Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

На тему: Проект реконструкції СТ-1 АЕК «Київенерго

КИЇВ 2008

ЗМІСТ

Вступ

1. Характеристика об'єкту реконструкції

1.1 Загальні відомості про підприємство

1.2 Характеристика теплових мереж і кадровий склад підприємства

1.3 Фізико-географічні та кліматичні особливості району і майданчика розміщення підприємства

1.4 Характеристика продукції і технологія виробництва

2. Проект об'єкту реконструкції з екологічної точки зору

2.1 Вплив підприємства на водне середовище

2.2 Вплив підприємства на ґрунти

2.3 Вплив підприємства на повітряне середовище

2.4 Енергозбереження

2.5 Утворення відходів

3. Розробка та обґрунтування вдосконалення технологічної схеми та устаткування установки водопідготовки

3.1 Аналіз технологій підготовки води для теплових мереж

3.1.1 Вимоги до якості підготовленої води

3.1.2 Методи підготовки води для теплових мереж

3.2 Обґрунтування необхідності вдосконалення технологічної схеми установки водопідготовки для СТ-141

3.3 Розробка та обґрунтування технологічної схеми хімводоочистки на СТ-143

3.3.1 Технічні параметри установки водопідготовки

3.3.2 Вимоги по кількості і складу стічних вод ВПУ

3.3.3 Технологічна схема установки підготовки води

4. Переобладнання установки підготовки води

4.1 Характеристика процесів очистки води на розробленій установці

4.1.1 Фільтрація

4.1.2 Декарбонізація

4.1.3 Дегазатор

4.1.4 Пом'якшення

4.2 Характеристика обладнання для установки підготовки води для СТ-160

4.2.1 Будова катіонітового фільтру

4.2.2 Сольові ями

4.2.3 Насосне устаткування водопідготовчої установки складів реагентів, установки нейтралізації вод промивки

4.2.4 ВПУ мережі теплопостачання

4.2.5 Зберігання хімічних реагентів

5. Оцінка економічної ефективності від впровадження проекту реконструкції

5.1 Капітальні витрати

5.2 Експлуатаційні витрати

5.3 Визначення економічного ефекту природоохоронних заходів на стадії досліджень та розробок реконструкції ВПУ для СТ-175

6. Охорона праці

6.1 Загальні питання охорони праці і навколишнього середовища

6.2 Виробнича санітарія

6.3 Пожежна безпека

6.4 Техніка безпеки

6.5 Спецодяг і засоби індивідуального захисту

6.6 Перша допомога і вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

Висновки

Список використаних джерел

ВСТУП

теплова мережа проект реконструкція

В даний час для забезпечення споживачів широко застосовуються системи централізованого теплопостачання, які підрозділяються на:

· тепломережі з відкритим водорозбором (відкрита тепломережа);

· закриті тепломережі з проміжними теплообмінниками, розташованими в абонентських районах.

Останніми роками також набувають поширення і децентралізованих, індивідуальних систем опалювання і гарячого водопостачання.

Вимоги до якості води в мережі і підживлення встановлюються залежно від типу тепломережі. Для тепломережі з відкритим водорозбором оброблена вода повинна відповідати вимогам для води господарсько-питного призначення, якість якої регламентується СанПіН 2.1.4.1074-01 «Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості» (а раніше і ГОСТ 2874-82 «Вода питна»).

Для водопостачання котельних використовуються в більшості випадків природні води, як поверхневі, так і підземні. Всі води містять різноманітні домішки, що потрапляють у воду в процесі її природного круговороту в природі; крім того, можливо забруднення вододжерел побутовими і промисловими стоками.

У зв'язку з цим існують дві проблеми - відкладення на трубах (накип) і корозія.

Первинний накип виникає в результаті зменшення розчинності з'єднань кальцію, магнію, заліза, кремнію із зростанням температури води. Найвища температура води - на внутрішній поверхні, тому тут, на стінці, і утворюється твердий шар відкладень. На внутрішній поверхні відкладається також і вторинний накип - тверді частинки, що утворилися в об'ємі води і «прикипіли» до стінки. Теплопровідність накипу набагато (у 20 і більше разів) менше теплопровідності металу. Через це із зростанням товщини відкладень накипу неминуче зростає температура металу стінки. При цьому метал втрачає міцність, утворюються тріщини, свищі і т.д. Крім того, підвищення температури стінки веде до погіршення теплопередачі і зниження ККД котла. Орієнтовно вважають, що кожен міліметр накипу викликає втрату 1% ККД казана. Звичайно накип не утворюється в системах, де застосовується демінералізована вода.

Розчинений кисень викликає точкову корозію компонентів котла, утворюючи дрібні кратери на поверхні металу. Деякі з цих кратерів продовжують збільшуватися до виникнення свищів і виходу котла з ладу. З підвищенням температури води розчинність кисню зменшується і збільшується його агресивність.

Основними завданнями водопідготовки і раціональної організації відносно хімічного режиму котлів, парогенераторів, тракту живильної води і теплових мереж є:

· запобігання утворенню на поверхнях нагріву котлів, теплообмінників і ін. частин систем, теплофікацій відкладень накипу, оксидів заліза і т.п.;

· захист від корозії конструкційних металів основного і допоміжного устаткування систем, теплофікацій, в умовах їх контакту з водою і парою, а також при знаходженні в резерві, тривалому простої або на консервації.

Всі перелічені вище заходи бажано проводити при мінімальних капітальних витратах і з мінімальними експлуатаційними витратами.

При виборі системи очищення води необхідно враховувати декілька основних моментів:

· призначення об'єкту водоспоживання - скрізь пред'являтимуться свої вимоги;

· призначення води, що готується, на об'єкті; для кожного споживача вимоги до чистоти води істотно відрізняються;

· початкова якість води.

В даний час існує цілий ряд пристроїв, що дозволяють вирішувати практично будь-які проблеми з водою. З деякою часткою умовності їх можна назвати фільтрами. Фільтри, у свою чергу, можна класифікувати по властивостях і цілях застосування - залежно від тих конкретних проблем, для усунення яких вони призначені. При цьому фільтри одного класу можуть відрізнятися один від одного як за принципом дії, так і по конструктивному виконанню. Найбільш поширені механічні, хімічні, адсорбційні і мембранні фільтри (методи очищення).

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТУ РЕКОНСТРУКЦІЇ

1.1 Загальні відомості про підприємство

Теплові мережі Київенерго (ТМК) є структурним підрозділом (філіалом) акціонерної енергозабезпечуючої компанії «Київенерго». Окрім ТМК до складу АК «Київенерго» входять такі виробничі філіали: київські ТЕЦ-5 (два блоки потужністю 130 МВт і два по 300 МВт), ТЕЦ-6 (два блоки по 300 МВт), що виробляють електричну енергію і теплову на потреби опалювання і гарячого водопостачання м. Києва, і київський сміттєспалюючий завод.

