Использование мембранных технологий в системах водоподготовки энергетических объектов, страница 2

Исследование технологии обратноосмотического опреснения морских вод с умягчением пермеата

Известные преимущества обратноосмотического метода опреснения привели к тому, что во многих отраслях промышленности в т.ч. в теплоэнергетике становится актуальным применение этого метода. Однако, применение даже высокоселективных мембран не позволяет достигнуть требуемого качества очищенной воды, как по общему солесодержанию, так и по накипеобразующим ионам. Поэтому в зависимости от параметров работы теплоэнергетического оборудования возникает необходимость дополнительной очистки пермеата. Использование де минерализированных и морских вод делает вопросы доочистки пермеата более актуальными. В качестве объекта исследований были приняты каспийская, черноморская и тихоокеанская воды. Представляющие интерес для России и стран СНГ. Ионные составы этих вод, а также расчетные показатели пермеатов и концентратов одно- и двух ступенчатых ООУ приведены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты аналитического расчета обратноосмотического опреснения морской и океанской воды по одно- и двухступенчатой схеме опреснения

Исходная вода, число ступеней

Выход опресненной водыВ,%

Ионный состав воды, мг-экв/л

Ca

Mg

Na

Cl

SO4

HCO3

Каспийское море

16,0

60,0

138,0

142,0

68,0

4,0

Одноступ.

60

38,56/0,959

144,60/3,598

332,58/8,277

342,22/8,517

163,88/4,0078

9,64/0,299

70

50,82/1,075

190,59/4,03

438,37/9,269

451,08/9,538

216,01/4,567

12,71/0,258

Двухступ.

70’

27,54/0,0644

103,27/0,241

237,53/0,556

244,41/0,572

117,04/0,274

6,885/0,0161

Черное море

12,7

51,3

250,0

282,7

30,0

1,3

Одноступ.

60

30,61/0,762

123,63/3,077

602,51/14,99

681,32/16,96

72,30/1,799

3,13/0,7779

70

40,34/0,853

162,96/3,44

749,15/16,79

898,03/18,98

95,29/2,015

4,13/0,0873

Двухступ.

70’

21,86/0,0512

88,29/0,206

430,3/1,01

486,59/1,138

51,64/0,121

2,237/0,0052

Тихий океан

20,5

108,0

467,0

536,9

56,2

2,4

Одноступ.

40

33,47/1,036

176,36/5,46

762,59/23,61

876,73/27,15

91,77/2,84

3,92/0,121

50

39,88/1,12

210,09/5,91

908,16/25,54

1044,4/29,36

109,33/3,07

4,67/0,13

Двухступ.

50’’

27,31/0,0613

143,89/0,323

622,2/1,397

715,33/1,605

74,88/0,168

3,19/0,00718

Средняя селективность мембран принята равной 0,96. Выходы опресненной воды были приняты из соображения получения солесодержания концентратов менее 60г/л с целью обеспечения стабильного значения селективности мембран и снижения негативного влияния концентрационной поляризации.

Таблица 2.Результаты расчета обменной емкости для катионита КУ 2-8 и СУ , г-экв /м3

Исходная вода , число ступеней

β, %

К

φ

θ

Ек/Еп

Каспийское море

1 ступ.

60

0,987/1,174

0,645/0,6448

0,488/0,0908 0,06335/0,1552

761,6/154,4
253,4/60,8

70

0,987/1,174

0,645/0,6448

0,492/0,0958
0,6798/0,01601

838,8/163,0
271,9/64,1

2ступ.

70

0,987/1,174

00,645/0,6448

0,396/0,0244
0,576/0,042

673,9/41,5
230,4/16,8

Черное море

1 ступ

60

0,983/1,168

0,796/0,796

0,6786/0,1718
0,837/0,278

1153,6/292,0
334,9/111,3

70

0,983/1,168

0,796/0,796

0,7231/01809
0,867/0,291

1229,3/307,6
347,1/116,8

2 ступ.

70

0,983/1,168

0,796/0,796

0,622/0,0478
0,749/0,081

1057,3/81,2
317,9/32,6

Тихий океан

1 ступ.

40

0,97/1,51

0,784/0,784

0,7095/0,2064
0,859/0,329

1206,1/350,8
343,6/131,8

50

0,97/1,51

0,784/0,784

0,7369/0,2136
0,876/0,340

1252,7/363,1
350,6/136,0

2 ступ.

50

0,97/1,51

0,784/0,784

0,66/0,0548
0,836/0,082

1149,9/93,1
334,5/33,1