При реконструкции ТЭЦ-21, на которой с 1961 г . действуют 3 системы химводоочистки, ставились задачи:
- обеспечить технологическую надежность и устойчивость работы системы;
- сократить эксплуатационные затраты;
- снизить количество сбрасываемых стоков;
- улучшить качество получаемой воды;
- снизить уровень вредного воздействия на окружающую среду;
- создать АСУ ТП цеха.
Рассматривалось несколько вариантов построения технологической схемы, в том числе с дополнительной УОО для сокращения объема стоков.
НПК "Медиана-фильтр" представляет современные системы очистки воды и водоподготовки:
При сравнении технологий предотвращение образования отложений солей на поверхности мембран методами умягчения ( Na - катионирования) и ингибирования было отмечено, что умягчение имеет следующие преимущества:
- более стабильная работа УОО;
- более длительный межпромывочный интервал.
Недостатками этого подхода являются:
- более высокие эксплуатационные затраты за счет проведения регенерации натрий-катионитных фильтров;
- занимает большие площади.
Преимущества ингибирования:
- экономически более выгодно;
- требует меньших площадей для установки и склада реагентов (доза ингибитора 2–4 мг/л);
- предотвращает образования отложений кремниевой кислоты.
Недостатки:
- постоянное дозирование ингибитора в поток;
- более короткий межпромывочный интервал.
Исходя из того, что на станции существовали установки натрий-катионирования и обессоливания и на основании ранее выполненных исследований, для реконструкции ТЭЦ-21 была выбрана схема с умягчением исходной воды и с дообессоливанием пермеата на существующих ионообменных фильтрах, что обеспечило:
- стабильную работу УОО на умягченной воде и, как следствие, увеличение межпромывочного интервала;
- возможность повторного использования сбросов концентрата УОО, за счет возврата его в теплосеть;
- менее жесткие требования к качеству воды после УУФ из-за отказа от дожимного осмоса.
Вместе с тем негативными последствиями такого выбора явились:
- увеличение нагрузки на существующие фильтры умягчения;
- ухудшение показателя качества воды на УОО по железу. Более частые замены микрофильтров.
Рис. 8.20. Технологическая схема реконструированной установки водоподготовки на ТЭЦ-21
В технологической схеме было применено следующее оборудование:
Самопромывные фильтры
Тип –дисковые Arcal Galaxy 8?4
Номинальная производительность – 400–500 м 3 /ч
Рейтинг фильтрации – 400 мкм
Количество блоков – 1 шт.
Количество фильтров – 8 шт.
Максимальное давление – 10 атм
Минимальное давление – 2,8 атм
Перепад давления на чистой воде при номинальной производительность – 0,2 атм
Расход воды на промывку в расчете на блок – 40 м 3 /ч
Объем воды на одну промывку – 0,17 м 3
Расход воды на собственные нужды – 1 %
Установка ультрафильтрации
Номинальная производительность установки – 150 м 3 /ч
Тип – УФС-1-48
Количество блоков – 4 шт.
Количество модулей в блоке – 46 шт.
Максимальное давление – 4 атм
Расход воды на обратную промывку – 450 м 3 /ч
Объем воды на одну промывку – 3,7 м 3
Расход воды на собственные нужды – 18,5 %
Установка обратного осмоса
Тип – ДВС-М/150-8-54
Количество блоков – 5 шт.
Количество модулей в блоке – 54 шт.
Рабочее давление – 14 атм
Номинальная производительность блока – 50 м 3 /ч (до 60 м 3 /ч)
Расход концентрата – 17 м 3 /ч
Установка обеспечивает следующие показатели качества воды
Показатель |
Ед. изм. |
Исходная вода |
Умягченная вода |
Концентрат |
Пермеат |
Na + |
мг/л |
9,3 |
102 |
403 |
0,8 |
Mg 2+ |
мг/л |
14,6 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
Ca 2+ |
мг / л |
56,1 |
0,10 |
0,40 |
0,00 |
CO 3 2– |
мг / л |
0,25 |
0,25 |
4,0 |
0,00 |
HCO 3 – |
мг / л |
190 |
190 |
751 |
1,80 |
Cl – |
мг / л |
30,0 |
30,0 |
119 |
0,22 |
SO 4 2– |
мг / л |
20,7 |
20,7 |
82,5 |
0,10 |
SO 2 |
мг / л |
10,5 |
10,5 |
41,7 |
0,09 |
CO 2 |
мг / л |
13,8 |
14,2 |
15,7 |
14,2 |
TDS |
мг / л |
332 |
353 |
1400 |
3,0 |
pH |
|
7,3 |
7,3 |
7, 8 |
5, 4 |
Дополнительные показатели получаемого концентрата:
– CO 2 – 15,7 мг/л ;
– рН – 7,8;
– взвешенные вещества – отсутствие;
– нефтепродукты – отсутствие;
– Жо – 0,02 мг-экв/л;
– Що – 12,3 мг-экв/л;
– Ик – 0,246 (мг-экв/л) 2 .
При этом расход воды на собственные нужды составляет:
– 25 % при сбросе концентрата в дренаж;
– 0 % при подаче концентрата в теплосеть.
Рис. 8.21. Элементы водоподготовительной установки на ТЭЦ-21: а – система фильтров Аркал ; б – система ультрафильтрации ; в – установка обратного осмоса
Рис. 8.22. Пульт управления ХВО
В результате реконструкции резко сократилось потребление реагентов и сброс солей (табл. 8.3), расходы и себестоимость воды.
8.3. Потребление реагентов и сброс солей
Реагенты |
Старая технология, т/год |
Новая технология, т/год |
Кислота |
321 (Н 2 S 0 4 ) |
12 ( HCl ) |
Едкий натр |
338 |
29 |
Известковое молоко |
1700 |
0 |
Коагулянт |
124 |
80 |
Гипохлорид |
0 |
15 |
Лимонная кислота |
0 |
1 |
Ингибитор |
0 |
5 |
ВСЕГО: |
2483 |
142 |
Сброс солей от реагентов |
824 |
122 |
|