До складу ТМК входять 11 опалювальних водогрійних теплоджерел, на яких виробляється теплова енергія для потреб теплопостачання м. Києва. Це станція теплопостачання № 1 (СТ-1), питомою потужністю 500 МВт

Київенерго - унікальний енергокомплекс, що забезпечує повний цикл енергопостачання міста Києва, з єдиним процесом виробництва, транспортування і збуту теплової та електричної енергії.

Основним завданням персоналу Теплових мереж Київенерго є надійне, безперебійне забезпечення споживачів тепла гарячою водою або парою встановлених параметрів.

Для цього Теплові мережі «Київенерго» виконують такі функції:

1. Вироблення теплової енергії у вигляді гарячої води на власних теплоджерелах.

2. Транспортування теплової енергії через теплові мережі до місцевих систем споживачів.

3. Поточна експлуатація трубопроводів та обладнання теплових мереж.

4. Будівництво нових теплоджерел та теплових мереж.

5. Реконструкція існуючих теплоджерел та теплових мереж.

6. Видавання технічних умов на приєднання систем споживачів.

Теплоджерела: СТ-№1, СТ-№2, РК «Відрадний», РК «Нівки», РК «Молодь», РК «Виноградар», РК «Воськресенка», РК «М. Борщаговка», СТ «Біличі», РК «Веркон».

Теплопостачання споживачів здійснюється за температурним графіком 150 - 70 С°. У системі централізованого теплопостачання м. Києва прийнято централізоване регулювання графіка шляхом зміни температури в подавальній магістралі на джерелі теплопостачання в залежності від температури зовнішнього повітря.

Споживачі тепла ТМ отримують теплову енергію від теплоджерел ТМ, ТЕЦ - 5, ТЕЦ - 6.

Встановлена електрична потужність електростанцій:

ТЕЦ-5 Київенерго - 700 МВт;

ТЕЦ-6 Київенерго - 500 МВт.

Загальна довжина кабельних ліній електропередавання 0,4-110 кВ 9,6 тис. км, повітряних ліній - 1,6 тис. км.

Трансформація та керування енергоподаванням здійснюється на 60 підстанціях 35-110 кВ сумарною потужністю 3634,4 МВА та на 3141 трансформаторній підстанції 6-10/0,4 кВ сумарною потужністю 2195,9 МВА.

Встановлена теплофікаційна потужність ТЕЦ-5 1874 Гкал/год, ТЕЦ-6 - 1740 Гкал/год, Теплових мереж - 3106 Гкал/год, Житлотеплоенерго - 1757 Гкал/год, заводу «Енергія» - 104 Гкал/год.

Розподіл та транспортування тепла до споживачів здійснюється мережею теплопроводів, загальна довжина яких становить 4,4 тис. км.

Необхідний гідравлічний режим роботи забезпечують 19 підкачувальних насосних станцій. На балансі та обслуговуванні Компанії перебувають понад 2 тис. теплопунктів.

1.2 Характеристика Теплових мереж і кадровий склад підприємства

Теплові мережі та обладнання на них є основним елементом, що пов'язує споживача та теплоджерело. Від їх технічних характеристик та стану залежить доставка необхідної кількості тепла в місцеві системи споживачів. На сьогоднішній день протяжність теплових мереж становить 829,7 км. Обслуговують їх 7 районів теплових мереж, що охоплюють практично усе місто. Кожний РТМ укомплектований кваліфікованим персоналом, має необхідну автотракторну техніку, відкачувальні механізми, пересувні зварювальні агрегати для поточного обслуговування теплових мереж та усунення пошкоджень в найкоротші терміни.

На підприємстві постійно ведеться робота з підвищення кваліфікації персоналу.

1.3 Фізико-географічні та кліматичні особливості району і майданчика розміщення підприємства

Фізико-географічні та кліматичні особливості району і майданчика розміщення підприємства за даними метеоспостережень м. Київа наведено у табл. 1.1.

Таблиця 1.1

Найменування характеристик	Величина
Коефіцієнт, який залежить від стратифікації атмосфери	200
Поправочний коефіцієнт рельєфу місцевості	1
Середня максимальна температура повітря найбільш жаркого місяця, °С	24,5
Середньомісячна температура повітря повітря найбільш холодного місяця, °С	-5,6
Середньорічна повторюваність напрямків вітру, % Пн ПнС С ПдС Пд ПдЗ З ПнЗ Штиль	13,6 9,1 8,8 12,8 13,0 11,5 17,7 13,5 13,0
Швидкістю вітру, повторюваністю 5%, м/с	7-8
Річна кількість опадів, мм на рік	500 - 600

Фонові середньорічні концентрації забруднюючих речовин на межі санітарно-захисної зони не перевищують гранично допустимі викиди (ГДВ) [2].

1.4 Характеристика продукції і технологія виробництва

Теплове навантаження джерел Київенерго у 2006 році становило 6941,6 Гкал/год.

З 1995 року перекладено понад 660 км теплових мереж в однотрубному вимірюванні.

Наявні теплові мережі вичерпали резерви пропускної здатності та не в змозі забезпечити підключення додаткових навантажень новобудов.

Розроблено Схему теплопостачання м. Києва на період до 2020 року.

Основним продуктом виробництва ТС Київенерго є теплова енергія для потреб опалювання гарячого водопостачання житлових, адміністративних, промислових споживачів тепла м. Києва. Вироблення тепла здійснюється на водогрійних котельнях у водогрійних котлах. На ТМК встановлені водогрійні котли типів: ПТВМ, КВГМ, а також на СТ-1 і СТ-2 експлуатуються енергетичні котли низького і середнього тиску модернізовані у водогрійні.

Основне паливо - природний газ, як резервне паливо використовують мазут марки 100. Для створення циркуляції в ТМ на котельних встановлені мережеві насоси. Нижче представлена принципова схема системи теплопостачання водогрійних котельних.

Рисунок 1.1. Принципова схема системи теплопостачання водогрійних котельних

ТИ - теплолічильник (СТ або АК); ВК - водогрійний котел (або група ВК); СН - група мережевих насосів; УПП - пристрій пониження параметрів мережевої води; ТП - тепловий пункт споживання тепла;

ОП - опалювальний прилад (у приміщенні споживача);

СТ1 і СТ2 - лічильники тепла на вході в ТП і на виході;

НС - підкачуюча насосна станція.

