Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 11

Вследствие разности плотностей газоводяной смеси во внешнем кольце и воды во внутреннем возникает циркуляция раствора, которая способствует уменьшению энергетических потерь при пропускании газа через раствор и сокрашает время реагирования газа с водой. 1.2.2. Очистка сточных вод от нефтепродуктов Общий расход сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, составляют воды мазутохозяйств, главного корпуса, электротехнического оборудования, вспомогательных служб (депо, компрессорные, авто- хозяйства). В состав нефтепродуктов, загрязняющих воду на ТЭС, входят мазуты, смазочные и изоляционные масла, керосин, бензин и т.д. Расход сточных вод, загрязненных мазутом, при проектировании очистных сооружений рекомендуется принимать равным от 5 до 15 м'/ч на газомазутных станциях и от 3 до 10 м'/ч на пылсугольных при общей производительности котлов соответственно от 4200 до 12 600 т/ч и более.

Кроме того, принимаются во внимание также и периодические расходы конденсата, ливневых вод со складов топлива, маслохозяйств, отмывочных вод фильтров коцденсатоочистки и т.д. Для вод, загрязняемых маслами, устанавливается норма постоянного сброса не выше 5 м'/ч соответственно на каждый энергоблок и комплекс вспомогательных служб. Периодический сброс от смыва полов помещений также не должен превышать 5 м'/ч, а для ливневых вод сброс должен определяться в конкретных условиях ТЭС. Очистку сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, осуществляют в отстойном, флотационном и сорбционном оборудовании. 1.2.3.

Очистка сточных вод от оомывок поверхностей котлов При сжигании топочных мазутов в котлах энергетических установок образуется зола, выход которой, обычно, не превышает 0,1 — 0,3 % от массы сжигаемого мазута. Зола мазутов — продукт окисления солей, перешедших в высококипяшие фракции при переработке нефти. Часть золы составляют соли щелочных и щелочно-земельных металлов, извлекаемых из пластовой воды вместе с нефтью, другая часть золы образуется из металлоорганики, входящей непосредственно в структуру компонентов нефти. В состав золы входят окислы и соединения ванадия, никеля, натрия, кальция, алюминия, железа и др.

Несмотря на малое содержание золы в мазутах, она создает значитсльныс трудности при эксплуатации котлов. В первую очередь это объясняется способностью золы образовывать осаждения на поверхностях нагрева, что снижает эффективность теплопередачи. Для удаления отложений осуществляют постоянную обмывку поверхностей нагревательных котлов и регенеративных воздухоподогревателей (РВП). Обмывку РВП проводят через 15 — 20 сут эксплуатации котла, затрачивая около 5 м' обмывочной воды на 1 м' сечения РВП.

При обмывке часть отложений (80 — 85 %) растворяется в воде, а остальные переходят в воду в виде грубодисперсных примесей. Сред- Часть У!. Технологические решения очистки сточных еод ний состав примесей обмывочной воды (в г/л) представлен ниже: Грубоднсперсные .................................. 0,5 Свободная Н,БО, ................................ 4 — 5 Железо........ 7 — 8 Ванадий. ., 0,3 — 0,8 Никель ......,..............,.....0,1 — 0,15 Медь...............,........................ 0,02-0,05 Сухой остаток ................................. 32 — 45 Показатель рН обмывочной воды составляет 1,3 — 1,6.

Средний ориентировочный размер стока обмывоч- ных вод для крупной ГРЭС составляет 10 — 15 т/ч. При очистке таких вод возникает проблема не только их обезвреживания, но и одновременного выделения ценных продуктов (ванадия и никеля) из обмывочных растворов. Особо ценным компонентом является 'Ч,О„которую выделяют из обмывочных вод.

На рис. 1.5 представлена технологическая схема получения осадка У,О, из обмывочных вод. Рнс. 1.5. Принципиальная схема процесса непрерывного осаждения пятиокиси ванадия из серно-кислых растворов: 1 — рсактор; 2 — насос; 3 — реактор-нсйтрализатор; 4 — рсактор-коагулятор; 5 — отстойник № 1; б, 10 — баки осветленного раствора; 7, У, 12 — рспульпаторы соответственно № 1, 2, 3; 8, 11, 13 — отстойники соотвстствснно № 2, 3, 4; 14 — фильтр- пресс; 15 — сборник сто тих вод; 1б — плавильная печь Глава 1. Очистка сточных вод в теплоэнергетике По предлагаемой схеме в серно- кислый раствор, нагретый до кипения, подается сухая сода или ее насыщенный раствор в количестве, необходимом для создания рН в интервале 1,4 — 2,0 (1,5 — 2,0 кг воды на 1 кг Ч,О,).

В случае, если ванадий находится в растворе в недо- окисленной форме, добавляется также ИаС10, в количестве 0,2 кг на 1 кг Ч,О,. Процесс проводится в каскадно расположенных реакторах в течение 3 ч. Промывка осадка производится хлористым аммонием и горячей водой в отдельных аппаратах. Расход хлористого аммония на промывку составляет 0,1 кг на 1 кг Ч,О,. По окончании промывки осадок с влажностью 55 — 65 % направляется на барабанный вакуум- фильтр или фильтр-пресс. Выход ЧО, из раствора в промытый осадок составляет 95,5 — 97,0 % с содержанием его в этом осадке 89,5— 92,2 %. В этом процессе использовались серно-кислые растворы, относительно богатые ванадием. В применении его к процессам очистки обмывочных вод следует, видимо„ожидать несколько более бедные по ванадию концентраты, причсм этот процесс может служить первой стадией очистки; вторая стадия очистки может сохраняться в видо нейтрализации всех освобождающихся в этом процессе вод известью при рН = 8,5 .

