Сточные воды ТЭС и их очистка

На рис. 13 приведена принципиальная схема установки для очистки консервационных растворов. Отработанный раствор собирается в баке, емкость которого должна быть достаточной для приема сразу всего его количества. К баку подводятся пар и реагенты. Для ускорения процесса организуется циркуляция раствора с одновременным подводом воздуха при помощи эжектора. Продувка воздухом содействует разложению нитритов и гидразина.

7. Обезвреживание сточных вод систем гидрозолоудаления

Количество сточных вод систем ГЗУ во много раз превышает суммарный объем всех остальных загрязненных стоков ТЭС. По этой причине очистка сточных вод систем ГЗУ, а для оборотных систем очистка продувочной воды весьма затруднительны. Очистка этих стоков усложняется высокой концентрацией фторидов, мышьяка, ванадия, ртути, германия и некоторых других элементов, обладающих токсичными свойствами. В применении к таким водам более целесообразно их обезвреживание, т.е. снижение концентрации вредных веществ до значений, при которых возможны их сбросы в водоемы.

Основные методы обезвреживания:

осаждение примесей;

сорбция примесей на различных сорбентах, в том числе на золе;

предварительная обработка с применением окислительно-восстановитель-ных процессов.

Наиболее проверенным методом, применяемым для удаления токсичных примесей из сточных вод, является осаждение примесей в результате образования малорастворимых химических соединений или в результате их адсорбции на поверхности образуемых в воде твердых частиц. В качестве реагента используется, как правило, известь. При необходимости применяются дополнительные реагенты, усиливающие процесс осаждения.

Некоторые образующиеся комплексы токсичных веществ с кальцием обладают достаточно высокой растворимостью. Например, даже наименее растворимый из комплексов мышьяк с кальцием ЗСа(АsО₄)₂Са(ОН)₂ имеет растворимость 4 мг/кг, что в 18 раз превосходит санитарную норму концентрации мышьяка в водоемах.

Для улучшения вывода мышьяка из воды одновременно с известью используют сернокислое железо (железистый купорос) FеSO₄7Н₂О. При этом образуется труднорастворимое соединение FеАsО. Этот процесс усиливается адсорбцией мышьяка хлопьями гидрооксида железа. В результате совместной с известкованием коагуляции можно снизить содержание мышьяка в сточной воде ГЗУ при рН=9…10 до его ПДК в водоемах (ниже 0,05 мг/кг). Одновременно происходит и соосаждение хрома.

Соединения фтора хорошо осаждаются при добавочном вводе хлористого магния (МgСl₂) в сточную воду. Фтор осаждается совместно с хлопьями образующегося гидрооксида Мg(ОН)₂. Например, на Рефтинской ГРЭС, сжигающей экибастузский уголь, оптимальными условиями для снижения концентрации фтора являются рН= 10,2…10,4 при дозе магния, равной 50 мг/кг фтора.

На ТЭС должно быть создано специальное хранилище для захоронения там осажденных веществ из продувочных вод систем ГЗУ.

Применяется и ряд других веществ для осаждения фтора, например, на Рефтинской ГРЭС испытана коагуляция сточных вод ГЗУ сернокислым алюминием. При рН=4,5…5,5 и дозе сернокислого алюминия в виде безводного Аl₂(SO₄)₃, равной 18…23 мг на 1 мг удаляемого фтора, его концентрация снижалась почти до нуля.

Сорбционная очистка основана на способности сорбентов извлекать токсичные примеси из сточных вод с образованием или без образования с сорбентами химических соединений. Сточные воды ГЗУ содержат сорбент - золу. В золе большинства углей содержится до 60% SiO₂ и до 30% Аl₂О₃, которые образуют в процессе сжигания топлива алюмосиликаты. Последние являются ионообменными материалами, способными сорбировать ионы многих металлов. Наличие в золе недожога приводит к сорбции золой органических и малодиссоциированных соединений из воды.