Система теплопостачання являє собою замкнуту систему трубопроводів, які транспортують теплоносій від джерела до споживача і назад до теплоджерела. Теплоносій - мережева вода. Система регулювання теплопостачання - якісна: кількість енергії, що відпускається, регулюється температурою теплоносія при постійній витраті мережевої води. Розрахункова температура мережевої води після джерела - 150 °С, розрахункова температура зворотної води, що повертається від споживача - 70 °С. (Розрахункові температури розраховані на умови опалювального періоду для температури зовнішнього повітря - 22°С - зимний мінімум для м. Києва по СНіП) [3].

У зимовий період теплопостачання здійснюється для потреб опалювання вентиляції і гарячого водопостачання (ГВС) - температура теплоносія на подачі змінюється залежно від температури зовнішнього повітря по встановленому нормативному графіку від 70 до 150 °С. Влітку - для потреб вентиляції і ГВС, при цьому температура теплоносія постійна - 70 °С (зворотна вода 30- 40 °С).

Висновки:

1. Зараз більше 80% споживачів міста Києва підключені до Теплових мереж. Від мереж одержують тепло і гарячу воду жителі центральних районів міста, Подолу, Відрадного, Оболоні і Троєщіни, Воскресенки і Русановки, Старої Дарниці і новобудов Харківського масиву, Біличей, Нивок, Святошина, Никольської і Південної Борщагівок. Довжина теплових магістралей на сьогодні складає 885 км, кількість підключених споживачів - 12430.

2.На Київських ТЕЦ здійснюється комбіноване вироблення електричної і теплової і енергії. До складу ТМК входять 11 опалювальних водогрійнихх теплоджерел, на яких проводиться теплова енергія для потреб теплопостачання м. Києва. Це станція теплопостачання №1 (СТ-1), питомою потужністю 500 МВт

3. Основним продуктом виробництва ТС Київенерго є теплова енергія для потреб опалювання гарячого водопостачання житлових, адміністративних, промислових споживачів тепла м. Києва. Вироблення тепла здійснюється на водогрійних котельнях у водогрійних казанах. На ТМК встановлені водогрійні котли типів: ПТВМ, КВГМ, а також на СТ-1 і СТ-2 експлуатуються енергетичні котли низького і середнього тиску модернізовані у водогрійні.

2. ПРОЕКТ ОБ'ЄКТУ РЕКОНСТРУКЦІЇ З ЕКОЛОГІЧНОЇ ТОЧКИ ЗОРУ

Природоохоронна діяльність ТМ направлена на зниження кількості викидів шкідливих речовин в атмосферу і зниження концентрації шкідливих речовин в стічних водах після технологічних процесів.

Основні заходи які:

1.Передбачається технологія очищення промивальних вод механічних фільтрів на СТ-1. Завдяки цій технології виключено скидання забруднених стічних вод в р. Дніпро і забезпечено економію 70 000 м³ початкової води в рік.

2. Передбачається завершенню переведення пальникових пристроїв котлоагрегатів на двоступеневе спалення палива, що сприяло зниженню майже на 20% кількості викидів оксидів азоту в атмосферу (близько 100 т/рік).

3. Буде постійно вестись моніторинг викидів шкідливих речовин в атмосферу від котлоагрегатів ТМ, який включає в себе:

· постійний контроль за викидами із застосуванням високоточних газоаналізаторів;

· систему комп'ютерного обліку і аналізу екологічних показників роботи казанів;

· проведення режимно-налагоджувальних випробувань казанів після капітальних ремонтів.

2.1 Вплив підприємства на водне середовище

Витоки мережевої води заповнюються подачею в теплові мережі спеціально підготовленої підживлюючої води.

Джерелом водопостачання теплоджерел є: для СТ-1 і СТ-2 поверхневі води з річки Дніпро, для решти теплоджерел - вода з міських водопровідних мереж АК «Київводоканал».

Для виключення процесів накипоутворення, корозії трубопроводів і елементів устаткування початкова вода, перед подачею на підживлення теплових мереж, за спеціальною технологією обробляється на водопідготовчих установках (ВПУ) теплоджерел шляхом пом'якшування і термічної деаерації.

З метою зниження накипоутворення знижується жорсткість початкової води до рівня визначеного технологічним режимом і складовим не більше 50 мг-екв/л - даний процес називається зм'якшуванням.

Для зниження швидкості корозії пом'якшена вода піддається термічній деаерації, при цьому віддаляються розчинені гази - О₂ і СО₂. Допустимий технологічними нормами вміст кисню в підживлюючій воді складає не більше 10 мкг/л,СО₂ відсутній.

На процес накипоутворення окрім іонів жорсткості робить вплив склад аніонів слабких кислот (при незначному вмісті сульфатів і хлоридів в початковій воді). Достатньо точно для практичної експлуатації цей склад характеризується таким показником, як загальна лужність.

Загальна лужність включає гідратну і бікарбонатну.

Для контролю рівня накипоутворення на підприємствах енергетики використовують показник І₂ (карбонатний індекс), який рівний добутку жорсткості на лужність [мг-екв/л ]. Величина І₂ залежить від температури теплоносія і обмежується меншими значеннями при зростанні температури [4].

З метою підтримки і контролю заданих технологічних параметрів, обліку і контролю техніко-економічних показників СТ-1 на ВПУ передбачена система технологічного контролю і управління.

На вході початкової води встановлені два об'ємних витратоміра на кожному введенні типу ВР-100. Натиск насосів сирої води контролюється показуючими манометрами ОБМ з шкалою 0-10 кгс/см. регулятор тиску працює по імпульсу тиску. Регулювання проводиться по засобах електричного регулятора Р-29 під дією регулювального клапана ДУ-50.

Для контролю загальної продуктивності фільтрів пом'якшування на лінії подачі початкової води на фільтри передбачений витратомір змінного перепаду тиск, звужуюча діафрагма, диференціальний манометр і реєструючий вторинний прилад на головному щиті управління. Оперативний персонал контролює гідравлічне навантаження фільтрів, і стан іонообмінного матеріалу по перепаду тиску (манометри ОБМ з шкалою 0-6 кгс/см).

Температура початкової і пом'якшеної води до і після підігрівача хімочищеної води контролюється термометрами опору типу ДФМ по вторинних реєструючих приладах встановленим на щиті. Крім того імпульс від термометра опору ТСМ за підігрівом пом'якшеної води подається на регулятор температури води тієї, що поступає на деаератор типу Р-29 з дією на регулюючий клапан ДУ-100 на гріючій воді. Для контролю вакууму в деаераторах на кожному деаераційному пристрої вакуумметр типу МЕД, сигнал від якого передається на вторинний прилад на щиті управління.

