Сточные воды водоподготовительных установок
При работе котлов и турбин имеют место следующие основные потери пара и конденсата: потери рабочего тела через неплотности; потери, связанные с продувкой барабанных котлов, с использованием пара на подогрев и распыл мазута, на нагрев воздуха в калориферах; потери конденсата, используемого при приготовлении растворов для промывки и консервации внутренних поверхностей нагрева и оборудования; на собственные нужды блочной обессоливающей установки (БОУ). Эти потери, называемые внутренними, как правило, не превышают 2–3 % расхода пара на турбину. На промышленно-отопительных ТЭЦ при непосредственной подаче пара на производство из отборов турбин имеют место внешние потери рабочего тела и загрязнение возвращаемой части конденсата, э приводит к дополнительному расходу исходной воды и образованию сточных вод, ванных как с воспроизводством потерянного конденсата, так и с очисткой конденсата, (вращаемого с производства.
Для восполнения потерь парового цикла на современных ТЭС применяется обессоленная вода. Кроме того, при подаче с ТЭС горячей воды имеют место потери сетевой воды. Для восполнения этих потерь также используют природную воду, обработка которой до соответствующего качества сопровождается образованием сточных вод.
Вещества по своему влиянию на санитарный режим водоемов могут быть разделены на три группы:
к первой относятся неорганические вещества (сульфаты и хлориды кальция, натрия и магния), сброс в водоем будет несколько повышать солесодержание воды;
ко второй группе относятся металлы, содержащие металлы железа, меди, цинка, фторосодержащие соединения гидразин, мышьяк значительно превышает ПДК;
третья группа объединяет органические вещества и аммонийные соли, нитриты, сульфиты, которые могут быть окислены до безвредных продуктов.
Загрязненные стоки собираются в приемный резервуар-усреднитель, рассчитанный на трехчасовое пребывание в них стоков для отстоя и усреднения качества и расхода (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Принципиальная схема очистки сточных вод: 1 - поступление сточных вод; 2 - приемный резервуар; 3 - двухсекционная нефтеловушка; 4 - сборный резервуар флотационной установки; 5 - насос; 6 - эжектор; 7 - контактный бак; 8 - подача коагулянта; 9 - флотатор; 10 - фильтровальная установка; 11 - насос; 12 - антрацитовые фильтры; 13 - фильтры активированного угля; 14 - выпуск очищенных стоков
Из приемных резервуаров сточные воды направляются через распределительную камеру в двухсекционную нефтеловушку, представляющую собой проточный горизонтальный отстойник, оборудованный скребковым транспортером. После двухчасового отстоя происходит разделение загрязнений. Легкие частицы всплывают на поверхность, а тяжелые осаждаются на дно. Всплывшие загязнения удаляются при помощи скребков через поворотные щелевые трубы. Этими же скребками осадок сгребается в приямок и удаляется через донные клапаны в сбросной канал осадка. Сточные воды из нефтеловушки поступают в сбросной резервуар флотационной установки, а оттуда насосом через контактный бак - во флотатор. Флотационная очистка сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов основана на принципе искусственного насыщения воды воздухом, который поступает во всасывающий трубопровод насоса через эжектор, включенный параллельно насосу.
Насыщение воды воздухом происходит в контактном баке под давлением 0,35–0,4 МПа в течение трех минут. Воздушная смесь распространяется по всему сечению флотатора через вращающуюся распределительную систему, расположенную в нижней части. Во флотационной камере при понижении давления до атмосферного с насыщенных воздухом стоков выделяются мелкие пузырьки газа. Проходя через толщу воды, они выносят прилипшие к ним частицы нефтепродуктов и образуют на поверхности воды пену, которая вращающимся механическим скребковым устройством удаляется в диаметрально противоположно расположенный пеносбросной лоток. Необходимо отметить, что флотационная очистка должна производится при предварительной коагуляции стоков. Однако из-за дефицитности реагента сернокислого алюминия коагуляция стоков при эксплуатации промышленных очистных сооружений применяется далеко не всегда.
После флотатора вода поступает в двухступенчатую фильтровальную установку. Первой ступенью являются двухкамерные фильтры, загруженные дробленым антрацитом (скорость фильтрации 9–11 м/ч). Второй ступенью служат фильтры с активированным углем (скорость фильтрации 5,5–6,5 м/ч. Остаточное содержание нефтепродуктов в сточной воде обычно находится в пределах 0,5–2,0 мг/л. Типовые сооружения, несмотря на сложность обработки и высокую их стоимость, не дают необходимой степени очистки воды для сброса ее в водоем. Создание оборотных циклов значительно упрощает схему очистки. ПДК нефтепродуктов для рыбохозяйственных водоемов составляет 0,05 мг/л, для водоемов санитарно-бытового назначения - 0,3 мг/л. Экономичная работа может быть обеспечена при концентрации масла до 30 мг/л. Однако следует иметь в виду, что охлаждение в градирнях оборотной воды происходит во время выброса в атмосферу гидроаэрозоля. Это может оказывать токсичное действие на персонал и окружающее население.
В последнее время для расслоения эмульсий и сгущения суспензий стали применять многоярусные аппараты малоглубинного отстаивания (МАМО).
12.2. Наиболее прогрессивные технические решения при эксплуатации электростанций «Мосэнерго» за счет внедрения кавитационных технологий.
Для решения разнообразных задач по сохранению чистоты воды, воздуха и земли применение кавитационных технологий явилось одним из наиболее эффективных методов. Совместно с фирмой «ИНТРЭК» был разработан параметрический ряд гидравлических кавитационных аппаратов (ГКА) проточного типа с кавитирующими телами по оси цилиндрической проточной камеры. Эти аппараты, в частности, можно использовать в качестве высокоскоростных химических реакторов и насыщать в них поток воды полидисперсным ансамблем пузырьков воздуха. Гидравлические кавитационные аппараты монтируются непосредственно на трубопроводах и не требуют дополнительных производственных площадей. Отличительными особенностями параметрического ряда являются высокий уровень унификации конструктивных элементов, отсутствие в них подвижных частей и устойчивость против кавитационного износа рабочих органов ГКА.