водойм з холодноводними рибами (лососевими та сиговими) не повинна перевищувати 20°С.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах

	Для водойм санітарно-побутового водокористування	Для рибогосподарських водойм
Речовина			Клас небезпеки	Лімітуючий показник шкідливості
Аміак NH 3	санітарно-токсикологічний			токсикологічний
Ванадій V 5+
Гідразин N 2 H 4
Залізо Fe 2+	органолептичний (колір)
	органолептичний (присмак)
Миш'як As 2+	санітарно-токсикологічний
Нікель Ni 2+
Нітрати (за NO 2 -)
Поліакриламід
					відсутність
Свицець Pb 2+
Формальдегід

Сульфати (SO 4)	органолептичний (присмак)			санітарно-токсикологічний
	органолептичний (запах)			токсикологічний
Нафта та нафтопродукти	органолептичний (плівка)			рибогосподарський

У табл. 1 наведено ГДК деяких речовин, притаманних енергетики.

Який вплив впливають на природні водойми окремі забруднювачі, характерні для ТЕС?

Донні відкладення нафтопродуктів видаляються ще повільніше і стають джерелом вторинного забруднення води.

Кислоти та луги.Кислі та лужні води змінюють показник рН води водоймища в районі їх скидання, Зміна рН негативно позначається на флорі та фауні водойми, порушує біохімічні процеси та фізіологічні функції у риб та інших живих організмів. У разі підвищення лужності води, тобто. рН>9,5 у риб руйнується шкірний покрив, тканини плавників і зябра, водні рослини пригнічуються, погіршується самоочищення водойми. При зниженні показника, тобто. рНг$5 неорганічні (сірчана, соляна, азотна) та органічні (оцтова, молочна, виннокам'яна та ін) кислоти надають на риб токсичну дію.

ІнгібіториОП-7, ОП-10 надають запах воді та специфічний присмак рибі. Тому для водних об'єктів, що використовуються для рибогосподарських цілей, лімітуючим показником шкідливості інгібіторів ОП-7 та ОП-10 є токсикологічний показник, а для водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування – органолептичний (смак, запах).

Зразковий склад стоків у басейні-відстійнику до очищення, за різних методів хімічних промивок, мг/л

Компоненти	Соляно-кислотний	Комплексний	Аддітиново-кислотний	Фталевокислотний	Гідразіно-кислотний	Дикарбокислотний
Хлориди Cl -
Сульфати SO 4
Залізо Fe 2+, Fe 3+




ПБ-5, В-1, В-2

Формальдегід
Амонійні сполуки NH 4 +
Нітрити NO 2-
Гідразин N 2 H 4

3. Обробка скидних вод водопідготовчих установок

стічний електричний станція водопідготовчий

Методи очищення стічних вод поділяються на механічні (фізичні), фізико-хімічні, хімічні та біохімічні.

механічне видалення великих домішок (на ґратах, сітках);

мікропроціджування (дрібні сітки);

відстоювання та освітлення;

застосування гідроциклонів;

центрифугування;

фільтрування;

флотація;

електрофорез;

мембранні методи (зворотний осмос, електродіаліз).

Виділення домішок із зміною фазового стану води або домішки (фізико-хімічні методи):

домішка - газова фаза, водо-рідка фаза (дегазація або відгін з парою);

домішка - рідка або тверда фаза; вода - рідка фаза (випарювання);

домішка і вода - дві рідкі фази, що не змішуються (екстракція і коалесценція);

домішка - тверда фаза; вода - тверда фаза (виморожування);

домішка – тверда фаза, вода – рідка фаза (кристалізація, сорбція, коагуляція).

утворення важкорозчинних сполук (вапнування та ін.);

синтез та розкладання (розкладання комплексів важких металів при введенні лугів та ін);

термічна переробка (апарати з занурювальним пальником, спалювання кубових залишків та ін.).

Відповідно до умов скидання стічних вод технологія їх очищення складається зазвичай із трьох етапів:

скидання всіх відпрацьованих розчинів та відмивальних вод у усреднитель;

Схема установки для зневоднення шламу передочистки однією з ТЕС представлена на рис1.

Рис. 1. Принципова схема установки для зневоднення шламу продування освітлювачів:

1 - підведення шламу; 2 – освітлена вода на ВПУ; 3 – технічна вода; 4 – повітря;

5 - зневоднений шлам; 6 - барабанно-вакуумний фільтр; 7 - повітродувка; 8 – вакуум-насос; 9 – ресивер; 10 – бак постійного рівня; 12 – насос; 12 – ємність; 13 - бункер для зневодненого шламу

Продувна вода з освітлювача прямує до збірної ємності. Для попередження осадження шламу в цій ємності через продувну воду барботується повітря, потім вода перекачується в бак постійного рівня і надходить у вакуумний фільтр, де відбувається відділення шламу. Зневоднений шлам скидається в бункер і потім прямує на шламовідвал. Вода після відокремлення шламу повертається на водопідготовчу установку.

Рис. 2. Схеми самонейтралізації ( а) та нейтралізації ( б) вапном стічних вод водопідготовчих установок:

Продування освітлювачів може спрямовуватися також у систему ГЗП або на нейтралізацію кислих стоків (при рН>9).

а при лужних

де а- коефіцієнт змішування на ділянці між випуском стічних вод та розрахунковим створом найближчого пункту водокористування;

Q- розрахункова витрата водойми, рівний для незарегульованих річок найбільшої середньомісячної витрати води 95% забезпеченості;

Щ- зміна лужності води, що викликає зміну рН вихідної води до гранично допустимого значення, мг-екв/кг;

Q CЩ та QСК - добові скидання лугу та кислоти у стічних водах відповідно, г-екв.

Скидання кислоти та лугу визначаються за такими виразами:

де GЩ і GК - добові витрати лугу та кислоти відповідно, кг;

qЩ і qК - питомі витрати лугу та кислоти при регенерації, г-екв/г-екв.

Величина Щвизначається за формулою

де Щ 0 - лужність вихідної води водоймища, мг-екв/кг;

рН Д - допустимий показник рН води після змішування стічної води з водою вододжерела (6,5 та 8,5);

рН = рН Д -рН 0 - величина, на яку можна змінювати показник рН води вододжерела;

рН 0 – показник рН води при температурі водойми;

Іонна сила води у водоймі;

До 1 - константа першого ступеня дисоціації Н 2 3 при температурі води у водоймі.

Рис. 3. Схема нейтралізації лужних регенераційних вод димовими газами:

Нейтралізація вапном не викликає такого різкого підвищення солевмісту води, як при використанні інших реагентів. Відбувається це з тієї причини, що при нейтралізації вапном утворюється осад, який виводиться з води. Позитивний досвід отримано також при нейтралізації стічних вод аміачною водою.

Добову витрату реагентів, необхідних для нейтралізації кислих вод, можна записати як Q СР=Q СК-Q СЩ, а лужних - як Q СР=Q СЩ-Q СК.

При нейтралізації вапном добова витрата 100%-ного СаО становить QСаО = 28 QСР 10-3.

На рис. 2 наведено схеми нейтралізації кислих стічних вод.

V SO2; V CO2і V NO2- обсяги відповідних газів, що утворюються при спалюванні палива, м3/кг або м3/м3.

4. Очищення стічних вод, що містять нафтопродукти

Рис. 4. Апарат занурювального горіння для випарювання стічних вод:

1 - занурювальний пальник; 2 – апарат; 3 – вентилятор; 4 – бак; 5 - регулятор рівня

Для очищення стічних вод від нафтопродуктів застосовуються методи відстоювання, флотації та фільтрування.

Рис. 5. Схема типової нафтовик:

1-стічна вода; 2 – приймальна камера; 3-відстійна зона: 4-очищена вода; 5 - вертикальні напівзавантажені перегородки; 6-нафтосбірні труби; 7-плівка спливли нафтопродуктів

Значний вплив на ефективність роботи нафтовик надає температура води. Збільшення температури води призводить до зниження її в'язкості, що сприяє покращенню умов виділення частинок. Наприклад, мазут при температурі води нижче 30 °С осідає в нефгеловушке, в інтервалі 30 ... 40 ° С частки мазуту знаходяться у зваженому стані і лише понад 40 ° С проявляється ефект спливання частинок.

Рис. 6. Нафтовловиця Гіпроспецпромбуду зі скребковим механізмом:

На рис. 6 представлена нефтеловушка Гідроспецпромбуду. Нафтопродукти, що спливають на поверхню у відстійних камерах, зганяють скребковим пристроєм до щілинних поворотних труб, розташованим на початку та наприкінці відстійних зон кожної секції, через які вони виводяться з нафтовиловушки. За наявності тонучих домішок у стічній воді вони випадають на дно нефтеловушки, згрібаються тим же скребковим транспортером в приямок і за допомогою даного клапана (або гідроелеватора) виводяться з нефтеловушки. Нафтопівниці такого типу розраховані на продуктивність 15...220 кг/с по стічній воді.

Рис. 5.7. Схема установки для напірної флотації:

Флотаційний метод очищення води полягає в утворенні комплексів частка нафтопродуктів - бульбашка повітря з наступним виділенням цих комплексів із води. Швидкість спливання таких комплексів у 102...103 разів перевищує швидкість спливання частинок нафтопродуктів. З цієї причини флотація набагато ефективніша за відстоювання.