Для контролю і автоматичної підтримки рівня в баку передбачений один на два баки-акумулятор диференціальний манометр, який вимірює статичний тиск стовпа води в деаераторі. Електричний сигнал передається на вторинний прилад на щиті управління і на електричний регулятор Р-29 з дією на регулюючий клапан, встановлений на лінії подачі зм'якшеної води на деаератор.

Для контролю витоків в тепломережах, обліку і розрахунку техніко-економічних показників котельної на лінії підживлення тепломагістралей встановлений витратомірний вузол, що складається із звужуючого пристрою, диференціального манометра, приладів вимірювання тиску і температури, а також вторинний регістр приладів цих параметрів на щиті управління СТ-1.

Для підживлення теплових мереж вода обробляється за спеціальними технологіями: початкова вода (питної якості) поступає на фільтри іонообмінного пом'якшення (Na-катіонідові). У цих фільтрах катіони жорсткості кальцію і магнію замінюються на натрій. Вода стає м'якше і отже запобігають відкладення на поверхнях теплообмінного устаткування. Іонообмінні фільтри регенеруються 10% розчином кухонної солі. В процесі регенерації накопичені в іонообмінному матеріалі фільтрів катіони кальцію і магнію назад обмінюються на натрієві. Води, що містять СаС1₂ і MgCl₂, скидаються в зливову каналізацію. Стічні води фільтрів є власними потребами ВПУ.

Води, йдуть на охолоджування насосів і пробовідбірників.

Умови скидання побутових стоків в міську каналізацію встановлені АК «Киевводоканал».

У зливову каналізацію скидаються нормативно чисті води. Умови скидання встановлені Дозволом на спецводокористування.

На рис. 2.1 показана принципова схема установки для обробки підживлюючої води, що складається з Н-катіонітового фільтру, атмосферного деаератора і акумулятора деаеріруваної води.

Водопровідна вода проходить через Н-катіонітовий фільтр, потім пропускається через декарбонізатор і поступає в бак пом'якшеної води. З бака вода забирається насосами і прокачується через водоводяний охолоджувач деаеріруваної води, охолоджувач випару і пароводяний підігрівач в головку деаератора.



Рисунок 2.1. Принципова схема установки для обробки підживлючої води Н-катіонуванням і деаерацією.

1 - катінонітовий фільтр; 2 - декарбонізатор; 3 - бак пом'якшеної води; 4 - насоси; 5 - охолоджувач деаерованої води; 6 - охолоджувач випару; 7 - пароводяний підігрівач; 8 - деаераційна головка; 9 - бак деаерованої води; 10 - підживлюючі насоси; 11 - мережеві насоси; 12 - підігрівач теплофікації; 13 - акумулятор; а - сира вода; б - гріючий пар; в - холодна пом'якшена вода; г - гаряча деаерована вода; д - випар; е - охолоджена деаерірувана вода.

Деаерірувана вода поступає в бак, встановлений деаератором. Бак сполучений з підживлюючими насосами і акумулятором. За допомогою акумуляторів вирівнюється графік навантаження, що дозволяє зменшити необхідну потужність водопідігріваючої і деаераційної установки. У періоди малих витрат підживлюючі води частина обробленої води поступає з деаератора в акумулятор. У періоди великого навантаження гарячого водопостачання оброблена вода поступає в підживлюючі насоси паралельно з деаератора і акумулятора.

При проході води через катіонітові фільтри катіони кальцію і магнію, розчинені у воді, складові основу карбонатної (тимчасової) жорсткості, обмінюються на катіони Na і Н. Після катіонітової обробки у воді залишаються солі натрію, лугу і кислоти, які при нагріванні не дають осаду у вигляді шламу і накипу. Кальцій і магній залишаються у фільтрі на зернах катіонного речовини і в подальшому виводяться з фільтру при його регенерації.

Характеристика фільтруючих матеріалів наступна.

KPS «Wofatit» (вофатит) - сильнокислотна синтетична смола. Зовнішній вигляд - зернистий матеріал жовтого кольору. Розмір фракцій - 0,3-1,25 мм. Насипна маса товарного продукту - 0,8 т/м^3.

· Коефіцієнт набрякання товарного продукту - 1,0.

· Коефіцієнт набрякання сухого продукту - 2,1.

· Лінійна швидкість промивання - 11-12 м/год.

· Лінійна швидкість фільтрування - 15-20м/год. (для фільтрів I ступіні).

· Об'ємна ємність поглинання 1100 г-екв/м³.

Сульфовугілля - кам'яне вугілля подроблене, оброблене димлячою сірчаною кислотою. Розмір фракцій марки «СК» - 0,5 - 1,2 мм. Зовнішній вигляд - зернистий матеріал чорного кольору. Насипна маса товарного продукту - 0,55 т/м³. Коефіцієнт набрякання товарного продукту - 1,2. Обмінна ємність поглинання - 250 - 350 г-екв/м³. Річна втрата за рахунок мех. уносу - 15%.

Леватит S 100 являє собою сильнокислотний гелевий катіонообмінник зі стандартизованими розмірами гранул. Висока загальна ємність, дуже добра хімічна і механічна стабільність, робить цей іонообмінник особливо придатним для пом'якшення води.

2.2 Вплив підприємства на ґрунти

Площа майданчика виробництва дорівнює 0,36 га. Додаткового земельного відводу не потрібно.

Родючий шар ґрунту на території відсутній.

При вертикальному плануванні території передбачено максимальне збереження існуючого рельєфу. Захист денної поверхні ґрунту від вітрової та водної ерозії забезпечується влаштуванням асфальтобетонного покриття автопроїздів, існуючою дощовою каналізацією, влаштуванням газонів з посівом багаторічних трав.

Джерела впливу на ґрунти відсутні.

2.3 Вплив підприємства на повітряне середовище

Викиди шкідливих речовин в атмосферу і пов'язана з ними виробнича діяльність регламентуються Дозволом на викиди шкідливих речовин в атмосферу яким передбачається:

· режим роботи основного устаткування;

· навантаження устаткування;

· технічні і екологічні нормативи;

· порядок і періодичність контролю викидів шкідливих речовин джерелом викидів.

Інвентаризація викидів - отримання початкових даних по викидах для розрахунку технологічних і екологічних нормативів гранично допустимих викидів (ГДВ, г/с). Під час еколого-технічних випробувань казанів визначається концентрація шкідливих речовин в тих, що йдуть газу для навантажень казанів в діапазоні 30 - 100% від номінальної

Джерела викидів:

· основне устаткування (котли);

· допоміжні виробництва (не більше 0,1% від загального об'єму):

· зварка, газорізка металу;

· металообробка;

· фарбування;

· викиди від допоміжних двигунів внутрішнього згорання (компресори, дізельгенератори);

· викиди від випаровувань нафтопродуктів в мазутосховище.

