6 Описание технологических процессов обработки воды.

В связи с тем, что на ТЭЦ используют поверхностные воды, содержащие все виды примесей по дисперсности, очистку воды организуют в три этапа. На первой стадии предочистки из воды удаляются ГДП, КДП и частично Жк или щелочность. Необходимость этой стадии обработки вызвана экономическими, экологическими факторами, а также целью обеспечения качественной и надежной работы материалов, используемых на ионитной части ВПУ. На стадии предочистки в основном используются методы осаждения, т.е. выведение примесей в виде твердых осадков. В данном случае это коагуляция. Коагуля­ция осуществляется в специальных аппаратах – осветлителях .

Осветлитель – аппарат, предназначенный для удаления из обрабатываемой воды коллоидных и взвешенных веществ. Исходная вода после подъема по подъемному трубопроводу подается в воздухоотде­литель, где освобождается от пузырьков воздуха, после этого по опу­скному трубопроводу она поступает в нижнюю часть осветлителя – смеситель. Туда же производится ввод необходимого реагента. Для лучшего перемешивания патрубки для подачи воды и реагента имеют тангенциальный подвод для организации вращательного движения поток. Выше в конусной части осветлителя, поток успокаивается спе­циальными вертикальными перегородками. На уровне шламоприем­ных окон вода отделяется от контактной среды и в верхней части ос­ветлителя собирается кольцевым коллектором и сливается в прием­ный короб, откуда поступает в бак осветленной воды. Шлам вместе с частью воды поступает в шламоотделитель, где происходит разделе­ние жидкой и твердой фазы. Шлам собирается в нижней части и не­прерывно удаляется.

Образовавшийся гидрат обладает свойством ук­рупнять взвешенные в воде частицы коллоидных примесей и осаждать их. Выделившуюся кислоту нейтрализуют находящимися в воде бикар­бонатными солями, а при их отсутствии в воду необходимо дозиро­вать щелочь.

После осветлителя вода поступает в БОВ, а затем окончательная очистка воды от примесей происходит на осветлительных фильтрах. Обработанная в осветлителе вода, даже при нормальной работе ос­ветлителя, содержит какое-то количество механических примесей, на­ходящихся в форме взвешенных, различной степени дисперсности, остатков процесса коагуляции и известкования. В моменты наруше­ния режимов работы осветлителя количество примесей резко возрас­тает за счет выносимого шлама. Для улавливания этих примесей слу­жат механические фильтры. Принцип работы фильтров основан на механическом улавливании засыпанным в фильтры материалом, не­растворимых примесей фильтруемой воды, фильтрующий материал не должен испаряться, должен обладать определенным гранулометри­ческим составом, не должен измельчаться и обогащать обрабатывае­мую воду механическими примесями. В механических фильтрах в качестве фильтрующего материала при­меняется дробленый антрацит. Размер зерен 0,8 – 1,5 мм, зольность не более 10%, содержание серы не более 2%, измельчаемость до 5%. Конструктивно механический фильтр представляет собой цилинд­рический сосуд, работающий под давлением до 6 кгс/см² (пробное 9 кгс/ см²). Вертикальный однокамерный механический фильтр состоит из кор­пуса, верхнего распределительного дренажного устройства (ВРДУ) и нижнего дренажно-распределительного устройства (НРДУ). Корпус фильтра изготовлен из углеродистой стали, ВРДУ и НРДУ из нержавеющей стали. Внутренняя поверхность фильтра имеет анти­коррозионную защиту. ВРДУ - представляет собой отбойный щиток. НРДУ – состоит из ряда параллельных труб-лучей, которые подсое­диняются с двух сторон к центральному коллектору. На лучах име­ются отверстия, покрытые кожухами со щелями, размером (0,40,1мм). Дренажные системы служат для равномерного распре­деления потоков подводимой и отводимой воды. Механический фильтр снабжен трубопроводами : а) подвода обрабатываемой воды; б) отвода обрабатываемой воды; в) взрыхления;

г) сбора воды от взрыхления; д) опорожнения фильтра; е) сжатого воздуха.

Кроме того, каждый фильтр оборудован воздушником, двумя пробоотборнными точками, двумя манометрами, расходомером обрабатываемой воды и двумя люками (верхним и нижним).

Обрабатываемая вода поступает в фильтр через ВРДУ и, проходя фильтрующий слой, освобождается от механических примесей. При этом происходит постепенное загрязнение фильтрующего слоя, повышается сопротивление фильтра, снижается скорость фильтрования. На промывку фильтры выводят по мере загрязнения фильтрующего материала. Контролирующим показателем этого процесса является увеличение перепада давления на фильтре и снижение производительности. Предельно допустимая продолжительность рабочего цикла определяется для конкретных условий в процессе наладки, обычно она находится в пределах 24 – 48 часов. Вода, прошедшая предочистку практически не содержит взвешенных и коллоидных веществ, но растворенные примеси практически полностью остаются. В настоящее время для их полного удаления применяют ионный обмен. Сущность ионного обмена заключается в использовании способности некоторых специальных практически не растворяемых в воде материалов (ионитов) изменять в желаемом направлении ионный состав воды. В технологии ионного обмена для удаления из воды растворенных примесей применяют следующие процессы: ка­тионирование – удаление из воды катионов и путем обмена их на катион водо­рода , ; анионирова­ние – удаление из воды растворенных анионов путем обмена их на анион Cl- или OH-. В данной схеме два фильтра Н (первая и вторая ступени), загруженных ионитом КУ-2. При во­до­род-катионировании происходит обмен катиона водорода на ка­тионы, находящиеся в ис­ходной воде.

В Н1 удаляются катионы , и . Жесткость воды после Н1 со­ставляет 0,2 – 0,3 мг-экв/кг. Регенерацию Н-фильтров проводят 1-1,5 % раствором .

При истощении Н-катионов первым в фильтрат проскакивает ион натрия, вытесненный более активными катионами солей жесткости. После Н-ка­тионитовых фильтров Ι ступени следуют анионитные фильтры Ι ступени. Фильтр первой ступени анионирования служит для удаления из обрабаты­ваемой воды анионов сильных кислот. Загружен слабоосновным аниони­том марки АН-31. Регенерацию проводят 4% раствором едкого натра NaOH: Далее по схеме предусматривается декарбонизатор, предназначенный для удаления из воды растворенной угольной кислоты с тем, чтобы, сокра­тить затраты едкого натра на восстановление ионообменных свойств силь­ноосновного АВ-17-8, работающего на второй ступени обессоливания. Задачей второй ступени обессоливания является улавливание малых ко­личеств катионов натрия, проскочивших I ступень обессоливания, катио­нов жесткости на Н-катионитных фильтрах второй ступени, загруженных сильнокислотным катионитом КУ-2 и анионов кремнекислоты на второй ступени анионирования, загруженной сильноосновным анионитом АВ-17-8.

ФСД – фильтр смешанного действия улавливает проскочившие анионы и катионы через предыдущие степени фильтрования.