Рис. 8. Схема установки для безнапірної флотації:

При напірній флотації (мал. 7) повітря розчиняється у воді під надлишковим тиском до 0,5 МПа, для чого в трубопровід перед насосом подається повітря, а потім водоповітряна суміш протягом 8-10 хв витримується в спеціальній напірній ємності, звідки і подається в флотатор, де відбуваються скидання тиску, утворення бульбашок повітря та власне флотаційний процес поділу води та домішки. При зниженні тиску на вході води у флотатор повітря, розчинене у воді, виділяється практично миттєво, утворюючи бульбашки.

Рис. 9. Зміна концентрації мазуту в конденсаті під час пропарювання фільтра при регенерації фільтруючого матеріалу

Працюючи фільтра частки нафтопродуктів поступово заповнюють обсяг пір і насичують фільтруючий матеріал. В результаті після закінчення деякого часу встановлюється рівновага між кількістю масла, що виділяється з потоку на стінки, і кількістю масла, що стікає у вигляді плівки в наступні по ходу потоку шари фільтруючого матеріалу.

Традиційними матеріалами для завантаження фільтрів є кварцовий пісок та антрацит. Іноді застосовують сульфовугілля, відпрацьований Nа-катіонітовий фільтр. Останнім часом застосовують доменний та мартенівський шлак, керамзит, діатоміт. Спеціально для цього ЕНІН ім. Г.М. Кржижановського розробив технологію отримання півкоксу з кансько-ачинського вугілля.

Рис. 10. Технологічна схема очищення стічних вод, що містять нафтопродукти:

Регенерацію фільтра слід проводити водяною парою тиском 0,03...0,04 МПа через верхній розподільний пристрій. Пара розігріває уловлені нафтопродукти, і вони під тиском витісняються із шару. Тривалість регенерації зазвичай не перевищує 3 год. Витиснення олії з фільтра супроводжується спочатку зростанням його концентрації в конденсаті, а потім її зменшенням (рис. 9). Конденсат скидається в баки перед нафтовик або флотатором.

5. Очищення обмивних вод поверхонь нагрівання котлів

На рис. 11 показаний розроблений ВТІ та Теплоелектропроектом та впроваджений на Київській ТЕЦ-5 варіант схеми нейтралізації та знешкодження обмивних вод РВП. У цій схемі обмивні води подаються в бак-нейтралізатор, який також дозується і розчин вапна. Розчин перемішується насосами рециркуляції та стисненим повітрям, потім відстоюється протягом 7…8 год, після чого частина освітленої води (50-60%) використовується повторно на обмивання котлів, а шлам подається для зневоднення на фільтр-преси типу ФПАКМ. Шлам шнековим транспортером відправляється на розфасовку та склад. Продуктивність фільтр-пресу 70 кг/(м2 год). Фільтрат з фільтр-преса надходить на катіонітний фільтр для уловлювання залишків катіонів важких металів. Фільтрат катіонітних фільтрів скидається у водойму.

Рис. 11. Схема установки для знешкодження та нейтралізації обмивних вод котлів та РВП:

Регенерація фільтра проводиться розчином NaСl, регенераційні води скидаються в бак-нейтралізатор. Вода знешкоджується, проте шлам збагачений оксидами заліза, сірчанокислим кальцієм і бідний сполуками ванадію (пентаоксиду ванадію менше 3...5%).

Челябінським науково-дослідним інститутом металургії (ЧНДІМ) спільно з Київською ТЕЦ-5 розроблено метод підвищення вмісту ванадію в осаді. При одностадійній нейтралізації як реагент-осаджувач використовують суміш, що містить гідрооксид заліза Fе(ОH) 2 , кальцію Са(ОН) 2 , магнію Мg(ОН) 2 і силікат-іон SiO 3 2 - Процес осадження проводиться при рН=3,4 …4,2.

Для підвищення концентрації з'єднання ванадію у шламі процес осадження можна організувати у дві стадії. На першій стадії проводиться обробка лугом (NаОН) до рН=4,5-4,0, при якому відбувається осадження Fе(ОН) 3 та основної маси ванадію, а на другій стадії процес нейтралізації проводиться при рН=8,5…10, при якому осаджуються інші гідроксиди. Друга стадія здійснюється вапном. У цьому випадку цінність є шлам, отриманий на першій стадії нейтралізації.

6. Очищення стічних вод хімічних промивок та консервації обладнання

де а-Сумарний обсяг промивних контурів, м 3 ;

Розрізняють два основні варіанти очищення відмивних та консерваційних вод:

на ТЕС, що працюють на твердому паливі з обіговою системою ДЗП.

Стоки первинних водних промивок обладнання, забруднені продуктами корозії та механічними домішками, прямують до першої секції відкритого басейну. Після відстоювання освітлена вода з першої секції має перепускатися у другу – усреднитель басейну. У цю секцію відводяться стоки з рН=6…8 від водних промивок після завершення операції з витіснення кислих і лужних розчинів.

Рис. 12. Схема очищення промивних стічних вод:

Для знешкодження промивних та консервуючих розчинів, що містять нітрити, можна використовувати кислі промивні розчини або проводити обробку розчинів кислотою. При цьому слід враховувати, що при руйнуванні нітритів утворюються гази NO і NО 2 щільність яких вище щільності повітря. Тому доступ у ємність, в якій проводилося знешкодження розчинів, що містять нітрит, може бути дозволений тільки після ретельної вентиляції цієї ємності та перевірки її загазованості.

Рис. 13. Схема вузла очищення консервуючих розчинів:

Технологія очищення стоків від фтору полягає в обробці вапном і сірчанокислим глиноземом у наступному співвідношенні: на 1 мг фтору - не менше 2 мг Аl 2 Про 3 . Залишковий вміст фтору досягається трохи більше 1,4…1,6 мг/л.

Освітлена вода з бака для корекції рН вирушає на біохімічне очищення, що є універсальним методом очищення.

гідразину 0,1;

заліза сірчанокислого 5;

активного хлору 0,3;

фталевого ангідриду 0,5.

За відсутності оборотної системи ДЗП на ТЕС консерваційні розчини піддаються обробці різними окислювачами: киснем повітря, хлорним вапном та ін.

Подібні документи

Стічні води ТЕС та його очищення, впливом геть природні водойми, процеси самоочищення. Заходи, які забезпечують зниження впливу на водойму. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин. Обробка скидних вод водопідготовчих установок.

презентація , доданий 29.01.2014

Склад та класифікація пластичних мас. Стічні води виробництв суспензійних полістиролів та кополімерів стиролу. Стічні води виробництва фенолоформальдегідних смол. Класифікація методів їхнього очищення. Очищення стічних вод після виробництва каучуків.

курсова робота , доданий 27.12.2009

Стічні води як ресурс промислового водопостачання, їх класифікація в залежності від економічності використання для водопідготовки, типи та різновиди. Етапи проведення заходів щодо підготовки стічних вод, застосовувані споруди та інструменти.

реферат, доданий 03.01.2011

Санітарно-гігієнічне значення води. Характеристика технологічних процесів очищення стічних вод. Забруднення поверхневих вод. Стічні води та санітарні умови їх спуску. Види їхнього очищення. Органолептичні та гідрохімічні показники річкової води.

дипломна робота , доданий 10.06.2010

Склад стічних вод харчової промисловості. Оцінка впливу стічних вод харчової промисловості на стан природних вод, тваринний світ водойм. Правові основи та методи забезпечення природоохоронного законодавства у галузі охорони природних вод.

дипломна робота , доданий 10.08.2010

Технологічні процеси та обладнання – джерела утворення викидів. Розрахунок екологічного податку. Стічні води різних цехів машинобудівних підприємств. Витрата поверхневих стічних вод. Особливі види промислового забруднення водойм.

контрольна робота , доданий 07.01.2015

Джерела та види забруднювачів навколишнього середовища, характерні для даного виробництва. Методи очищення стічних вод: механічні, термічні, фізико-хімічні, хімічні та електрохімічні. Опис технологічного процесу та техніка безпеки.

дипломна робота , доданий 10.02.2009

Види виробництва електроенергії у РФ. Характеристики та походження стічних вод. Склад і концентрація забруднень, що у них. Фізико-хімічні методи їхнього очищення. Аналіз впливу розвитку теплових електростанцій та їхнього впливу на довкілля.

реферат, доданий 03.04.2014

Забруднення, які у побутових стічних водах. Біорозкладається як одна з ключових властивостей стічних вод. Чинники та процеси, що впливають на очищення стічних вод. Основна технологічна схема очищення споруд середньої продуктивності.

реферат, доданий 12.03.2011

Вплив води та розчинених у ній речовин на організм людини. Санітарно-токсикологічні та органолептичні показники шкідливості питної води. Сучасні технології та методи очищення природних та стічних вод, оцінка їх практичної ефективності.

Головна > Лекції

Національний дослідницький

Томський політехнічний університет

Кафедра теоретичної та

промислової теплотехніки

Лекції з курсу:

«Природоохоронні технології у промисловій

теплоенергетиці»

Розробник: к.т.н., Разва А.С.