У казанах контроль ведеться по таких інгредієнтах:

NO2 + NO (NO_x) для газу;

SO₂ і V₂O₅ (зола) для мазуту.

Вміст оксидів азоту визначає токсичність продуктів згорання вугілля і мазуту на 40-50%, а природного газу на 90-95%. Валовий викид в різних регіонах і містах складає 6-8% загального викиду всіх шкідливих речовин.

Зниження утворення СО в топках можна добитися за допомогою подачі пари, води і газів рециркуляції в зону горіння.

До складу нефтозаводських газів входить 0,01 - 5% H₂S, у топкових мазут - 0,5 - 4.,5%. При згоранні H₂S утворюється SO₂. При підвищеному вмісті кисню SO₂ + 0,5O₂ = SO₃ + 97,5 кДж/моль, а при температурі менше за 300°С утворюється H₂SO₄. На концентрацію SO₃ впливають концентрація вуглецю і температура реагуючої речовини плюс сукупність умов горіння і вигорання факела. При недоліку кисню окислюються сірка і азот - H₂SO₄ і HNO₂.

До складу твердих викидів належать зольні частинки (коксові 98%) і сажа.

Підвищений вміст можна визначити за кольором газів на виході з димаря. Якщо їх колір сірий, достатньо прозорий, то концентрація твердих частинок 0.2 - 0.5%; якщо гази щільного чорного кольору, то концентрація більше 1%.

Утворення і зростання твердих частинок залежить від достатньої кількості окислювача в зоні горіння, способу і якості змішення палива і окислювача. Вплив має так само склад і вигляд палива, об'єм і форма топки, тепло нагріву, ступінь розпилювання, в'язкість.

Характеристика викидів в атмосферу ТМ «Київенерго» наведена в табл. 2.1

Таблиця 2.1

Дозвіл на викиди шкідливих речовин в атмосферу т/рік

Речовина	Встановлений норматив	Фактичні викиди
NO2 +NO	109,25041	40,09941
СО2	89,28236	25,396
V2O5	0,954	0,013
SOx	200,508	2,942

Викиди від допоміжних виробництв:

· зварювальна ділянка: оксиди заліза, марганець, азот, вуглець;

· металообробне устаткування: металевий пил;

· фарбування: насичені вуглеводні, уайт-спірит, ксилол ;

· мазутосховище: ненасичені вуглеводні.

Заходи щодо зниження викидів в котлах:

1. Виробляється оптимальний режим роботи; оптимальна теплова потужність; розробляються режимні карти розподілу навантажень; ліквідовується неорганізований підсос повітря.

2. Підтримка устаткування в справному вигляді.

3. Своєчасний ремонт устаткування.

4. Застосування сучасних пристроїв.

2.4 Енергозбереження

Передбачається впровадження автоматизованої системи контролю витрат газу на енергогенеруючих об'єктах філіалів Компанії.

Протягом 2004-2007 років встановлено та прийнято на баланс 1655 вузлів обліку та регулювання витрат теплової енергії. Проектом планується встановлення 778 таких вузлів. Процес автоматичного регулювання забезпечує ефективний температурний графік теплопостачання.

З метою надійного забезпечення споживачів тепловою енергією та скорочення технологічних втрат при її транспортуванні триває впровадження попередньо ізольованих труб (ПІТ) у системах теплопостачання. На цей час перекладено близько 210 км трубопроводів за технологією ПІТ.

2.5 Утворення відходів

Для зменшення твердих відходів на підприємстві передбачаються роботи на підставі вимог «Закону України про поводження з відходами».

Існує дві групи відходів: виробничі і господарський побутові.

Зараз теплові джерела на вугіллі не працюють, а зола мазуту утворюється в мінімальних кількостях, при роботі на аварійному мазутовому паливі, тому технічна можливість її виділення і накопичення відсутня.

В процесі виробництва на СТ-1 утворюються наступні відходи:

Виробничі: ремонтно-будівельні, металобрухт;

Госппобутові: сміття від прибирання території і приміщень.

Токсичні відходи - люмінесцентні лампи.

Ремонтно-будівельні відходи розміщуються на спеціальному полігоні № 4 (у районі м. Обухова) згідно встановленим лімітам. Металобрухт централізований передається в спеціальний сервісний підрозділ АК «Київенерго» і далі на металургійні заводи.

Госппобутові відходи передаються (вивозяться) на сміттєспалювальний завод «Енергія».

У зв'язку з тим, що відходи знаходиться на території СТ-1 менше двох місяців, дозвіл на розміщення відходів не потрібен.

Відпрацьовані ртутні (люмінесцентні) лампи зберігаються в спеціальних контейнерах і двічі в рік передаються на центральний склад, потім демеркуруються на спеціальних підприємствах.

Висновки:

1.В процесі виробництва енергії практично не утворюються промислові відходи. В ході планових і позапланових ремонтів утворюються ремонтні відходи і металобрухт, а також незначна кількість побутових відходів, які передаються на сміттєспалювальний завод. Основними джерелами забруднення навколишнього середовища є викиди в атмосферу і стічні води.

2.Аналіз впливу підприємства на атмосферне повітря свідчить про дотримання нормативів Наднормативних та аварійних джерел на підприємстві немає.

3.Вплив підприємства на водне середовище характеризується великими обсягами утворення стічних вод від установки хімводоочищення, які скидаються після розбавлення до нормативних показників.

4.Вплив підприємства на ґрунти відсутній.

5.Згідно планів реабілітації теплових мереж м. Києва на підприємстві впроваджуються новітні енерго- і ресурсозберігаючі технології.

3. РОЗРОБКА ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ТА УСТАТКУВАННЯ УСТАНОВКИ ВОДОПІДГОТОВКИ

3.1 Аналіз технологій підготовки води для теплових мереж

3.1.1 Вимоги до якості підготовленої води

До води, що циркулює в теплових мережах, пред'являються визначені вимоги, зв'язані з забезпеченням надійної роботи котлового обладнання і довговічності тепломережних трубопроводів.

Основними причинами, що знижують надійність роботи обладнання є корозія труб і накипоутворення в нагрівальних елементах котлоагрегатів.

Головними показниками якості води є:

Прозорість, солевміст, лужність, жорсткість, вміст з'єднань заліза та агресивних газів.

