Исследование эффективности мембранного метода предочистки воды для АЭС

Исследование эффективности мембранного метода предочистки воды для АЭС.

1.  История предприятия.

ОАО ”ВНИИАМ” является Открытым акционерным обществом, создан приказом Министра энергетического машиностроения СССР от 5 декабря 1977 г. № 340 на основании распоряжения Совета Министров СССР от 22 ноября 1977 г. № 24.68-р на базе Московского отделения Центрального котлотурбинного института (МО ЦКТИ), в основе образования которого, в свою очередь, было созданное 31 августа 1934 г. приказом Наркома тяжелой промышленности СССР С. Орджоникидзе «Бюро прямоточного котлостроения». Таким образом, ВНИИАМ имеет давние устоявшиеся традиции создания теплоэнергетического оборудования для электростанций, уходящие корнями по времени становления отечественной энергетики.

Современная линейка фильтровального и вспомогательного оборудования для водоподготовок и спецводоочисток, используемая на АЭС, полностью разработано в ОАО ”ВНИИАМ”. Данное оборудование работает с использованием технологии фильтрования (осветления на грязепоглащающих загрузках и ионный обмен), долгое время доминировавшей в области отечественной водоподготовки.

2. Развитие водоподготовительных технологий в России.

За рубежом, помимо ионного обмена, широкое применение получил мембранный метод очистки воды. Следует отметить, что первоначально использовался в основном метод мембранного обессоливания воды – гиперфильтрация, или иначе говоря обратный осмос. Обратноосмотические мембраны способны задерживать примеси размером более 1 нанометра.

ОАО “ВНИИАМ” в соответствии с Постановлением Совета Министров от 31.05.85г. № 713 первым в СССР начал работы по созданию и организации производства мембранных (обратноосмотических ) установок по обессоливанию воды производительностью 20 м³/ч и выше для систем водоподготовки энергетических объектов, а также других отраслей народного хозяйства, применяющих эти установки.

В  1989г  на ЗУ ГРЭС (г.ЗУГРЭС, Донецкая область) введена в эксплуатацию первая в отечественной энергетике обратноосмотическая установка производительностью 50 м³/ч (УОО-50) разработанная ОАО “ВНИИАМ” и изготовленная ПО «Красный Котельщик». Установка  разработана по заказу Минэнерго СССР.

В ноябре 1997г на ТЭЦ-23 АО «Мосэнерго включена в опытную эксплуатацию первая в России промышленная обратноосмотическая установка УОО-50А.

В 2000г  ОАО “ВНИИАМ” ввел в эксплуатацию   на электростанции Магнитогорского металлургического комбината обратноосмотическую установку УОО-180 производительностью 90м³/ч.

Результаты работы данных установок показали очевидные преимущества при работе мембранных установок в сравнении с традиционными ионитными фильтрами:

-  практически полное исключение реагентов для обессоливания воды

-  стабильность работы установок в независимости от периода цикла

-  высокий уровень автоматизации установок и низкие трудовые затраты на обслуживание

-  снижение или полное удаление из фильтрата специфических загрязнений (органические вещества, вирусы);

Однако эксплуатация установок выявило ряд проблем:

- необходимость адаптации персонала к данной технологии, и, как следствие, первоначальные сбои в работе установок

- повышенный расход электроэнергии при работе установок

- высокая стоимость замены мембран.

Несмотря на указанные выше недостатки, переход от метода ионного обмена к методу обратного осмоса оказал положительное влияние на качество обессоленной воды, а так же на ее себестоимоть.

Следующим шагом на пути внедрения мембранных технологий оказался метод ультрафильтрации.

Метод ультрафильтрации предназначен для очистки воды от содержащихся в ней коллоидных и взвешенных веществ. Кроме того, данный метод позволяет полностью избавиться от содержащихся в воде бактерий и снизить содержание вирусов в 10⁶ раз. Ультрафильтрационные мембраны задерживают примеси размером более 10-100 нанометров (в зависимости от размера конкретной мембранной поры).