Стічні води підприємств теплоенергетики та їх очищення

1. Класифікація стічних вод ТЕС

Експлуатація теплових електростанцій пов'язана з використанням великої кількості води. Основна частина води (більше 90%) витрачається в системах охолодження різних апаратів: конденсаторів турбін, масло- та повітроохолоджувачів, рухомих механізмів та ін. Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться з циклу електростанції. До стічних, або скидних, вод крім водних систем охолодження відносяться: скидні води систем гідрозолоуловлювання (ГЗУ), що відпрацювали розчини після хімічних промивок теплосилового обладнання або його консервації: регенераційні та шламові води від водоочисних (водопідготовчих) установок: нафтозабруднені стоки, розчини та розчини що виникають при обмиваннях зовнішніх поверхонь нагріву, головним чином повітропідігрівачів і водяних економайзерів котлів, що спалюють сірчистий мазут. Склади перелічених стоків різні і визначаються типом ТЕС та основного обладнання, її потужністю, видом палива, складом вихідної води, способом водопідготовки в основному виробництві та, звичайно, рівнем експлуатації. Води після охолодження конденсаторів турбін та повітроохолоджувачів несуть, як правило, тільки так зване теплове забруднення, оскільки їх температура на 8...10 С перевищує температуру води у вододжерелі. У деяких випадках охолодні води можуть вносити в природні водойми та сторонні речовини. Це зумовлено тим, що в систему охолодження включені також і охолоджувачі масло, порушення щільності яких може призводити до проникнення нафтопродуктів (масел) в охолодну воду. На мазутних ТЕС утворюються стічні води, що містять мазут. Масла можуть потрапляти в стічні води також з головного корпусу, гаражів, відкритих розподільних пристроїв, маслогосподарств. Кількість вод систем охолодження визначається в основному кількістю пари, що відпрацювала, що надходить в конденсатори турбін. Отже, найбільше цих вод на конденсаційних ТЕС (КЕС) та АЕС, де кількість води (т/год), що охолоджує конденсатори турбін, може бути знайдено за формулою Q=KWде W- Потужність станції, МВт; До-Коефіцієнт, для ТЕС До = 100...150: АЕС 150...200. На електростанціях, що використовують тверде паливо, видалення значних кількостей золи та шлаку виконується зазвичай гідравлічним способом, що потребує великої кількості води. На ТЕС потужністю 4000 МВт, що працює на Екібастузькому вугіллі, спалюється до 4000 т/год цього палива, при цьому утворюється близько 1600...1700 т/год золи. Для евакуації цієї кількості зі станції потрібно щонайменше 8000 м 3 /год води. Тому основним напрямом у цій галузі є створення оборотних систем ГЗУ, коли освітлена вода, що звільнилася від золи і шлаку, прямує знову на ТЕС у систему ГЗУ. Скидні води ДЗП значно забруднені завислими речовинами, мають підвищену мінералізацію та здебільшого підвищену лужність. Крім того, в них можуть утримуватися сполуки фтору, миш'яку, ртуті, ванадію. Стоки після хімічного промивання або консервації теплосилового обладнання дуже різноманітні за складом внаслідок великої кількості промивних розчинів. Для промивок застосовуються соляна, сірчана, плавикова, сульфамінова мінеральні кислоти, а також органічні кислоти: лимонна, ортофталева, адипінова, щавлева, мурашина, оцтова та ін. Поряд з ними використовуються трилон Б, різні інгібітори корозії, гідразин, нітрити, аміак. Внаслідок хімічних реакцій у процесі промивань або консервації обладнання можуть скидатися різні органічні та неорганічні кислоти, луги, нітрати, солі амонію, заліза, міді, трилон Б, інгібітори, гідразин, фтор, уротропін, каптакс тощо. Така різноманітність хімічних речовин вимагає індивідуального вирішення нейтралізації та поховання токсичних відходів хімічних промивок. Води від обмивання зовнішніх поверхонь нагріву утворюються тільки на ТЕС, що використовують як основне паливо сірчистий мазут. Слід пам'ятати, що знешкодження цих обмивних розчинів супроводжується отриманням шламів, містять цінні речовини - сполуки ванадію і нікелю. Під час експлуатації водопідготовки знесоленої води на ТЕС та АЕС виникають стоки від складу реагентів, промивок механічних фільтрів, видалення шламових вод освітлювачів, регенерації іонітових фільтрів. Ці води несуть значну кількість солей кальцію, магнію, натрію, алюмінію, заліза. Наприклад, на ТЕЦ, що має продуктивність хімводоочищення 2000 т/год, скидається солей до 2,5 т/год. З передочистки (механічні фільтри та освітлювачі) скидаються нетоксичні опади – карбонат кальцію, гідрооксид заліза та алюмінію, кремнекислота, органічні речовини, глинисті частинки. І, нарешті, на електростанціях, що використовують у системах мастила та регулювання парових турбін вогнестійкі рідини типу іввіоль або ОМТІ, утворюється невелика кількість стічної води, забрудненої цією речовиною. Основним нормативним документом, що встановлює систему охорони поверхневих вод, є «Правила охорони поверхневих вод (типове становище)» (М.: Держкомприроди, 1991р.).

2. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища

Природні водойми являють собою складні екологічні системи (екосистеми) існування біоценозу - спільноти живих організмів (тварини та рослини). Ці системи створювалися протягом багатьох тисячоліть еволюції живого світу. Водойми є не лише збірниками та сховищами води, в яких вода усереднюється за якістю, але в них безперервно протікають процеси зміни складу домішок – наближення до рівноваги. Воно може бути порушено внаслідок людської діяльності, зокрема скидання стічних вод ТЕС. Живі організми (гідробіонти), що населяють водоймища, тісно пов'язані між собою умовами життя, і в першу чергу ресурсами харчування. Гідробіонти грають основну роль у процесі самоочищення водойм. Частина гідробіонтів (зазвичай рослини) синтезують органічні речовини, використовуючи при цьому неорганічні сполуки з навколишнього середовища, такі як СО 2 , NН 3 та ін Інші гідробіонти (звичайно тварини) засвоюють готові органічні речовини. Водорості також мінералізують органічні речовини. У процесі фотосинтезу вони виділяють кисень. Основна частина кисню надходить у водойму шляхом аерації при контакті води з повітрям. Мікроорганізми (бактерії) інтенсифікують процес мінералізації органіки під час окислення її киснем. Відхилення екосистеми від рівноважного стану, спричинене, наприклад, скиданням стічних вод, може призвести до отруєння і навіть загибелі певного виду (популяції) гідробіонтів, що призведе до ланцюгової реакції пригнічення всього біоценозу. Відхилення від рівноваги інтенсифікує процеси, що приводять водоймище в оптимальний стан, які називають процесами самоочищення водойми. Найважливіші з цих процесів такі:

осадження грубодисперсних та коагуляція колоїдних домішок; окиснення (мінералізація) органічних домішок; окиснення мінеральних домішок кисню; нейтралізація кислот і основ за рахунок буферної ємності води водоймища (лужності), що призводить до зміни її рН; гідроліз іонів важких металів, що призводить до утворення їх малорозчинних гідроксидів та виділення їх із води; встановлення вуглекислотної рівноваги (стабілізація) у воді, що супроводжується або виділенням твердої фази (СаСО 3), або переходом її частини у воду.Процеси самоочищення водойм залежать від гідробіологічної та гідрохімічної обстановки в них. Основними факторами, що істотно впливають на водоймища, є температура води, мінералогічний склад домішок, концентрація кисню, показник рН води, концентрації шкідливих домішок, що перешкоджають або утруднюють процеси самоочищення водойм. Для гідробіонтів найбільш сприятливий показник рН = 6,5 ... 8,5. Оскільки скидання води із систем охолодження обладнання ТЕС несуть переважно «теплове» забруднення слід пам'ятати, що температура надає сильний вплив на біоценоз у водоймі. З одного боку, температура прямо впливає на швидкість протікання хімічних реакцій, з іншого - на швидкість відновлення дефіциту кисню. При підвищенні температури прискорюються процеси розмноження гідробіонтів. Сприйнятливість живих організмів до токсичних речовин із підвищенням температури зазвичай збільшується. У разі підвищення температури до +30 °С скорочується приріст водоростей, уражується фауна, риби стають малорухливими і перестають годуватися. Крім того, зі зростанням температури зменшується розчинність кисню у воді. Різкий перепад температур, що виникає при скиданні у водойму нагрітих вод, призводить до загибелі риби та становить серйозну загрозу рибному господарству. Вплив стічних вод, температура яких на 6...9 С вище за температуру річкової води, згубно навіть для риб, адаптованих до літньої температури до + 25 °С. Середньомісячна температура води в розрахунковому створі водоймища господарсько-питного та культурно-побутового водокористування влітку після скидання нагрітої води не повинна підвищуватися більш ніж на 3 °С порівняно з природною середньомісячною температурою води на поверхні водоймища або водотоку для найбільш спекотного місяця року. Для рибогосподарських водойм температура води в розрахунковому створі влітку не повинна підвищуватися більш ніж на 5 ° С в порівнянні з природною в місці водовипуску. Середньомісячна температура води найбільш жаркого місяця в розрахунковому створі рибогосподарських водойм не повинна перевищувати 28 ° С, а для водойм з холодноводними рибами (лососевими та сиговими) не повинна перевищувати 20 ° С.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах Таблиця 1

	Для водойм санітарно-побутового водокористування		Для рибогосподарських водойм
Речовина		Клас небезпеки	Лімітуючий показник шкідливості
Аміак NH 3	санітарно-токсикологічний		токсикологічний
Ванадій V 5+
Гідразин N 2 H 4
Залізо Fe 2 +	органолептичний (колір)
Мідь Cu 2 +	органолептичний (присмак)
Миш'як As 2 +	санітарно-токсикологічний
Нікель Ni 2 +
Нітрати (за NO 2 -)
Поліакриламід
Ртуть				відсутність
Свицець Pb 2 +
Формальдегід
Фтор F -
Сульфати (SO 4)	органолептичний (присмак)		санітарно-токсикологічний
Феноли	органолептичний (запах)		токсикологічний
Нафта та нафтопродукти	органолептичний (плівка)		рибогосподарський