Прозорість води характеризується вмістом у ній завислих домішок (мутністю) і визначається по висоті шару води в (см), через який можна бачити розмірі хреста чи шрифту (прозорість по хресту чи шрифту).

Солевміст води характеризує загальну кількість розчинених у ній речовин, його визначають шляхом виміру електричної провідності води або по масі сухого залишку після випарювання води при температурі 105-110 °С.

Лужність виражає кількість лужних з'єднань, що знаходяться в ній - гідратів, карбонатів і бікарбонатів [6].

Жорсткість води характеризує загальний вміст у ній солей кальцію і магнію. Загальна жорсткість (Ж_з) поділяється на постійну (Ж_п) (некарбонатну), що обумовлена вмістом у воді сульфатів (CaSO₄, MgSO₄) і хлоридів (CaCl₂,MgCl₂) і тимчасову (Ж_т) (карбонатну), що характеризується вмістом у воді бікарбонатів Са (НСО₃)_2, Mg (НСО₃)₂.

Залізо присутнє практично у всіх видах теплового господарства, на поверхні екранних труб, в зонах найвищих температур відкладається залізоокисний накип.

Кисень розчинений у воді є одним з найбільш активних факторів корозійних процесів.

Вуглекислота - руйнує захисну плівку на поверхні металу і утворює вуглекислотну корозію.

Для усунення цих явищ, підживлювальна вода проходить спеціальну обробку на ВПУ.

Якість підготовленої води для підживлення парових котлів і тепломережі повинні відповідати вимогам Правил безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів. У таблицях 3.1 і 3.2 приведені норми якості живильної води парових котлів і підживлюючої води теплових мереж (з урахуванням норм якості води по СТ-1).

Таблиця 3.1

Норми якості живильної води парових котлів

Найменування	Показник
Прозорість по шрифту, см, не менше	40
Загальна жорсткість, мкг-екв/кг	20
Вміст з'єднань заліза, мг/кг	0,3
Вміст з'єднань міді, мг/кг	не нормується
Вміст розчиненого кисню у воді після деаератора, мкг/кг	20
Значення рН, при 25°С	8,5-10,5
Вміст нафтопродуктів, міліграм/кг	1,0

Таблиця 3.2

Норми якості підживлюючої води теплової мережі

Найменування	Показник
Загальна жорсткість, мкг-екв/кг	50
Вміст з'єднань заліза, мг/кг	0,5
Вміст з'єднань міді, мг/кг	не нормується
Вміст розчиненого кисню у воді після деаератора, мкг/кг	50
Вміст СО2 у воді після деаератора, мг/кг	відсутність
Значення рН, при 25°С	8,5-9,8
Вміст нафтопродуктів, мг/кг	1,0
Карбонатний індекс, мг-екв/кг, не більше	0,1
Завислі речовини, мг/кг	5,0

Натиск хімочищеної води на виході з ХВО - не менше 45 м в. ст.

Для забезпечення надійної, довговічної і безаварійної роботи системи теплопостачання необхідна якісна підготовка підживлюючої води. Особливо важливе значення має водопідготовка у відкритих системах теплопостачання, де витрата підживлюючої води велика, оскільки віна заповнює окрім витоків води з мережі також витрата води на гаряче водопостачання.

Підживлююча вода тепломереж не повинна викликати накипоутворення і шламовиделення в підігрівачах, трубопроводах і місцевих системах, а також корозію металу.

За наявності безпосереднього водозабору підживлююча вода повинна згідно вимогам санітарного нагляду відповідати за всіма показниками, зокрема по кольоровості і запаху, питній воді (ГОСТ 2874-73 «Вода питна») [7].

Необхідність глибшої обробки підживлюючої води в системах з піковими водогрійними котлами пояснюється вищою температурою поверхні нагріву казанів в порівнянні з пароводяними підігрівачами.

Крім того, для забезпечення у відкритих системах теплопостачання якості гарячої води, що подається абонентам відповідного ГОСТ 2874-82 «Вода питна», початкова вода, використовувана для приготування підживлюючої води, повинна мати низьку окисляємість (не більше 4 мг/л).

Досвід експлуатації відкритих систем теплопостачання показує, що при підвищеної окисляємості мережевої води в застійних зонах системи виникають сульфідні забруднення, що повідомляють воді неприємний запах і кольоровість.

Для задоволення норм ПТЕ вода, яка використовується для підживлення теплових мереж, повинна бути заздалегідь оброблена. Під обробкою підживлюючої води мається на увазі видалення з неї розчинених газів, головним чином кисню і двоокису вуглецю основних корозійних агентів, створення таких умов, при яких солі тимчасової жорсткості, якщо такі у воді є, не розпадалися б в системі і не викликали утворення накипу і шламу. Для підживлення теплових мереж повинна застосовуватися деаерована вода (природна або пом'якшена содово-вапняним, катіонітовим або іншим методом) чи ж вода із стабілізованою жорсткістю.

Зниження карбонатної (тимчасової) жорсткості води, використовуваної для підживлення теплових мереж, проводиться в більшості випадків в катіонітових фільтрах, тобто фільтрах, заповнених катіонними матеріалами (сульфовугілля, вофатіт Р, еспатіт і ін.). Діючими нормами у відкритих системах теплопостачання допускається обробка підживлюючої води шляхом того, що її підкисляють поліпшеною контактною сірчаною кислотою (ГОСТ 2184-77) при автоматичному дозуванні кислоти і автоматичному захисті від перечислення води [8].

3.1.2 Методи підготовки води для теплових мереж

Останнім часом з приходом на ринок зарубіжних виробників, російських компаній нових технологій, що активно займаються просуванням, і матеріалів для водопідготовки, намітилася тенденція для даних цілей вважати основними, сучасними способами підготовки води, наступні:

· пом'якшення Na-катіонітом із застосуванням сучасних методів іонного обміну, з використання нових типів фільтруючих матеріалів і відповідних їм конструкцій фільтрів;

· декарбонізація води із застосуванням сучасних нових типів фільтруючих матеріалів (слабокислотних катіонітів) і відповідних їм конструкцій фільтрів замість Н - катіонування з «голодною» регенерацією;

· очищення води із застосуванням мембранних технологій підготовки води;

· застосування програм хімічної обробки підживлюючої води за допомогою дозування сучасних ефективніших реагентів (інгібіторів корозії, дисперсантів і інгібіторів солеовідкладення);

· також комбінування всіх вищезазначених методів;

· альтернативні способи - в основному різні так звані «перетворювачі солей жорсткості» засновані на фізичних методах обробки води.