Наладка системы ГЗУ позволяет откорректировать соотношение воды и золы, значение рН и в результате получить достаточно глубокое удаление токсичных примесей из сточных вод ГЗУ, используя свойства золы. Благодаря такой наладке можно избежать строительства специальных очистных сооружений.

Принципиальным решением проблемы обезвреживания сточных вод систем ГЗУ является переход на пневматические сухие системы транспортировки и хранения золы и шлака с полным их использованием в народном хозяйстве.

8. Очистка сточных вод сероочистных установок

На ряде ТЭС Германии действуют установки по очистке сточных вод, образующихся на стадии осветления суспензии гипса в концентраторах.

Например, на блоке 750 МВт ТЭС Бергкамен очистка сточных вод ведется в одноступенчатой установке, схема которой показана на рис. 14.

Загрязненная вода 1 поступает в двухкамерный резервуар 2, куда для осаждения металлов подается 45%-ый раствор едкого натра из емкости 3. Расчетное время действия NaOH - 5 мин. Этого достаточно для поддержания рН в диапазоне 8,7…9,3. Из резервуара 2 вода поступает в резервуар 4, куда из емкости 5 подается флокулянт. После ввода флокулянта сточная вода направляется в осветлитель 6.

По опускной трубе, образованной внутренней и наружной оболочками осветлителя, вода поступает в промежуточный объем. Скорость нисходящего потока в этом объеме равна 10…15 м/с. Окончательное разделение воды и шлама происходит при изменении направления потока воды после внутренней оболочки. Поток движется вверх со скоростью 3 мм/с и в это время происходит агломерация и осаждение твердых частиц, которое опускается в нижнюю часть осветлителя и удаляются из него скребковым механизмом.

Осветленная вода отводится через внутреннее сборное устройство 7 в бак отбора чистой воды 10.

Рис. 14. Схема установки очистки сточных вод на блоке 750 МВт ТЭС Бергкамен:

1 - загрязненная вода; 2 - двухкамерный резервуар; 3 - емкость едкого натра; 4 - резервуар; 5 - емкость флокулянта; 6 - осветлитель; 7 - сборное устройство осветлителя; 8 - шламонакопитель; 9 - фильтр-пресс; 10 - бак сбора чистой воды; 11 - насос; 12 - уровнемер; 13 - клапаны; 14 - расходомер и регулирующий клапан; 15, 16 - регулирующий клапан; 17 - очищенная вода; 18 - задвижка

Концентрация твердой фазы в шламе, удаляемом из осветлителя, составляет около 10%. Шлам поступает в специальный шламонакопитель 8. Небольшая часть шлама возвращается в стадию подщелачивания в качестве затравки.

Объем шламонакопителя расчитан на двое суток работы установки при полной нагрузке для предотвращения ее аварийного останова в случае повреждения фильтр-пресса.

Время работы фильтр-пресса 9 составляет 8 ч в сутки. За это время перерабатывается 3…4 загрузки. После опрессовки одной загрузки образуется 2 т шлама, содержание сухого вещества в нем 30…35%. Химический состав исходной и очищенной воды приводится в табл. 3.

Очищенная вода 17 возвращается в цикл сероочистки.

Схема управления установкой показана также на рис. 14. Раствор едкого натра дозируется в зависимости от исходной воды (расходомер и регулирующий клапан 14); флокулянт вводится пропорционально расходу воды (регулирующий клапан 15).

Химический состав исходной и очищенной воды после сероочистной установки

Очищенные стоки откачиваются насосм из сборного бака 10. Если рН обработанной воды ниже требуемого значения, то закрывается задвижка 18 и прекращается подача исходной воды, а клапан 16 переключается и обработанная вода возвращается на подщелачивание.

Уравнемерами 12 непрерывно контролируется уровень шлама в осветлителе и шлакосборнике.

В целом установка работает надежно.

Размещено на Allbest.ru