Гранично допустимою концентрацією (ГДК) шкідливої речовини у воді водойми називається його концентрація, яка при щоденному впливі протягом тривалого часу на організм людини не викликає будь-яких патологічних змін та захворювань, що виявляються сучасними методами досліджень, а також не порушує біологічного оптимуму у водоймі. У табл.1 наведено ГДК деяких речовин, притаманних енергетики. Який вплив впливають на природні водойми окремі забруднювачі, характерні для ТЕС? Нафтопродукти.Стоки, що містять у водоймища, що містять нафтопродукти, викликають появу у води запаху і присмаку гасу, утворення плівки або масляних плям на її поверхні та відкладень важких нафтопродуктів на дні водойм. Плівка нафтопродуктів порушує процес газообміну та перешкоджає проникненню у воду світлових променів, забруднює береги та прибережну рослинність. Потрапили у водойму нафтопродукти внаслідок біохімічного окиснення поступово розкладаються на вуглекислоту та воду. Однак цей процес протікає повільно і залежить від кількості розчиненого у воді кисню, температури води та кількості мікроорганізмів у ній. У літній час плівка нафтопродуктів розкладається на 50...80% протягом 5...7 днів, при температурі нижче +10 °С процес розкладання триває більш тривало, а при +4 °С розкладання взагалі не відбувається. Донні відкладення нафтопродуктів видаляються ще повільніше і стають джерелом вторинного забруднення води. Наявність у воді нафтопродуктів робить воду непридатною для пиття. Особливо великих збитків завдається рибному господарству. Риби найбільш чутливі до зміни хімічного складу води та попадання до неї нафтопродуктів в ембріональному періоді. Нафтопродукти, що потрапляють у водоймище, призводять також до загибелі планктону - важливої складової кормової бази риб. Від забруднення водойм нафтопродуктами страждають також водоплавні птахи. Насамперед ушкоджуються оперення та шкіра птахів. При сильній поразці птиці гинуть. Кислоти та луги.Кислі та лужні води змінюють показник рН води водоймища в районі їх скидання, Зміна рН негативно позначається на флорі та фауні водойми, порушує біохімічні процеси та фізіологічні функції у риб та інших живих організмів. У разі підвищення лужності води, т. е. рН>9,5 у риб руйнується шкірний покрив, тканини плавників і зябра, водні рослини пригнічуються, погіршується самоочищення водойми. При зниженні показника, тобто рНг$5 неорганічні (сірчана, соляна, азотна) та органічні (оцтова, молочна, виннокам'яна та ін) кислоти надають на риб токсичну дію. З'єднання ванадіюмають здатність накопичуватися в організмі. Вони є отрутами з дуже різноманітною дією на організм і здатні викликати зміни в органах кровообігу, дихання, в нервовій системі: призводять до порушення обміну речовин та алергічних уражень шкіри. З'єднання заліза.Розчинні солі заліза, що утворюються внаслідок впливу кислоти на метал теплоенергетичного обладнання, при нейтралізації кислих розчинів лугу переходять у гідрат оксиду заліза, що випадає в осад і може відкладатися на зябрах риб. Комплекси заліза з лимонною кислотою негативно впливають на колір та запах води. Крім того, солі заліза мають деяку загальну токсичну дію, а з'єднання тривалентного (окисного) заліза діють обпікаюче на травний тракт. З'єднання нікелювражають тканину легень, викликають функціональні порушення центральної нервової системи, шлункові захворювання, зниження кров'яного тиску. З'єднання мідімають загальну токсичну дію і при надмірному попаданні в організм викликають порушення шлунково-кишкового тракту. Для риб небезпечні навіть незначні концентрації міді. Нітрити та нітрати.Води, що містять нітрити та нітрати у кількостях, що перевищують гранично допустимі. не можуть бути використані для питного водопостачання. При їх вживанні спостерігалися випадки тяжкої метгемоглобінемії. Крім того, нітрати несприятливо впливають на вищих безхребетних та риб. Аміакі солі амонію гальмують біологічні процеси у водоймах та високотоксичні для риб. Крім того, амонієві солі внаслідок біохімічних процесів окислюються до нітратів. Трилон Б.Розчини трилону Б токсичні мікроорганізмів, зокрема і тих, які беруть участь у процесах біохімічної очищення. Комплекси трилону Б із солями жорсткості мають значно меншу токсичність, проте комплекси його із солями заліза фарбують воду водойми і надають їй неприємного запаху. ІнгібіториОП-7, ОП-10 надають запах воді та специфічний присмак рибі. Тому для водних об'єктів, що використовуються для рибогосподарських цілей, лімітуючим показником шкідливості інгібіторів ОП-7 та ОП-10 є токсикологічний показник, а для водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування – органолептичний (смак, запах). Гідразин, сполуки фтору, миш'яку, ртутіотруйні як людини, так фауни водойм. Однак у воді, яка використовується для питних цілей, має бути певна концентрація фтор-іонів (приблизно 1,0-1,5 мг/л). Як менші, і великі концентрації фтору шкідливі для людського організму. Підвищений солевмістстічних вод, навіть обумовлене наявністю нейтральних солей, близьких за складом до солей, які у звичайних водах водойм, може негативно вплинути на флору і фауну водойм. Шлам, що знаходиться в скидних водах для очищення водопідготовчих установок, містить органічні речовини. Потрапляючи у водойму, він сприяє зниженню вмісту кисню у воді через окислення цих органічних речовин, що може призвести до порушення процесів самоочищення водоймища, а в зимовий час до розвитку замору риби. Пластівці оксидів заліза, що містяться в шламі, і надлишок вапна вражають слизову оболонку зябер у риби, приводячи її до загибелі. Зниження негативного впливу ТЕС на водоймища здійснюється наступними основними шляхами: очищенням стічних вод перед їх скиданням у водоймища, організацією необхідного контролю; зменшенням кількості стічних вод аж до створення безстічних електростанцій; використанням стічних вод у циклі ТЕС; удосконаленням технології самої ТЕС. У табл.2 представлений приблизний усереднений склад стоків виходячи з даних хімічного аналізу проб, взятих з басейнів-відстійників деяких електростанцій. Ці речовини за своїм впливом на санітарний режим водойм можуть бути розділені на три групи. Зразковий склад стоків у басейні-відстійнику до очищення,

за різних методів хімічних промивок, мг/л Таблиця 2

Компоненти	Соляно-кислотний	Комплексний	Аддітиново-кислотний	Фталевокислотний	Гідразіно-кислотний	Дикарбокислотний
Хлориди Cl -
Сульфати SO 4
Залізо Fe 2 + , Fe 3 +
Мідь Cu 2 +
Цинк Zn 2+
Фтор F -
ОП-7, ОП-10
ПБ-5, В-1, В-2
Каптакс
Формальдегід
Амонійні сполуки NH 4 +
Нітрити NO 2 -
Гідразин N 2 H 4
Солевміст

До першої повинні бути віднесені неорганічні речовини, вміст яких у цих розчинах близький до значень ГДК. Ними є сульфати та хлориди кальцію, натрію, магнію. Скидання у водоймище стічних вод, що містять ці речовини, лише трохи підвищуватиме солевміст води. Другу групу складають речовини, вміст яких значно перевищує ГДК; до них необхідно віднести солі металів (заліза, міді, цинку), фторвмісні сполуки, гідразин, миш'як. Ці речовини не можуть бути поки що біологічно перероблені в нешкідливі продукти. Третя група поєднує всі органічні речовини, а також амонійні солі, нітрити, сульфіди. Спільним для речовин цієї групи є те, що вони можуть бути окислені до нешкідливих або менш шкідливих продуктів: води, вуглекислоти, нітратів, сульфатів, фосфатів, поглинаючи при цьому з води розчинений кисень. Швидкість цього окиснення для різних речовин різна.

3. Обробка скидних вод водопідготовчих установок

Методи очищення стічних вод поділяються на механічні (фізичні), фізико-хімічні, хімічні та біохімічні. Безпосереднє виділення домішок зі стічних вод може бути здійснено такими шляхами (механічні та фізико-хімічні методи):

механічне видалення великих домішок (на ґратах, сітках); мікропроціджування (дрібні сітки); відстоювання та освітлення; застосування гідроциклонів; центрифугування; фільтрування; флотація; електрофорез; мембранні методи (зворотний осмос, електродіаліз).Виділення домішок із зміною фазового стану води або домішки (фізико-хімічні методи):

домішка - газова фаза, водо-рідка фаза (дегазація або відгін з парою); домішка - рідка або тверда фаза; вода - рідка фаза (випарювання); домішка і вода - дві рідкі фази, що не змішуються (екстракція і коалесценція); домішка - тверда фаза; вода - тверда фаза (виморожування); домішка – тверда фаза, вода – рідка фаза (кристалізація, сорбція, коагуляція).Методи очищення стічних вод шляхом перетворення домішок зі зміною їх хімічного складу (хімічні та фізикохімічні методи) поділяються за характером процесів на наступні групи:

утворення важкорозчинних сполук (вапнування та ін.); синтез та розкладання (розкладання комплексів важких металів при введенні лугів та ін); окислювально-відновлювальні процеси (окислення органічних та неорганічних сполук сильними окислювачами та ін.); термічна переробка (апарати з занурювальним пальником, спалювання кубових залишків та ін.).Найбільше практичне значення при очищенні стічних вод ТЕС мають методи: відстоювання, флотація, фільтрування, коагуляція та сорбція, вапнування, розкладання та окиснення речовин. Залежно від якості вихідної води та вимог до якості додаткової води котлів застосовуються різні варіанти схем водопідготовчих установок. У загальному вигляді вони включають передочистку води і іонний обмін. Безпосереднє скидання стічних водопідготовчих установок у водойми неприпустимо через різко змінні значення рН, що виходять за межі 6,5-8,5, оптимальних для водойм, а також високої концентрації в них грубодисперсних домішок і солей. Видалення грубодисперсних домішок та регулювання рН не становлять проблеми. Найбільш складним завданням є зниження концентрації істинно-розчинених домішок (солей). Іонообмінний метод тут непридатний, оскільки призводить до зростання кількості солей, що скидаються. Більш переважними є безреагентні методи (випарювання, зворотний осмос) або з обмеженим застосуванням реагентів (електродіаліз). Але й у випадках обробка води на водопідготовчих установках проводиться двічі. Тому головним завданням при проектуванні та експлуатації водопідготовки ТЕС слід вважати зменшення скидання стічних вод. Відповідно до умов скидання стічних вод технологія їх очищення складається зазвичай із трьох етапів:

скидання всіх відпрацьованих розчинів та відмивальних вод у усреднитель; виділення з рідини токсичних речовин другої групи з подальшим зневодненням осаду; очищення речовин третьої групи.Продувна вода освітлювачів обробляється і повторно використовується після освітлення її на шламовідвалі, або у спеціальних відстійниках, або на фільтр-пресах, або барабанно-вакуумних фільтрах із поверненням води у всіх випадках у баки повторного використання промивних вод механічних фільтрів. Шлам із відстійників періодичної дії спрямовується на шламовідвал з використанням для цієї мети нейтралізованих регенераційних вод іонітових фільтрів. Зневоднений шлам, отриманий на фільтр-пресі, необхідно вивозити до місць поховання, що мають надійний захист від попадання шкідливих речовин у навколишнє середовище. Схема установки для зневоднення шламу передочистки однією з ТЕС представлена на рис1.

Рис.1. Принципова схема установки для зневоднення шламу продувки освітлювачів:

1 - підведення шламу; 2 – освітлена вода на ВПУ; 3 – технічна вода; 4 – повітря; 5 - зневоднений шлам; 6 - барабанно-вакуумний фільтр; 7 - повітродувка; 8 – вакуум-насос; 9 – ресивер; 10 – бак постійного рівня; 12 – насос; 12 – ємність; 13 - бункер для зневодненого шламу Продувна вода з освітлювача прямує до збірної ємності. Для попередження осадження шламу в цій ємності через продувну воду барботується повітря, потім вода перекачується в бак постійного рівня і надходить у вакуумний фільтр, де відбувається відділення шламу. Зневоднений шлам скидається в бункер і потім прямує на шламовідвал. Вода після відокремлення шламу повертається на водопідготовчу установку.

Рис.2. Схеми самонейтралізації (а ) та нейтралізації (б ) вапном стічних вод водопідготовчих установок:

1-Н-катіонітний фільтр; 2-аніонний фільтр; 3-вапняна мішалка; 4-насос вапняної мішалки; 5-насос-дозатор вапняного молока; 6-приямок збору регенерадіонних вод; 7-перекачувальний насос; 8-бак-нейтралізатор; 9-насос перекачування та скидання; 10-охолоджувальна вода після конденсаторів турбін або вододжерело Продувка освітлювачів може направлятися також в систему ГЗП або на нейтралізацію кислих стоків (при рН>9). Вода від промивання механічних фільтрів за наявності передочистки прямує або до лінії вихідної води (при коагуляції), або до нижньої частини кожного освітлювача (при вапнуванні). Для забезпечення постійної витрати ця вода попередньо збирається в бак регенерації промивних вод механічних фільтрів. За відсутності предочистки вода від промивання механічних фільтрів може або оброблятися відстоюванням у спеціальному відстійнику з поверненням освітленої води в лінію вихідної води і видаленням шламу, що відстоявся, на шламовідвал, або використовуватися в системі ГЗУ, або направлятися в систему збору регенераційних вод іонітових фільтр. Стічні води іонообмінної частини водопідготовчої установки, якщо не брати до уваги деяку кількість грубодиперсних домішок, що надходять при розпушуванні фільтрів, є справжніми розчинами солей. Залежно від місцевих умов ці води прямують: у водойми з дотриманням санітарно-гігієнічних та рибогосподарських вимог; у системи гідрозоловидалення; у ставки-випарники за сприятливих кліматичних умов; на випарні установки; у підземні водоносні горизонти. Скидання стічних вод у водойму можливе за дотримання певних умов. Так, при кислих стічних водах необхідно виконання наступної нерівності:

;

А при лужних

Де а- коефіцієнт змішування на ділянці між випуском стічних вод та розрахунковим створом найближчого пункту водокористування; Q- розрахункова витрата водойми, рівний для незарегульованих річок найбільшої середньомісячної витрати води 95% забезпеченості; Щ- зміна лужності води, що викликає зміну рН вихідної води до гранично допустимого значення, мг-екв/кг; Q CЩ та QСК - добові скидання лугу та кислоти у стічних водах відповідно, г-екв. Скидання кислоти та лугу визначаються за такими виразами:

;

Де GЩ і GК - добові витрати лугу та кислоти відповідно, кг; qЩ і qК - питомі витрати лугу та кислоти при регенерації, г-екв/г-екв. Величина Щвизначається за формулою

Де Щ 0 - лужність вихідної води водоймища, мг-екв/кг; рН Д - допустимий показник рН води після змішування стічної води з водою вододжерела (6,5 та 8,5); рН=рН Д -рН 0 - величина, на яку можна змінювати показник рН води вододжерела; рН 0 – показник рН води при температурі водойми;  - іонна сила води у водоймі; До 1 - константа першого ступеня дисоціації Н 2 3 при температурі води у водоймі. Якщо скидання стічних вод у водойму порушує ці умови, необхідно застосовувати попередню нейтралізацію. Найчастіше стічні води іонообмінної частини водопідготовчих установок після змішування скидів регенеративних вод від катіонітів і аніонітних фільтрів мають кислу реакцію. Для нейтралізації застосовують лужні реагенти, як доломіт, різні луги, але найчастіше вапно.

Рис.3. Схема нейтралізації лужних регенераційних вод димовими газами:

1 - Н-катіонітний фільтр; 2 – аніонітний фільтр; 3 - приямок збору регенераційних вод; 4 - насос, що перекачує; 5 – бак нейтралізації; 6 – розподільна труба; 7 - насос перемішування та скидання; 8 – ежектор; 9 – димові гази, очищені від золи; 10 - вода, що охолоджує після конденсаторів турбін Нейтралізація вапном не викликає настільки різкого підвищення солевмісту води, як при використанні інших реагентів. Відбувається це з тієї причини, що при нейтралізації вапном утворюється осад, який виводиться з води. Позитивний досвід отримано також при нейтралізації стічних вод аміачною водою. Добову витрату реагентів, необхідних для нейтралізації кислих вод, можна записати як Q СР =Q СК -Q СЩ, а лужних - як Q СР =Q СЩ -Q СК .

При нейтралізації вапном добова витрата 100%-ного СаО становить QСаО = 28 QСР 10-3.

На рис.2 наведено схеми нейтралізації кислих стічних вод. Якщо після змішування регенераційних скидів вода має лужний характер, то її нейтралізацію можна проводити димовими газами за рахунок розчинення СО 2 , СО 3 , СО 2 . Необхідний обсяг димових газів V для нейтралізації добового об'єму лужних стічних вод визначається за формулою

Де V Г- Повний обсяг димових газів, що утворюються при спалюванні палива, після золоуловлювача, м 3 /кг або м 3 /м 3; V SO2 ; V CO2і V NO2- обсяги відповідних газів, що утворюються при спалюванні палива, м3/кг або м3/м3. На рис.3 наведено схему нейтралізації стічних вод водопідготовчих установок димовими газами з використанням барботажного способу розчинення газу у воді. Для тих же цілей застосовуються і випарні установки для концентрування та глибокого упарювання стічних вод (Ферганська ТЕЦ, Казанська ТЕЦ-3). Концентрат подається на встановлення переробки концентрованих стоків. Установка представляє апарат з занурювальним пальником (рис.4), де упарювання проводиться до отримання кристалічної солі, яка складується в сховищі, що не фільтрується.

4. Очищення стічних вод, що містять нафтопродукти

Рис.4. Апарат занурювального горіння для випарювання стічних вод:

1 - занурювальний пальник; 2 – апарат; 3 – вентилятор; 4 – бак; 5 - регулятор рівня

Для очищення стічних вод від нафтопродуктів застосовуються методи відстоювання, флотації та фільтрування. Метод відстоювання заснований на можливості мимовільного поділу води та нафтопродуктів. Частинки нафтопродуктів під впливом сил поверхневого натягу набувають сферичної форми, та його розміри перебувають у діапазоні від 2 до 310 2 мкм. Величина, обернена до розміру частинки, називається ступенем дисперсності. В основі процесу відстоювання лежить принцип виділення нафтопродуктів під дією різниці густин води та частинок олії. Зміст нафтопродуктів у стоках перебуває у межах і становить середньому 100 мг/л. Відстоювання нафтопродуктів проводиться у нафтовик (рис.5). Вода подається в приймальну камеру і, пройшовши під перегородкою, потрапляє у відстійну камеру, де відбувається процес поділу води і нафтопродуктів. Очищена вода, пройшовши під другою перегородкою, виводиться з нафтовик, а нафтопродукти утворюють плівку на поверхні води і видаляються спеціальним пристроєм. При виборі нафтовик необхідно приймати такі припущення: швидкість руху води у всіх точках поперечного перерізу однакова; потік води має ламінарний характер; швидкість спливу частинок нафтопродуктів постійна протягом усього часу проходження потоку.