Для запобігання накипоутворення на поверхнях нагріву котлів, застосовується двоступеневе Na-катіонування для пом'якшення підживлювальної води. Пом'якшенням жорсткої води є процес фільтрування її через шар катіоніту. При цьому відбувається насичення катіоніту кальцієм і магнієм, а у воду переходить катіон натрію, солі якого в силу високої розчинності не утворюють накипу.

Катіоніт поступово насичуючись іонами кальцію і магнію, втрачає здатність пом'якшувати воду, це виснаження відбувається пошарово, зверху вниз, причому через верхні шари відпрацьованого катіоніту, жорстка вода проходить майже без зміни свого сольового складу.

Для відновлення обмінної здатності виснаженого катіоніту проводять регенерацію, що складається в пропущенні через катіоніт розчину повареної солі 8-10% концентрації, при цьому катіони натрію витісняють з катіоніту раніше поглинені катіони кальцію і магнію, а катіоніт збагачується обмінними іонами натрію й одержує можливість знову пом'якшувати жорстку воду.

Після закінчення регенерації для залишкового приведення катіоніту в робочий стан його необхідно відмити водою від продуктів регенерації і надлишку повареної солі.

Відмивні води, що містять продукти регенерації скидають у дренаж, а при жорсткості 3000 мг-екв/кг - подаються на сольові ями.

Крім пом'якшення, регенерації і відмивання, відбувається рихлення катіоніту перед регенерацією.

Рихлення здійснюється потоком води, знизу вгору та слугує для усунення злежування катіоніту і видалення дрібних часток, що утворюються за рахунок стирання зерен катіоніту та часток принесених з водою і розчином солі, для того щоб забезпечити вільний доступ розчину солі до зерен катіоніту під час регенерації.

Зміна сольового складу в процесі пом'якшення води може бути ілюстрировано наступними рівняннями, де символом «R» умовно позначений складний комплекс катіоніту, що практично не розчиняється у воді:

· 2NaR+Ca(HCO₃)₂ CaR₂+2NaHCO_3;

· 2NaR+Mg(HCO₃)₂ MgR₂+2NaHCO₃;

· 2NaR+CaCl₂ CaR₂+2NaCl;

· 2NaR+MgCl₂ MgR₂+2NaCl;

· 2NaR+CaSO₄ CaR₂+Na₂SO₄;

· 2NaR+MgSO₄ MgR₂+Na₂SO₄,

Приведені реакції показують, що в процесі пом'якшення води змінюється тільки сольовий склад води в результаті обміну катіонів кальцію і магнію, що обумовлюють жорсткість води, на катіон натрію, а катіоніт, віддаючи натрій, насичується катіонами кальцію і магнію.

Після заміни всіх обмінних катіонів натрію катіонами кальцію і магнію катіоніт виснажується, і втрачає здатність пом'якшувати воду. У зв'язку з цим можна сказати, що свіжий катіоніт має обмінну ємність стосовно величини поглинених катіонів, що може поглинути (обміняти) катіоніт у плині одного фильтроцикла.

Розрізняють ємність поглинання повну і робочу.

Повна ємність поглинання характеризується кількістю грам-еквівалентів солей жорсткості (кальцію і магнію), що може обміняти на натрій 1м³ катіоніту, коли жорсткість пом'якшеної води після фільтра стане рівною жорсткості вихідної води (тобто фільтр працює до повного «виснаження»).

Робоча ємність поглинання характеризується кількістю грам-еквівалентів солей жорсткості, що може обміняти на натрій 1м³ катіоніту при пом'якшенні води до так званого «проскакування» у фільтрат (пом'якшену воду) тільки деякої кількості солей жорсткості.

Ємність виміряється кількістю грам-еквівалентів катіонів, що поглинаються 1м³ катіоніту, тобто г-екв/м³. Для відновлення попередньої величини робочої ємності поглинання, необхідно затримані катіонітом катіони замінити обмінним катіоном натрію. Цей процес називається регенерацією катіоніту. Він здійснюється шляхом пропускання розчину NaCl через шар виснаженого катіоніту. Реакції,що відбуваються при цьому можуть бути умовно виражені наступними рівняннями.

· Ca₊₂+2NaCl 2Na+CaCl₂

· M_g+2+2NaCl 2Na+MgCl₂

Катіоніт, насичений іонами натрію Na, знову одержує здатність пом'якшувати жорстку воду.

Отримані при регенерації солі видаляються, при відмиванні катіоніту від продуктів регенерації і надлишку повареної солі крізь дренаж у каналізацію.

При іонообмінному способі декарбонізації води на слабокислотному карбоксильному катіоніті у водневій формі (як найбільш економічному) відбувається заміна солей кальцію (Ca²⁺) і магнію (Mg²⁺) на водень (Н⁺) по наступній схемі:

Ca₂+ HCO^-3 + R- Н⁺ <=> R Ca + Н⁺ HCO^-3

Mg₂+ HCO^-3 + R- Н⁺ <=> R Mg + Н⁺ HCO^-3

Таким чином, замість кальцію (Ca²⁺) і магнію (Mg²⁺), вводиться еквівалентна кількість водню (Н⁺). Далі аніони HCO^3- взаємодіють з катіонами Н⁺, що утворюються, по реакції:

HCO^3- + H⁺ <=> H₂O + CO₂

В результаті відбувається зниження концентрації бікарбонатів шляхом їх «руйнування» і утворення в результаті вуглекислого газу.

При цьому, відбувається зниження рН води. Далі, для стабілізації рН води потрібний її віддувка на дегазаторі.

Внутрішня корозія сталевих трубопроводів викликається розчиненими у воді газами: киснем О₂, двоокисом вуглецю СО₂, а також хлоридами С1 і сульфатами SO₄.

Особливо високу корозійну активність має кисень у присутності вуглекислоти, яка в цьому випадку грає роль корозійного каталізатора.

Корозійна активність агента характеризується корозійним коефіцієнтом, що є відношення маси металу, переведеного в продукт корозії, до витрати корозійного агента.

Корозійна активність СО₂ у відсутність розчиненого кисню значно нижча.

Основним методом видалення з води розчинених газів є термічна деаерація. Максимальна кількість газу, яка може бути розчинене у воді, пропорційно парціальному тиску газів над водою.

Коефіцієнт розчинності СО₂ залежить від температури води.

У термічних деаераторах оброблювана вода знаходиться у контакті з газопаровою сумішшю.

Різниця рівноважного парціального і дійсного парціального тиску газу є рушійною силою термічної деаерації. Для досягнення глибокої дегазації води необхідно, щоб дійсний парціальний тиск газу того, що підводиться до деаератору в гріючій парі було мінімальним, що видаляється.