10, высаживания шлама и использования осветленной воды для обмывок поверхностей нагрева котлов и пиковых подогревателей. Таким образом, применение этого процесса на ТЭС позволит получить (при незначительном увеличении затрат) продукт, достаточно близкий к техни- 76 ческой пятиокиси ванадия, содержащей основной продукт (Ч,О,) в количестве не менее 98 %. Естественно„ что отпускная цена этого продукта будет более высокой, чем полученная по обычному двухстадийному способу. Кроме того, это позволит избежать вторичной переработки ванадиевых концентратов в металлургическом производстве.

На рис. 1.6 представлены два варианта схемы ВТИ для нейтрализации и обезвреживания обмывочных вод котлов и РВП, разработанных Киевским отделением ТЭП. Согласно первому варианту обмывочные воды подаются в бак-нейтрализатор, в который также дозируется и раствор извести. Персмешивание раствора осуществляется насосами рециркуляции и сжатым воздухом. Отстаивание производится в течение 7 — 8 ч, после чего часть осветленной воды (50 — 60 %) используется на повторные обмывки котлов, а шлам поступает на фильтр- прессы ФПАКМ для обезвоживания. Затем обезвоженный (37 — 40 % воды) шлам подается шнековым транспортером на расфасовку и далее на склад.

В этой схеме используются два Фильтр-пресса ФПАКМ с производительностью каждого 70 кг/(м' ° ч). Фильтрат из фильтр-пресса через бак-сборник поступает на катионитный фильтр для улавливания катионов тяжелых металлов в случае их проскока. Фильтрат катионитного фильтра сбрасывается в водоем. Регенерация фильтра производится раствором ИаС1, а регенерационные воды поступают в бак-нейтрализатор. Всесоюзный. теплотехнический институт рекомендует на первой Часть И. Технологические решения очистки сточных вод Рис. 1.б.

Принципиальная схема установки для очистки обмывочных вод котлов и РВП: а — вариант 1 (1 — обмывочная вода; 2 — бак-нейтрализатор; 3, 18 — насосы; 4 — фильтрпрссс; 5 — техническая вода на промывку фильтровальной ткани; 6 — шнековый транспортер; 7 — машина для зашивания мешков; 8 — погрузчик; 9 — бак-сборник; 1Р, 11 — насосы фильтрата и раствора соли; 12 — бак-мерник растворасоли; 13 — фильтрат; 14 — регенерационный раствор; 15 — катионитный фильтр; 16 — известковое молоко; 17 — мешалка; 19 — осветленная вода на повторное использование, 2Р— скатый воздух); 6 — вариант 2 (1 — обмывочная вода; 2 — бак-нейтрализатор; 3 — насос; 4 — сброс шлама в накопитель„5 — фильтр-пресс; 6- шламонакопитель; 7 — шламовый насос; 8 — шнековый транспортер; 9 — машина для зашивания мешков; 10 — погрузчик; 1! — вода на повторное использование) стадии нейтрализации использовать гидроксид натрия в количестве 6 кг/мз и на второй стадии— известь СаО в количестве 5,6 кг/мз обмывочной воды.

При этом процесс нейтрализации и осаждения шлама на первой стадии продолжается 5 — 6 ч, исходя из чего и принимают размер емкости бака- нейтрализатора. Количество влаж- ного шлама в первом баке-нейтрализаторе составляет 20 % объема обмывочной воды, а количество сухой массы — 5,5 %. Осветленная вода из первого бака-нейтрализатора поступает во второй бак-нейтрализатор, куда подается раствор извести. Процесс нейтрализации и осаждения шлама на второй стадии протекает 7 — 8 ч. Глава 1. Очистка сточных вод в тенлоэнергетике Таблица 1.4 Средний массовый состав шлама, получаемого при двухстадийиой очистке обмывочиой воды, % Стадия осаждения Вещества, входящие в состав сухого шлама и 20 — 30 40 — о0 35 — 40 2 — 3 40 — 55 10 — 15 4 — 8 1Π— 20 78 Объем влажного шлама при этом составляет 30 %, а сухой массы — 9 %: объема обмывочной воды.

Средний состав шлама рекомендуется принимать согласно данным табл. 1.4. Из этих данных видно, что практически весь ванадий осаждается на первой стадии, а остальные токсические вещества — на второй стадии нейтрализации, однако содержание пятиокиси ванадия в шламе невелико и составляет лишь 20 — 30 %. Прочие вещества в осадке не идентифицированы, но применение для осаждения ХаОН заставляет предполагать наличие в них натрия. Известно, что присутствие натрия также ухудшает качество осадка. Снижения содержания натрия в осадке можно достичь введением в раствор перед осаждением аммонийных солей (например, 1чН4С1).