Рис.5. Схема типової нафтовик:

1-стічна вода; 2-приймальна камера; 3-відстійна зона: 4-очищена вода; 5- вертикальні напівзавантажені перегородки; 6-нафтосбірні труби; 7-плівка спливли нафтопродуктів Значний вплив на ефективність роботи нафтовик надає температура води. Збільшення температури води призводить до зниження її в'язкості, що сприяє покращенню умов виділення частинок. Наприклад, мазут при температурі води нижче 30 °С осідає в нефгеловушке, в інтервалі 30...40 °С частки мазуту знаходяться у зваженому стані і лише понад 40 °С проявляється ефект спливання частинок.

Рис.6. Нафтовловиця Гіпроспецпромбуду зі скребковим механізмом:

1 – приймальна камера; 2 – перегородка; 3 – відстійна зона; 4 – перегородка; 5 – випускна камера; 6 – переливний лоток; 7 – скребок; 8 – поворотні щілинні труби; 9 - приямок; 10 - гідроелеватор
На рис.6 представлена нефтеловушка Гідроспецпромбуду. Нафтопродукти, що спливають на поверхню у відстійних камерах, зганяють скребковим пристроєм до щілинних поворотних труб, розташованим на початку та наприкінці відстійних зон кожної секції, через які вони виводяться з нафтовиловушки. За наявності тонучих домішок у стічній воді вони випадають на дно нефтеловушки, згрібаються тим же скребковим транспортером в приямок і за допомогою даного клапана (або гідроелеватора) виводяться з нефтеловушки. Нафтеловушки такого типу розраховані на продуктивність 15...220 кг/с за стічною водою.

Рис. 5.7. Схема установки для напірної флотації:

Рис.8. Схема установки для безнапірної флотації:

1-вхід води; 2-приймальний резервуар; 3-всмоктувальна труба; 4-повітропровід; 5-насос; 6-флотаційна камера; 7-пінозбірник; 8-відведення очищеної води Розрізняють напірну флотацію, при якій бульбашки повітря виділяються з пересиченого розчину його у воді, і безнапірну, яка здійснюється за допомогою бульбашок повітря, що вводяться у воду спеціальними пристроями. При напірній флотації (рис.7) повітря розчиняється у воді під надлишковим тиском до 0,5 МПа, для чого в трубопровід перед насосом подається повітря, а потім водоповітряна суміш протягом 8-10 хв витримується в спеціальній напірній ємності, звідки і подається флотатор, де відбуваються скидання тиску, утворення бульбашок повітря та власне флотаційний процес поділу води та домішки. При зниженні тиску на вході води у флотатор повітря, розчинене у воді, виділяється практично миттєво, утворюючи бульбашки. При безнапірній флотації (рис.8) утворення бульбашок відбувається за рахунок механічних (насосом, ежектором) або електричних сил і флотатор вводиться готова дисперсна система бульбашки-вода. Оптимальні розміри бульбашок дорівнюють 15-30 мкм. Швидкість спливання бульбашок такого розміру із захопленими частками нафти становить середньому 0,9...10 -3 м/с, що у 900 разів перевищує швидкість спливання частки нафти розміром 1,5 мкм. Фільтрування замазучених та замаслених вод здійснюється на заключній стадії очищення. Процес фільтрування заснований на прилипані емульгованих частинок нафтопродуктів до поверхні зерен матеріалу, що фільтрує. Оскільки фільтруванню передує попереднє очищення стічних вод (відстоювання, флотація), перед фільтрами концентрація нафтопродуктів невисока і як 10 -4 ...10 -6 в об'ємних частках. При фільтруванні стічних вод частки нафтопродуктів виділяються з потоку води на поверхні зерен матеріалу, що фільтрує, і заповнюють найбільш вузькі порові канали. При гідрофобної поверхні (не взаємодіє з водою) частинки добре прилипають до зерен, при гідрофільній (взаємодіє з водою) прилипання утруднене через наявність гідратної оболонки на поверхні зерен. Однак частинки, що прилипають, витісняють гідратну оболонку і починаючи з якогось моменту часу фільтруючий матеріал працює як гідрофобний. Рис.9. Зміна концентрації мазуту в конденсаті під час пропарювання фільтра при регенерації фільтруючого матеріалу При роботі фільтра частки нафтопродуктів поступово заповнюють обсяг пор і насичують фільтруючий матеріал. В результаті після закінчення деякого часу встановлюється рівновага між кількістю масла, що виділяється з потоку на стінки, і кількістю масла, що стікає у вигляді плівки в наступні по ходу потоку шари фільтруючого матеріалу. З часом насиченість нафтопродуктами зсувається до нижньої межі фільтруючого шару і концентрація олії у фільтраті збільшується. У цьому випадку фільтр вимикається на регенерацію. Підвищення температури води сприяє зменшенню в'язкості нафтопродуктів і, отже, більш рівномірному розподілу по висоті шару. Традиційними матеріалами для завантаження фільтрів є кварцовий пісок та антрацит. Іноді застосовують сульфовугілля, відпрацьований Nа-катіонітовий фільтр. Останнім часом застосовують доменний та мартенівський шлак, керамзит, діатоміт. Спеціально для цього ЕНІН ім. Г. М. Кржижановського розробив технологію отримання півкоксу з кансько-ачинського вугілля.

Рис.10. Технологічна схема очищення стічних вод, що містять нафтопродукти:

1-приймальний бак: 2-нафтовик; 3-проміжні баки; 4-флотатор; 5-напірна ємність; 6-ежектор; 7-мазутоприймач; 8-механічний фільтр; 9-кутовий фільтр; 10-бак промивної води: 11-ресивер; 12-компресор; 13-насоси: 14-розчин коагулянта Регенерацію фільтра слід проводити водяною парою тиском 0,03...0,04 МПа через верхній розподільний пристрій. Пара розігріває уловлені нафтопродукти, і вони під тиском витісняються із шару. Тривалість регенерації зазвичай не перевищує 3 год. Витіснення олії з фільтра супроводжується спочатку зростанням його концентрації у конденсаті, а потім її зменшенням (рис.9). Конденсат скидається в баки перед нафтовик або флотатором. Ефективність очищення стічних вод у насипних фільтрах від нафтопродуктів становить близько 80%. Вміст нафтопродуктів становить 2...4 мг/кг, що перевищує ГДК. Вода з такою якістю може спрямовуватись для технологічних цілей ТЕС. У ряді випадків цей фільтрат необхідно доочистити на сорбційних (завантажених активованим вугіллям) або фільтрах намивання. Повна типова схема очищення стічних вод від нафтопродуктів показано на рис.10. Стічні води збираються в буферні усреднительные баки, у яких відбувається виділення частини найбільших грубодисперсних. домішок та частинок нафтопродуктів. Стічна вода, частково звільнена від домішок, прямує в нафтову пастку. Потім вода надходить у проміжний бак і звідти подається насосом на флотатор. Виділені нафтопродукти прямують у мазутоприймач, потім підігріваються парою для зниження в'язкості та евакуюються з установки для спалювання. Частково очищена вода прямує у другий проміжний бак і подається з нього на фільтрувальну установку, що складається з двох щаблів. Перший ступінь є фільтром з двошаровим завантаженням з кварцового піску і антрациту. Другий ступінь складається з сорбційного фільтра. завантаженого активованим вугіллям. Ступінь очищення води за цією схемою становить близько 95%.

5. Очищення обмивних вод поверхонь нагрівання котлів

Обмивальні води регенеративних повітропідігрівачів (РВП) являють собою кислі розчини (рН= 1,3...3), що містять грубодисперсні домішки: оксиди заліза, кремнекислоту, продукти недопалу, нерозчинну частину золи, вільну сірчану кислоту, сульфати важких металів, з'єднання нікелю, міді та ін. У середньому обмивна вода містить, г/л: вільну кислоту (у перерахунку на Н 2 SО 4) 4...5, залізо 7...8, нікель0,1...0,15, ванадій 0,3...0,8, мідь 0,02...0,05, завислі речовини 0,5, сухий залишок 32...45. Стічні води від обмивок РВП та конвективних поверхонь нагрівання котлів знешкоджуються нейтралізацією їх лугами. При цьому іони важких металів осідають у шлам у вигляді відповідних гідрооксидів. Оскільки обмивальні води мазутних котлів містять ванадій, шлам, що утворюється при їх нейтралізації, є цінною сировиною для металургійної промисловості. Тому процес нейтралізації та очищення обмивних вод організується так. щоб кінцевими продуктами були знешкоджена освітлена вода та зневоднений ванадієвий шлам, який прямує на металургійні заводи. Нейтралізація обмивних вод провадиться в одну або дві стадії. При нейтралізації одну стадію стічні води обробляються вапняним молоком до рН=9,5...10 і випадання всіх токсичних компонентів осад. На рис.11 показаний розроблений ВТІ та Теплоелектропроектом та впроваджений на Київській ТЕЦ-5 варіант схеми нейтралізації та знешкодження обмивних вод РВП. У цій схемі обмивні води подаються в бак-нейтралізатор, який також дозується і розчин вапна. Розчин перемішується насосами рециркуляції та стисненим повітрям, потім відстоюється протягом 7...8 год, після чого частина освітленої води (50-60%) використовується повторно на обмивання котлів, а шлам подається для зневоднення на фільтр-преси типу ФПАКМ. Шлам шнековим транспортером відправляється на розфасовку та склад. Продуктивність фільтр-пресу 70 кг/(м 2 год). Фільтрат з фільтр-преса надходить на катіонітний фільтр для уловлювання залишків катіонів важких металів. Фільтрат катіонітних фільтрів скидається у водойму.

Рис.11. Схема установки для знешкодження та нейтралізації обмивних вод котлів та РВП:

1-обмивальна вода; 2-бак-нейтралізатор; 3-насос; 4-фільтр-прес; 5-технічна вода на промивання фільтрувальної тканини; шнековий транспортер; 7-машина для зашивання мішків; 8-навантажувач; 9-бак-збірка; 10-насос фільтрату; 11-насос розчину солі; 12-бак-мерник розчину солі; 13-фільтрат; 14-регенераційний розчин; /5-катіонітний фільтр; 16-вапняне молоко; 17-мішалка; 18-насос; 19-освітлена вода на повторне використання; 20-стиснене повітря Регенерація фільтра проводиться розчином NаСl, регенераційні води скидаються в бак-нейтралізатор. Вода знешкоджується, проте шлам збагачений оксидами заліза, сірчанокислим кальцієм і бідний сполуками ванадію (пентаоксиду ванадію менше 3...5%). Челябінським науково-дослідним інститутом металургії (ЧНДІМ) спільно з Київською ТЕЦ-5 розроблено метод підвищення вмісту ванадію в осаді. При одностадійній нейтралізації в якості реагенту-осадника використовують суміш, що містить гідрооксид заліза Fе(ОH) 2 кальцію Са(ОН) 2 магнію Мg(ОН) 2 і силікат-іон SiO 3 2 - . Процес осадження проводиться у разі рН=3,4...4,2. Для підвищення концентрації з'єднання ванадію у шламі процес осадження можна організувати у дві стадії. На першій стадії проводиться обробка лугом (NаОН) до рН=4,5-4,0, при якому відбувається осадження Fе(ОН) 3 та основної маси ванадію, а на другій стадії процес нейтралізації проводиться при рН=8,5... 10, при якому осаджуються інші гідроксиди. Друга стадія здійснюється вапном. У цьому випадку цінність є шлам, отриманий на першій стадії нейтралізації.

6. Очищення стічних вод хімічних промивок та консервації обладнання

Стічні води від передпускових (після закінчення монтажу) і експлуатаційних хімічних промивок і консервації обладнання представляють різкі, «залпові» скиди з великою різноманітністю речовин, що містяться в них. Загальну кількість забруднених стоків від одного хімічного промивання, що підлягають очищенню, м 3 можна визначити з виразу

Де а-Сумарний обсяг промивних контурів, м 3 ; До-Коефіцієнт, рівний 25 для газомазутних ТЕС і 15 для пиловугільних, так як в останньому випадку частина відмивних вод з вмістом заліза менше 100 мг/л може бути скинута в ГЗП. Розрізняють два основні варіанти очищення відмивних та консерваційних вод:

на ТЕС, що працюють на рідкому та газоподібному паливі, а також на вугільних ТЕС із розімкнутою (прямотковою) системою ДЗП; на ТЕС, що працюють на твердому паливі з обіговою системою ДЗП.За першим варіантом передбачаються такі стадії очищення: збирання всіх відпрацьованих розчинів у ємності-усреднители, виведення з розчину токсичних речовин другої групи, очищення води від речовин третьої групи. Збір та знешкодження стічних вод проводяться на установці, що включає двосекційний відкритий басейн або ємність-усреднитель, баки-нейтралізатори та бак для корекції рН. Стоки первинних водних промивок обладнання, забруднені продуктами корозії та механічними домішками, прямують до першої секції відкритого басейну. Після відстоювання освітлена вода з першої секції має перепускатися у другу – усреднитель басейну. У цю секцію відводяться стоки з рН=6...8 від водних промивок після завершення операції з витіснення кислих і лужних розчинів. Вода із секції-усреднителя повинна повторно використовуватись для підживлення оборотних систем водопостачання або ГЗП. Зразковий склад стоків у басейні-відстійнику вказано у табл.2. Кислі та лужні розчини від хімічних очищень обладнання збираються в баки-нейтралізатори (рис.12), що вміщають 7...10 обсягів очищуваного контуру, для їх взаємної нейтралізації. Розчини з баків-нейтралізаторів та використані розчини від консервації обладнання направляються в бак для корекції рН з метою проведення їхньої остаточної нейтралізації, осадження іонів важких металів (заліза, міді, цинку), розкладання гідразину, руйнування нітратів. Донейтралізація та осадження заліза проводяться шляхом підлужування розчинів вапном до рН=10...12 залежно від складу стічних вод, що знешкоджуються. Для осадження шламу та освітлення вода відстоюється не менше двох діб, після чого шлам видаляється на шламовідвал передочисток водопідготовчих установок або на золовідвал. Якщо в промивних розчинах на основі лимонної кислоти крім заліза присутні також мідь і цинк, то для осадження міді та цинку слід застосовувати сульфід натрію, який необхідно додавати розчин після відділення шламу гідрооксиду заліза. Осад сульфідів міді та цинку повинен ущільнюватися відстоюванням не менше доби, після чого шлам видаляється на шламовідвал передочистки.

Рис.12. Схема очищення промивних стічних вод:

1 – бак; 2 – бак-нейтралізатор; 3 – шламовідстійник; 4 – бак для корекції рН; 5 – подача вапняного молока; б - подача хлорного вапна; 7 - подача сульфіду натрію (Nа 2 S); 8 – сірчана кислота: 9 – подача повітря; 10 – вода на очищення; 11 - вода на фільтр-прес: 12 - скидання
Для знешкодження промивних та консервуючих розчинів, що містять нітрити, можна використовувати кислі промивні розчини або проводити обробку розчинів кислотою. При цьому слід враховувати, що при руйнуванні нітритів утворюються гази NO і NО 2 щільність яких вище щільності повітря. Тому доступ у ємність, в якій проводилося знешкодження розчинів, що містять нітрит, може бути дозволений тільки після ретельної вентиляції цієї ємності та перевірки її загазованості. Гідразин та аміак, що містяться у стічних водах, можуть бути зруйновані обробкою розчинів хлорним вапном. При цьому гідразин окислюється хлорним вапном з утворенням вільного азоту. Для практично повного руйнування гідразину кількість хлорного вапна має бути збільшено порівняно зі стехіометричним приблизно на 5%. При взаємодії аміаку з хлорним вапном утворюється хлорамін, який у присутності невеликого надлишку аміаку окислює його з утворенням азоту. При великому надлишку аміаку внаслідок його взаємодії з хлораміном утворюється гідразин. Тому при знешкодженні хлорним вапном розчинів, що містять аміак, необхідно суворо витримувати стехіометричну дозу вапна. Аміак можна нейтралізувати в результаті взаємодії його з вуглекислотою повітря при аерації розчину в бакенейтралізаторі або баку для корекції рН. Освітлена вода, що утворюється після знешкодження промивних та консервуючих розчинів, повинна бути додатково оброблена для надання їй нейтральної реакції (рН=6,5...8,5) та повторно використана на технологічні потреби електростанції. Гідразин присутній у стоках лише протягом кількох діб після зливу розчинів у усреднитель. Пізніше гідразин вже не виявляється, що пояснюється його окисненням при каталітичній участі заліза та міді.

Рис.13. Схема вузла очищення консервуючих розчинів:

1 - скидання консервуючого розчину; 2 - підведення реагентів; 3 - бак збору розчину, що консервує; 4 - підведення гріючої пари: 5 - насос; 6 – скидання знешкодженого розчину: 7 – циркуляційний насос; 8 - ежектор: 9 - лінія рециркуляції Технологія очищення стоків від фтору полягає в обробці вапном і сірчанокислим глиноземом у наступному співвідношенні: на 1 мг фтору - не менше 2 мг Аl 2 Про 3 . Залишковий вміст фтору досягається не більше 1,4...1,6 мг/л. Освітлена вода з бака для корекції рН вирушає на біохімічне очищення, що є універсальним методом очищення. В основі процесу біохімічного очищення лежить життєдіяльність деяких видів мікроорганізмів, які можуть використовувати органічні та мінеральні речовини, що містяться у стічних водах, як живильні речовини та джерела енергії. Для біологічного очищення застосовують аеротенки та біофільтри. Існують обмеження для концентрацій деяких речовин у воді, що спрямовується на біоочищення. При підвищених концентраціях ці речовини стають отруйними мікроорганізмів. Максимально допустимі концентрації речовин у воді, що спрямовується на біологічне очищення, становлять, мг/кг:

гідразину 0,1; заліза сірчанокислого 5; активного хлору 0,3; фталевого ангідриду 0,5.Трилон Б у чистому вигляді пригнічує процеси нітрифікації при концентрації понад 3 мг/л. Трилонати при вихідних концентраціях менше 100 мг/л повністю поглинаються активним мулом очисних біологічних споруд. На практиці застосовується також спільне очищення освітленої води з побутовими стоками на районних та міських очисних спорудах. Таке рішення узаконено існуючими санітарними нормами та правилами, в яких зазначаються також умови прийому на очисні споруди стоків та гранично допустимі концентрації в них шкідливих речовин. На ТЕС із замкнутою системою ДЗУ можливе скидання промивних та консерваційних розчинів безпосередньо на золовідвали, якщо рН>8. Інакше промивна вода попередньо нейтралізується, щоб уникнути корозії обладнання трубопроводів системи ГЗУ. Токсичні домішки сорбуються золою. За відсутності оборотної системи ГЗУ на ТЕС консерваційні розчини піддаються обробці різними окислювачами: киснем повітря, хлорним вапном та інших. На рис.13 наведено важлива схема установки очищення консерваційних розчинів. Відпрацьований розчин збирається в баку, ємність якого повинна бути достатньою для прийому відразу його кількості. До бака підводяться пара та реагенти. Для прискорення процесу організується циркуляція розчину з одночасним підведенням повітря за допомогою ежектора. Продування повітрям сприяє розкладанню нітритів і гідразину.

7. Знешкодження стічних вод систем гідрозоловидалення

Кількість стічних вод систем ГЗУ в багато разів перевищує сумарний обсяг решти всіх забруднених стоків ТЕС. Тому очищення стічних вод систем ГЗУ, а для оборотних систем очищення продувної води дуже складні. Очищення цих стоків ускладнюється високою концентрацією фторидів, миш'яку, ванадію, ртуті, германію та деяких інших елементів, що мають токсичні властивості. У застосуванні до таких вод доцільніше їх знешкодження, т. е. зниження концентрації шкідливих речовин до значень, у яких можливі їх скидання у водойми. Основні методи знешкодження:

осадження домішок; сорбція домішок на різних сорбентах, у тому числі на золі; попередня обробка із застосуванням окисно-відновних процесів. Найбільш перевіреним методом, що застосовується для видалення токсичних домішок зі стічних вод, є осадження домішок в результаті утворення малорозчинних хімічних сполук або в результаті адсорбції на поверхні твердих частинок. Як реагент використовується, як правило, вапно. За необхідності застосовуються додаткові реагенти, що підсилюють процес осадження. Деякі утворюються комплекси токсичних речовин з кальцієм мають досить високу розчинність. Наприклад, навіть найменш розчинний з комплексів миш'як з кальцієм ЗСа(АsО 4) 2 Са(ОН) 2 має розчинність 4 мг/кг, що у 18 разів перевищує санітарну норму концентрації миш'яку у водоймах. Для поліпшення виведення миш'яку з води одночасно з вапном використовують сірчанокисле залізо (залізистий купорос) FеSO 4 7Н 2 О. При цьому утворюється важкорозчинна сполука FеАsО. Цей процес посилюється адсорбцією миш'яку пластівцями гідрооксиду заліза. В результаті спільної з вапнуванням коагуляції можна знизити вміст миш'яку в стічній воді ГЗУ при рН = 9 ... 10 до його ГДК у водоймищах (нижче 0,05 мг/кг). Одночасно відбувається і співосадження хрому. З'єднання фтору добре осаджуються при додатковому введенні магнію хлористого (МgСl 2) в стісну воду. Фтор осаджується спільно з пластівцями гідроксиду, що утворюється Мg(ОН) 2 . Наприклад, на Рефтинській ГРЕС, що спалює екібастузьке вугілля, оптимальними умовами зниження концентрації фтору є рН= 10,2...10,4 при дозі магнію, що дорівнює 50 мг/кг фтору. На ТЕС має бути створене спеціальне сховище для поховання там обложених речовин із продувних вод систем ДЗП. Застосовується і ряд інших речовин для осадження фтору, наприклад, на Рефтинській ГРЕС випробувана коагуляція стічних вод ГЗП сірчанокислим алюмінієм. При рН=4,5...5,5 і дозі сірчанокислого алюмінію як безводного Аl 2 (SO 4) 3 , що дорівнює 18...23 мг на 1 мг фтору, його концентрація знижувалася майже до нуля. Сорбційне очищення засноване на здатності сорбентів вилучати токсичні домішки зі стічних вод з утворенням або без утворення з сорбентами хімічних сполук. Стічні води ДЗП містять сорбент - золу. У золі більшості вугілля міститься до 60% SiO 2 і до 30% Аl 2 Про 3 які утворюють в процесі спалювання палива алюмосилікати. Останні є іонообмінними матеріалами, здатними сорбувати іони багатьох металів. Наявність у золі недопалу призводить до сорбції золою органічних та малодисоційованих сполук із води. Налагодження системи ГЗУ дозволяє відкоригувати співвідношення води та золи, значення рН та в результаті отримати досить глибоке видалення токсичних домішок із стічних вод ГЗУ, використовуючи властивості золи. Завдяки такому налагодженню можна уникнути будівництва спеціальних очисних споруд. Принциповим вирішенням проблеми знешкодження стічних вод систем ДЗП є перехід на пневматичні сухі системи транспортування та зберігання золи та шлаку з повним їх використанням у народному господарстві.

8. Очищення стічних вод сіроочисних установок

На ряді ТЕС Німеччини діють установки для очищення стічних вод, що утворюються на стадії освітлення суспензії гіпсу в концентраторах. Наприклад, на блоці 750 МВт ТЕС Бергкамен очищення стічних вод проводиться в одноступінчастій установці, схема якої показана на рис.14. Забруднена вода 1 надходить у двокамерний резервуар 2 , куди для осадження металів подається 45% розчин їдкого натру з ємності 3 . Розрахунковий час дії NaOH – 5 хв. Цього достатньо підтримки рН в діапазоні 8,7...9,3. З резервуару 2 вода надходить у резервуар 4 куди з ємності 5 подається флокулянт. Після введення флокулянта стічна вода прямує до освітлювача 6 . По опускній трубі, утвореної внутрішньої та зовнішньої оболонками освітлювача, вода надходить у проміжний об'єм. Швидкість спадного потоку в цьому обсязі дорівнює 10...15 м/с. Остаточний поділ води та шламу відбувається за зміни напряму потоку води після внутрішньої оболонки. Потік рухається вгору зі швидкістю 3 мм/с і в цей час відбувається агломерація та осадження твердих частинок, що опускається в нижню частину освітлювача та видаляється з нього скребковим механізмом. Освітлена вода відводиться через внутрішній збірний пристрій 7 у бак відбору чистої води 10 .
Рис.14. Схема установки очищення стічних вод на блоці 750 МВт ТЕС 1 – забруднена вода; 2 – двокамерний резервуар; 3 - ємність їдкого натру; 4 – резервуар; 5 – ємність флокулянту; 6 - освітлювач; 7 - збірний пристрій освітлювача; 8 - шламонакопичувач; 9 - фільтр-прес; 10 – бак збору чистої води; 11 – насос; 12 - рівнемір; 13 – клапани; 14 - витратомір та регулюючий клапан; 15, 16 - регулюючий клапан; 17 – очищена вода; 18 - засувка Концентрація твердої фази в шламі, що видаляється з освітлювача, становить близько 10%. Шлам надходить у спеціальний шламонакопичувач 8 . Невелика частина шламу повертається в стадію підлужування як затравка. Об'єм шламонакопичувача розрахований на дві доби роботи установки при повному навантаженні для запобігання її аварійному зупинці у разі пошкодження фільтр-преса. Час роботи фільтр-преса 9 становить 8 годин на добу. За цей час переробляється 3...4 завантаження. Після опресовування одного завантаження утворюється 2 т шламу, вміст сухої речовини в ньому 30...35%. Хімічний склад вихідної та очищеної води наводиться у табл.3. Очищена вода 17 повертається в цикл сіроочищення. Схема управління установкою показано також рис.14. Розчин їдкого натру дозується залежно від вихідної води (витратомір та регулюючий клапан) 14 ); флокулянт вводиться пропорційно до витрати води (регулюючий клапан 15 ). Хімічний склад вихідної та очищеної води

після сіроочисної установки Таблиця 3

Показник	Стічні води
	до очищення	після очищення
рН
Зважені речовини, мг/л
ГПК, мг/л
Кадмій, мг/л
Ртуть, мг/л
Хром, мг/л
Нікель, мг/л
Цинк, мг/л
Свинець, мг/л
Мідь, мг/л
Сульфіти, мг/л
Фториди, мг/л
Сульфати, мг/л

Очищені стоки відкачуються насосом із збірного бака 10 . Якщо рН обробленої води нижче за необхідне значення, то закривається засувка 18 і припиняється подача вихідної води, а клапан 16 перемикається та оброблена вода повертається на підлужування. Урівнемірами 12 безперервно контролюється рівень шламу в освітлювачі та шлакозбірнику. Загалом установка працює надійно. ПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ 1. Чому на ТЕС утворюються стічні води? 2. Які стічні води мають місце на вугільних та газомазутних ТЕС? 3. Як впливають на флору та фауну водойм нафтопродукти? 4. Що таке теплове забруднення природних водойм? 5. Що Ви знаєте про шкоду для людини стічних вод ТЕС? 6. Як утворюються скидні води водопідготовчих установок? Основні шляхи їхнього знешкодження. 7. Із яких елементів складається система очищення води від нафтопродуктів? 8. Як можна вловити цінні компоненти з обмивних вод РВП мазутних ТЕС? 9. У чому відмінності очищення та використання стічних вод хімічних промивок на газових, мазутних та вугільних ТЕС? 10. Навіщо використовуються біохімічні методи очищення стічних вод? 11. Як орієнтовно визначити кількість стічної води при хімічному промиванні обладнання? 12. Які методи знешкодження використовуються стосовно стічних вод систем ДЗП? 13. Як здійснити осадження миш'яку та фтору? 14. Яку роль грають сорбційні властивості золи вугілля в очищенні стічних вод ТЕС?

Total:0
Вконтакте 0
Google+ 0
ОК 0
Facebook 0