Підвищенню різниці рівноважного і дійсного парціального тиску в деаераторі сприяє збільшення випару з деаератора. Звичайно в деаераційих установках для використання теплоти випару перед деаератором включають пароводяний теплообмінник, в якому підігрівають воду, що направляється в деаератор [9].

Взаємодія між гріючою парою і оброблюваною водою можна організувати двома способами - розподілом потоків води в паровому середовищі і розподілом пари усередині потоку рідини. Перший спосіб взаємодії здійснюється в струменевих, плівкових, краплинних, насадочних (наприклад, кільця Рашига) апаратах; другий спосіб - в барботажних апаратах. При барботажному способі питома площа поверхні контакту фаз на одиницю об'єму апарату значно більше, чим при інших способах, що забезпечує глибшу дегазацію.

При використанні тільки одного з вказаних способів обробки води деаератор називають одноступінчатим, при використання обох способів - двухступеневим.

Для обробки підживленої води теплових мереж залежно від параметрів гріючого середовища застосовуються термічні деаератори атмосферного або вакуумного типа.

На рис. 3.1 приведена принципова схема двухступеневого вакуумного деаератора. Завдяки наявності в цьому деаераторі двох ступенів дегазації - струменевого і барботажного оброблювана вода звільняється не тільки від кисню, але і від вільного двооксиду вуглецю. Холодна вода, що направляється після хімводоочистки на деаерацію, підводиться по трубі 1 до розподільного колектора 2, а з нього на першу дірчасту тарілку 3.

Рисунок 3.1. Принципова схема двухступеневого вакуумного деаератора

При великих витратах вода з першої тарілки 3 пропускається через короб 4 на третю тарілку 6. Вода, що пройшла через отвори першої тарілки, потрапляє на другу тарілку 5. Перші дві тарілки 3 і 5 є по суті охолоджувачами випару. Третя тарілка 6 є основною. З третьої тарілки вода потрапляє на четверту тарілку 7, а потім на барботажний лист 6. Після обробки на барботажному листі 6 деаерована вода відводиться з деаератора через канал 13 і патрубок 9.

Гріюче середовище - пара або гаряча вода - підводиться в деаератор через патрубок 10 у відсік 11. При вході у відсік 11 гаряча вода скипає і потік з допомогою жалюзі 12 розділяється на пару і воду.

Гріюча пара, яка виділилася при скипанні води або підведена ззовні поступає під барботажний лист 8, а вода зливається по внутрішній поверхні корпусу деаератора і по каналу 13 поступає в суміші з деаерованою водою у відвідний патрубок 9.

Проходячи крізь отвори барботажного листа 8 і шар води на ньому, пара нагріває воду до температури кипіння при тиску в деаераторі.

Пара, що пройшла крізь барботажний лист, перетинає струмені води, що зливаються з тарілки 7 по барботажному листу, частково конденсується і нагріває воду, а потім поступає у відсік між тарілками 6 і 7. У цьому відсіку відбувається основна конденсація пари і нагрів води до температури, близької до температури кипіння при тиску в деаераторі. Потім пара проходить послідовно через відсіки між тарілками 5 і 6 і далі між тарілками 3 і 5 і практично повністю конденсується. Гази, що не конденсуються, відсисаються ежектором з деаератора по трубі 15. У тому випадку, коли висота парової подушки під барботажним листом 6 перевищує розрахункову (звичайно 200 мм), включається в роботу перепускний короб 14, по якому пара перепускається в струменевий відсік між тарілками 6 і 7.

3.2 Обґрунтування необхідності вдосконалення технологічної схеми установки водопідготовки для СТ-1

Існуюча на підприємстві установка виробляє до 300 м³/год води для опалювання і ГВП всього міста. Проект передбачає збільшення потужності до 500 м куб./год, що забезпечить потреби міста.

Технологія підготовки води для ГВП полягає в Н - катіонуванні з «голодною» регенерацією на сульфовугіллі (продуктивність по очищеній воді до 260 м³/год), або сильнокислотному катіоніті КУ2-8 з подальшим пом'якшуванням частини води для підживлення парових котлів на установці двухступінчатого Na-катіонуванні. Фільтрувальне, насосне устаткування, замочна арматура, трубопроводи і т.п. цехи ХВО даної котельної не піддавалися капітальному ремонту або заміні протягом останніх 20 років, унаслідок чого їх зношеність досягла критичного рівня.

Як фільтруючі завантаження служать сильнокислотні катіоніти типу КУ 2-8 або сульфовуголь, регенеровані куховарською сіллю.

Недоліками даного методу є:

· підвищена (звичайно триразова) витрата реагенту (розчину куховарської солі NaCl) по відношенню до стехіометрії;

· підвищена витрата води на власні потреби;

· підвищений вміст в скидних водах хлоридів і натрію, що часто перевищує норми;

· для отримання глибоко пом'якшеної води потрібен другий ступінь.

Сучасні способи іонування і використання нових типів катіонітов дозволяють істотно оптимізувати процес Na - катіоніовання - понизити витрату реагентів на регенерацію, зменшити витрату води на власні потреби, скоротити кількість задіяного устаткування (фільтрів). До таких методів відноситься протиточне катіонування, при якому потік фільтрату і потоку, регенерації, мають протилежні напрями. Зокрема, використовується практично весь об'єм фільтру під завантаження катіоніта. Відсоток власних потреб знижується до 3 - 4%, витрата солі зменшується на 15-20%. З'являється можливість одержувати фільтрат після першого ступеня з якістю води по жорсткості не вище 10 - 15 мкг-екв/л, тобто другий ступінь того, що катіонує усувається. Та варто помітити, що дана технологія вимагає високого ступеня організації експлуатації і бажана автоматизація технологічних процесів.

Окрім традиційно вживаних для пом'якшування в муніципальних котельних катіоніта КУ 2-8 і сульфовугілля, на ринку з'явилися нові зарубіжні матеріали - стабільніші за якістю і що поставляються в Na-формі.

Тому технологія з «голодною» регенерацією дозволяє істотно понизити карбонатну жорсткість води з частковим зменшенням некарбонатної. Всі іони водню, що вводяться в катіоніті з розчином, регенерації, повністю затримуються, і внаслідок цього у відпрацьованих стічних водах кислота практично відсутня. Витрата регенеруючого реагенту - сірчаної кислоти є стехіометричним, тобто розрахунковим. Недоліками даного методу при використанні сульфовугілля або КУ 2-8 в Н-формі (вітчизняні спеціальні слабокислотні катіоніти широкого поширення не набули) є знижені експлуатаційні характеристики, зокрема: