5. Водоподготовка
5.1. Схема установки обессоливания
Установка предназначена для химического обессоливания природной воды, идущей на восполнение потерь при пароводяном цикле Ново-Кемеровской ТЭЦ. Проектная производительность установки 900 т/час. Перед подачей на водоочистку вода подогревается в турбинном цехе до t = 25С.
Подогретая сырая вода поступает в химический цех по двум коллекторам №4 и №5. Далее, пройдя воздухоотделители, где она освобождается от растворенного в ней воздуха, сырая вода поступает в осветлители. В осветлителях происходит процесс коагулирования. Для коагуляции в схеме обессоливания на ХВО Ш очереди и ХВО 3 очереди расширения применяются осветлители типа ЦНИИ-3 и ХАО ТЭП. В качестве коагулятора применяется сернокислый алюминий – глинозем Al2(SO4)3*18 H2O. При вводе глинозема в обрабатываемую воду происходит его гидролиз и образуется гидроокись алюминия Al(OH)3.
Происходят следующие реакции:
Al+3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2
Обычно доза сернокислого алюминия находится в пределах 0,3-1,2 мг-экв/кг. Наиболее лучшая коагуляция происходит при pH=6,0-6,5. При низкой щелочности воды, а также при снижении щелочности в паводок для нейтрализации образующихся при гидролизе ионов водорода и создании нужного значения рН необходимо подщелачивание исходной воды раствором едкого натра.
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
Необходимая доза щелочи находится в пределах 0,4-0,5 мг-экв/кг
Из осветлителей вода сливается в промежуточные баки осветленной воды, откуда насосами подается на горизонтальные механические фильтры, загруженные антрацитовой крошкой фракциями 1,5-2 мм.
Скорость фильтрования в механическом фильтре 7-10 м/час. Фильтр работает под давлением 0,6 МПа. Сопротивление включенного в работу фильтра составляет примерно 0,01 МПа. Механические фильтры служат для
улавливания механических примесей, находящихся в форме взвешенных частиц в различной степени дисперсности, от невидимых глазом до мелких хлопьев - остатков коагуляции. Расход воды через каждый фильтр 320 т/час. Перепад давления до и после фильтра должен быть не более 0,1 МПа. Показатели осветленной воды: окисляемость, содержание железа, алюминия.
Осветленная вода после механических фильтров поступает на Н-катионитовые фильтры 1 ступени D=3400 мм загруженные сульфоуглем СК-1 с высотой загрузки 2,5 м. Фильтр работает под давлением 0,6 МПа. Н-катионитовые фильтры I ступени в схеме обессоливания предназначены для максимально возможного поглощения всех катионов, содержащихся в обрабатываемой воде, и замены их катионом водорода, имеющемся в катионите. В процессе фильтрования происходит удаление из обрабатываемой воды катионов Са+2, Mg+2, Na+2 различных солей за счет поглощения их катионитом.
Ca(HCO3)2 + 2HR = CaR2 + 2H2O + 2CO2
MgSO4 + 2HR = MgR2 + H2SO4
Na2SO4 + 2HR = 2NaR + H2SO4
где R-сложный комплекс катионита, практический нерастворимый в воде.
Взрыхлением удаляются механические загрязнения и мелкие частицы катионита. Взрыхление осуществляется подачей воды снизу вверх насосом для промывки H-катионитовых фильтров из баков осветленной воды со скоростью 14 м/час, что составляет расход 125 м3/час. Длительность взрыхления 30-40 мин. Понижение кислотности на 0,1-0,2 от стабильной H-катионированной воды служит показателем истощения катионита по катиону натрия и сигналом для отключения фильтра на регенерацию.
Регенерация катионита производится путем пропуска через него раствора серной кислоты 1-2% с помощью насосов-дозаторов №№3 и 4. При регенерации происходит вытеснение ранее поглощенных катионитов Ca+2,Mg+2, Na+2 и насыщение катионита катионом H+.
CaR2 + H2SO4 = 2HR + CaSO4
MgR2 + H2SO4 = 2HR + MgSO4
2NaR + H2SO4 = 2HR + Na2SO4
Н-катионированная вода контролируется по кислотности и жесткости.
Н-катионированная вода поступает на анионитовые фильтры 1 ступени, загруженные слабоосновным анионитом АН-31.Анионит содержит в себе гидроксильные группы, способные обмениваться на другие анионы. Скорость фильтрации 15-20 м/час, что соответствует расходу 135-180 м3/час. На фильтрах 1 ступени первыми в фильтрат проскакивают анионы Cl-. Сигналом для отключения фильтра на регенерацию служит увеличение хлоридов до 3 мк/кг. Регенерация производится путем пропуска через фильтры раствора щелочи 2-4% с помощью насосов-дозаторов. Химический контроль в процессе работы фильтров осуществляется путем отбора проб фильтрата с последующим определением щелочности (или кислотности) и содержанию хлоридов для I ступени.
После анионитовых фильтров I ступени вода проходит через подкачивающие насосы и поступает на декарбонизаторы, где освобождается от угольной кислоты. Декарбонизатор работает по принципу противотока воды и воздуха. Расход воздуха 40м3 на 1м3 воды. Остаточное содержание в воде CO2 должно составлять не более 5 мк/кг. Химический контроль производится 1 раз в сутки. После декарбонизаторов вода сливается в баки частично обессоленной воды (ЧОВ). Из этих баков насосами частично обессоленной воды (ЧОВ) вода подается на Н-катионитовые фильтры II ступени О=3000 мм, загруженные катионитом КУ-2 с высотой загрузки 1,0 м., которые служат для поглощения в основном катионов Na+, проскочивших через фильтр I ступени. Скорость потока воды при взрыхлении Н-катионитовых фильтров II ступени должна быть 13-15 м3/ч. Длительность взрыхления 20 минут. Расход воды 117-135 м3/ч. Далее вода поступает на анионитовые фильтры II ступени, загруженные сильноосновным анионитом АВ-17.
На анионитовых фильтрах II ступени первыми в фильтрат проскакивают анионы кремниевой кислоты. Сигналом для отключения фильтра на регенерацию служит увеличение концентрации SiO2 до 120 мкг/кг. Концентрация щелочи для регенерации 4%. Химический контроль в процессе работы фильтров осуществляется путем отбора проб фильтрата с последующим определением щелочности по фенолфталеину и смешанному индикатору, содержания кремниевой кислоты.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
