Читать лекция по экологии: "Сточные воды ТЭС и их очистка". Сточные воды ТЭС. Расход воды на ТЭС Установки нейтрализации сбросных вод с тэц

Очистка мазутсодержащих сточных вод ТЭС

В.И. Аксенов, И.И. Ничкова, Л.И. Ушакова, Н.Э. Вовненко (УрФУ),

В.А. Никулин, С.С. Пецура (ЗАО «Химические системы»)

Нефть и нефтепродукты, попадая в водные источники, наносят им существенный вред. Очистка воды от этих загрязнений сопряжена со значительными техническими трудностями и затратами. Имеются подобные стоки и на ТЭС, где одной из категорий органосодержащих стоков являются сбросные воды мазутных хозяйств. Их количество невелико (от 3 до 10 м 3 /ч), температура выше исходной, возможны залповые попадания мазута. Химический состав практически не меняется. Возможно использование вод после удаления мазута в отстойниках-ловушках в зависимости от эффективности удаления мазута. Остановимся подробнее на этой проблеме. Технически проблема очистки этих видов сточных вод в основном решена; существуют типовые очистные сооружения, широко применяемые на действующих ТЭС. Используется многоступенчатая обработка:

нефтеловушки различного типа; флотаторы – напорные и безнапорные; фильтрование через кварцевый песок и антрацит; доочистка на сорбционных (загруженных активированным углём) или намывных (вспученный перлит, угольная пыль и их смесь) фильтрах. В настоящее время отделение нефтепродуктов осуществляется также методом флокулирования, для чего чаще всего используют катионные флокулянты отечественного и зарубежного производства: отечественные – ВПК-402, Флокатан, КФ и др.; зарубежные – Праестолы 611, 650, 655, 853 и др. Иногда для удаления нефтепродуктов можно использовать коагулянты, а также более сложную обработку:

коагулирование и флокулирование; коагулирование, флокулирование катионным флокулянтом, флокулирование анионным флокулятном (т.е. процесс перефлокуляции). Степень очистки достигает 95 % и мало зависит от исходной концентрации нефтепродуктов, т.е. для получения остаточной концентрации 0,05 мг/кг (ПДК для рыбохозяйственных водоёмов) на очистку должны поступать сточные воды с концентрацией не более 1 мг/кг, которая практически не встречается в условиях работы ТЭС. При исходной концентрации более 2 мг/кг остаточную концентрацию можно снизить до 0,3-1,0 мг/кг и очищенную воду использовать повторно вместе с исходной водой, особенно при использовании, как уже отмечалось, систем известкования и коагуляции. На основании вышесказанного, была поставлена задача экспериментальной отработки технологии доочистки замазученного стока методом реагентной обработки, как не требующей сложного габаритного оборудования, экономичной и легко встраиваемой в существующую технологическую схему очистки. Для опытов использовался натурный мазутсодержащий сток мазутного хозяйства ТЭС. Всего было предоставлено три пробы по 10 литров с содержанием мазута – 1,91 мг/дм 3 ; 1,28 мг/дм 3 ; 1,4 мг/дм 3 соответственно. Предварительно было проведено несколько серий опытов по подбору реагентов и оптимальных параметров эксперимента. По результатам редварительных опытов была принята следующая методика. В цилиндр наливалось 0,5 литра исходного мазутсодержащего стока, в который дозировались необходимые реагенты:

коагулянт и щелочь; коагулянт, щелочь и флокулянт (анионный); коагулянт, щелочь, флокулянт (анионный) и флокулянт (катионный). В качестве коагулянта использовался Аl 2 (SO 4) 3 и FeSO 4, в качестве щелочи NaOH, в качестве катионного флокулянта Праестол 655 и в качестве анионных флокулянтов Аквапол, Flopam AN 905 и Праестол 2540. Концентрации рабочих растворов реагентов:

коагулянты 1%; флокулянты 0,1%; NaOH 5%. После добавления (при перемешивании) выбранных реагентов в предварительно отобранных дозах и отстаивании в течение 1 часа были получены результаты, представленные в таблице 1. Из приведенных результатов считаем возможным сформулировать следующие рекомендации: 1. Обработку мазутсодержащих стоков производить коагулянтами Аl 2 (SO 4) 3 или FeSO 4 с подщелачиванием NaOH в дозах, указанных в табл.1 с последующим отстаиванием в течение не менее 1 часа. 2. При повышенном содержании мазута (более 10 мг/л в исходном стоке) следует предусмотреть дополнительную обработку стока флокулянтом Праестол 655 или Праестол 2540 в дозах, указанных в табл.1 с последующим отстаиванием. 3. Дочищенная по приведенной технологии вода может использоваться для подпитки оборотного цикла станции.

Таблица 1

Результаты лабораторных испытаний очистки натурного мазутсодержащего стока

Добавленные реагенты

Количество добавленных на 1000 см 3 стока реагентов, мг

Усредненная концентрация мазута в обработанном стоке, мг/дм 3

Праестол 2540

Праестол 655

Теплоэнергетика - отрасль, вносящая существенный вклад в загрязнение природной среды. Степень вреда сточных вод тепловых электростанций для окружающей среды зависит от многих факторов, главный из которых - химический состав сбрасываемых сточных вод. Наиболее опасными для природных водоемов считаются сбросы, содержащие масло- и нефтепродукты , а также тяжелые металлы . Для этих загрязнителей предусматриваются жесткие нормативы по остаточным концентрациям, что требует серьезного отношения к технологиям очистки промышленных сточных вод .

Ввод в действие современных и усовершенствованных технологий водоочистки одновременно решает следующие задачи:

Реализация процессов умягчения , обезжелезивания и очистки производственного конденсата.
Очистка отработанных отмывочных и моющих растворов, содержащих едкие и концентрированные соединения (кислоты, щелочи), в том числе растворов для промывки паровых котлов.
Очистка замасленных технических вод, подвергающихся сбросу.
Очистка и отделение шламов и масел от ливневых и талых сточных вод , собранных с территории предприятия.

Поэтапная технология очистки сточных вод на предприятиях теплоэнергетики включает в себя следующие процессы:

Механическая очистка для удаления из воды крупных частиц, всплывающих и легко осаждаемых взвесей.
Этап физико-химической очистки - служит для удаления частично растворенных, эмульгированных и взвешенных в объеме воды загрязняющих веществ.
Глубокая очистка (доочистка) . Степень эффективности этого этапа очистки зависит от санитарно-гигиенических требований к стокам и категории водоема, куда осуществляется сброс очищенной воды. Требования к очистке оборотной воды обуславливаются технологией.

Как можно судить из практического опыта, в настоящее время для очистки сточных вод теплоэнергетики по большей части используют традиционные методы, не позволяющие добиться высокой степени чистоты сточной воды. Очистные сооружения работают по принципам механической и химической очистки, а новые эффективные методы почти нигде не внедряются из-за высоких затрат по модернизации и переоборудованию очистных сооружений.

К факторам, негативно влияющим на процессы очистки сточной воды, относят:

длительный срок эксплуатации очистных сооружений;
физическое и моральное старение оборудования, накопление изношенности техники;
малоэффективные, устаревшие технологии очистки;
нарушения режима эксплуатации водоочистных комплексов;
большие нагрузки на очистные сооружения, превышающие их проектные показатели;
недофинансированность и несвоевременность ремонтных работ;
нехватка и низкая квалификация обслуживающего персонала.

Одно из неприятных последствий неэффективной работы промышленной водоочистки - превышение допустимой нагрузки на городские системы биологической очистки. Решение этих сопряженных проблем требует новых технологий, строительства или глубокой модернизации существующих очистных сооружений.

Новые системы водоочистки необходимо проектировать по принципу модульности. Модульные очистные системы позволят создать очистной комплекс, который будет наилучшим образом подходить под параметры сточной воды (расход, химический состав, степень загрязненности) и соответствовать требованиям к очищенным сточным водам в месте сброса.

Argel

ИНФОРМЭНЕРГО

Москва 1976

Настоящее «Руководство» разработано Всесоюзным государственным ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции проектным институтом «Теплоэлектропроект» и обязательно для применения при проектировании вновь строящихся и реконструируемых тепловых электрических станций.

«Руководство» разработано в развитие «Временных указаний по технологическому проектированию сооружений для очистки производственных сточных вод тепловых электростанций», которые с октября 1976 г. утрачивают силу.

«Руководство» согласовано с Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР, Главрыбводом Министерства рыбного хозяйства СССР, Министерством здравоохранения СССР.

1. Общая часть. 1

2. Сточные воды системы охлаждения. 3

3. Сточные воды систем гидрозолошлакоудаления (ГЗУ) 4

4. Обмывочные воды регенеративных воздухоподогревателей и конвективных поверхностей нагрева котлоагрегатов, работающих на мазуте. 5

5. Сбросные воды химической промывки и консервации оборудования. 7

6. Сбросные воды водоподготовок и конденсатоочисток. 11

8. Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами. 12

9. Сточные воды от гидравлической уборки помещений тракта топливоподачи. 15

10. Дождевые воды с территории электростанции. 16

Приложение. Расчет величины продувки системы ГЗУ.. 16

1 . Общая часть

1.1. «Руководство» распространяется на проектирование сооружений, предназначенных для обработки и очистки образующихся в производственных процессах тепловых электростанций сточных вод:

загрязненных нефтепродуктами;

от гидравлической уборки помещений тракта топливоподачи;

дождевых вод с территорий электростанций.

Проектирование сооружений для отведения и очистки бытовых сточных вод от тепловых электростанций и жилых поселков производится в соответствии со СНиП II-32-74 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

1.2. При проектировании производственной канализации и сооружений для обработки и очистки сточных вод необходимо рассматривать:

возможность уменьшения количества загрязненных производственных сточных вод за счет применения в технологическом процессе тепловой электрической станции совершенного оборудования и рациональных схемных решений;

применение частично или полностью оборотных систем водоснабжения, повторного использования отработанных в одном технологическом процессе вод на других установках;

исключение сброса в водоемы незагрязненных сточных вод с использованием их для восполнения потерь в оборотных системах водоснабжения;

возможность и целесообразность получения и использования на собственные нужды ТЭС или нужды народного хозяйства ценных веществ, содержащихся в производственных сточных водах;

возможность предельного сокращения или полного исключения сброса сточных вод в водоемы, использование на собственные нужды ТЭС отработанных сточных вод;

возможность использования существующих, проектируемых очистных сооружений соседних промышленных предприятий и населенных пунктов или строительства общих сооружений с пропорциональным долевым участием.

1.3. Выбор метода и схемы обработки производственных сточных вод производится в зависимости от конкретных условий проектируемой электростанции: мощности и устанавливаемого оборудования, режима работы, вида топлива, способа золошлакоудаления, системы охлаждения, схемы водоподготовки, местных климатических, гидрогеологических и прочих факторов, с соответствующими технико-экономическими обоснованиями.

1.4. Сооружения по обработке и очистке производственных сточных вод ТЭС, как правило, надлежит компоновать в одном блоке, а также рассматривать возможность кооперации их с технологической водоподготовкой.

1.5. При проектировании сооружений по обработке и очистке производственных сточных вод надлежит руководствоваться следующими нормативными документами:

«Дополнительный перечень предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового водопользования» - № 1194, 1974 г.

«Методические указания для органов Государственного санитарного надзора по применению «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

СНиП II-32-74 «Канализация. Наружные сети и сооружения», 1975 г.

СН-173-61 «Указания по проектированию наружной канализации промышленных предприятий». Часть 1, 1961 г.

СНиП II-31-74 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», 1975 г.

1.6. Сброс сточных вод в водоемы и водотоки должен проектироваться с соблюдением «Правил охраны поверхностей вод от загрязнения сточными водами» и в установленном порядке согласовываться с органами по регулированию использования и охране вод, Государственного санитарного надзора, по охране рыбных запасов и регулированию рыбоводства и другими заинтересованными органами.

2 . Сточные воды сист емы охлаждения

2.1. Сточные воды системы охлаждения, сбрасываемые после конденсаторов турбин, газоохладителей, воздухоохладителей, маслоохладителей и других теплообменных аппаратов, где воды источника только нагреваются, но не загрязняются механическими или химическими примесями, не требуют очистки.

2.2. Сброс нагретой на электростанции воды в водоемы и водотоки питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования осуществляется на основании общих требований «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», 1975 г.

Примечание . Расчетные обоснования следует выполнять исходя из следующего. Среднемесячная температура воды в расчетном створе водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования летом после сброса нагретой воды не должна повышаться более чем на 3 °С по сравнению с естественной среднемесячной температурой воды на поверхности водоема или водотока для наиболее жаркого месяца года 10-процентной обеспеченности. Для рыбохозяйственных водоемов температура воды в расчетном створе летом не должна повышаться более чем на 5 °C по сравнению с естественной в месте водовыпуска. Среднемесячная температура воды наиболее жаркого месяца в расчетном створе рыбохозяйственных водоемов не должна превышать 28 °C в жаркий год 10-процентной обеспеченности, а для водоемов с холодноводными рыбами (лососевыми и сиговыми) не должна превышать 20 °С.

Температура воды в расчетном створе рыбохозяйственных водоемов зимой не должна превышать 8 °C, а в местах нерестилищ налима 2 °С.

2.3. Для обеспечения требуемого уровня температур воды в водоемах питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования при прямоточных и оборотных с водохранилищами системах охлаждения рекомендуется применять:

глубинные водозаборы из стратифицированных водоемов и поверхностные водовыпуски, что позволяет снизить температуру забираемой и соответственно сбросной воды по сравнению с поверхностной температурой водоема;

брызгальные установки над акваторией отводящих каналов или водоема для предварительного охлаждения и аэрации воды перед сбросом в водоем общего пользования;

увеличенную кратность охлаждения пара в зимний период;

эжектирующие водовыпуски, обеспечивающие в районе водосброса 1,5 - 3,0-кратное перемешивание сбросной воды с водой водоема при соответствующих гидрологических, геоморфологических и экономических условиях;

ледотермические установки при соответствующих климатических условиях, когда экономические обоснования подтверждают целесообразность их применения.

2.4. При использовании в качестве водоемов-охладителей наливных водохранилищ, озер и водоемов, не имеющих хозяйственного или культурно-бытового значения, термический режим определяется оптимальными условиями эксплуатации электростанции. В этих случаях в соответствии с «Основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик» оформляется право электростанции на обособленное пользование водоемом.

2.5. Для обеспечения максимального, технически возможного вакуума в конденсаторах турбин и предотвращения загрязнения теплообменных поверхностей в прямоточных и оборотных с водохранилищами системах охлаждения следует применять механическую очистку воды.

При применении сетчатых фильтров размер ячеек сетки не должен превышать 2?2 мм.

Скорости воды в трубках теплообменников не должны быть ниже 1,0 м/с.

Предотвращение слизистых (в том числе биологических) отложений на трубах конденсаторов рекомендуется осуществлять непрерывной очисткой резиновыми шариками или периодическим хлорированием.

В оборотных системах охлаждения с градирнями и брызгальными бассейнами в качестве мероприятий по предотвращению накипеобразования на трубках конденсаторов рекомендуется применять продувку, подкисление, фосфатирование, совместное подкисление и фосфатирование воды, а также по мере освоения - безреагентные способы обработки воды (магнитную, ультразвуковую и т.п.).

2.6. Воды продувки оборотных систем охлаждения с градирнями и брызгальными бассейнами следует максимально использовать для питания водоподготовки, подпитки системы ГЗУ, полива территории орошения сельскохозяйственных угодий и для других внутристанционных и хозяйственных нужд. Избыточные продувочные воды сбрасываются в водные объекты с концентрациями загрязняющих веществ в пределах, допустимых «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

2.7. Химический состав продувочных вод оборотных систем охлаждения рекомендуется определять по «Методике составления гидрохимических прогнозов с учетом накипеобразующих свойств охлаждающей воды тепловых электростанций», разработанной трестом ОРГРЭС в 1975 г.

3 . Сточные воды систем гидрозолошлакоудаления (ГЗУ)

3.1. Водоснабжение систем ГЗУ, как правило, проектируется по оборотной схеме, с повторным использованием воды для гидротранспорта золы и шлака (оборотная система ГЗУ). Водоснабжение систем ГЗУ по прямоточной схеме, а также частичный сброс воды из систем ГЗУ в водные объекты (продувка с целью регулирования солевого состава воды в системе ГЗУ) могут применяться только в исключительных случаях и по согласованию условий и времени сброса с органами Государственного санитарного надзора, по регулированию использования и охране вод, по охране рыбных запасов и регулированию рыбоводства.

3.2. При проектировании оборотного ГЗУ составляется водный баланс, выявляющий дефицит или избыток воды в системе.

Водный баланс системы ГЗУ, как правило, должен проектироваться дефицитным или нулевым.

3.3. Необходимость продувки оборотной системы ГЗУ определяется расчетным путем (см. приложение).

Кроме прямого сброса продувочной воды в водные объекты при соблюдении условий, оговоренных в п. 3.1, следует рассматривать следующие направления отведения продувочной воды:

безвозвратное использование продувочной воды в технологических циклах электростанции;

выпаривание продувочной воды при помощи специальных устройств;

другие, определяемые конкретными условиями данной электростанции.

3.4. При дефицитном водном балансе пополнение системы проектируется загрязненными производственными сточными водами ТЭС. Допустимость подачи в систему ГЗУ засоленных сточных вод определяется расчетом.

3.5. С целью сведения водного баланса к дефицитному или нулевому следует предусматривать:

перехват и отведение в обход золоотвала поверхностного стока с его водосборной площади;

применение устройств для увеличения потерь воды на испарение в золоотвале (рассредоточенный выпуск пульпы на золошлаковые пляжи, орошение пляжей осветленной водой и др.);

использование осветленной воды на отжим и уплотнение в подшипниках багерных и шламовых насосов, промывку золошлакопроводов, поддержание уровня воды во всасывающих приямках багерных, шламовых насосов и для других целей. Использование для этих целей свежей технической воды запрещается.

3.6. При оборотной системе ГЗУ орошение мокрых золоуловителей должно осуществляться осветленной водой. Для орошения пригодна вода, имеющая рН? 10,5 и содержащая менее 36 мг-экв/л сульфатов. Если осветленная вода не соответствует этим параметрам, в системе предусматривается устройство для обработки осветленной воды, подаваемой на орошение мокрых золоуловителей.

Необходимо рассматривать целесообразность использования на орошение скрубберов загрязненных производственных сточных вод ТЭС. Для этого можно использовать загрязненные нефтепродуктами сточные воды без очистки, а также химически загрязненные стоки после их предварительной обработки.

Применение мокрых золоуловителей для зол с высокой щелочностью необходимо обосновывать, проводя технико-экономическое сравнение с сухими золоуловителями, при этом должны учитываться затраты на обработку осветленной воды, требуемые для ее использования на орошение мокрых золоуловителей, а при необходимости продувки учитываются затраты, связанные с ней.

3.7. При проектировании золошлакоотвалов должна быть предусмотрена защита поверхностных и подземных вод от загрязнения; соответствующие водоохранные мероприятия необходимо согласовывать в установленном порядке с органами Министерства геологии и органами по регулированию использования и охране вод.

4 . Обмывочные воды регенеративных воздухоподогревателей и конвективных поверхностей нагрева котлоагрегатов, работающих на мазуте

4.1. Необходимо предусматривать нейтрализацию и обезвреживание токсичных веществ, содержащихся в сточных водах от обмывки РВП и конвективных поверхностей нагрева котлоагрегатов, работающих на мазуте. Сброс этой группы вод в водоемы без нейтрализации и обезвреживания токсичных веществ недопустим.

4.2. При проектировании узла нейтрализации и обезвреживания этих вод надлежит руководствоваться следующими данными:

а) для обмывки РВП принимать:

количество обмывочной воды 5 м 3 на 1 м 2 сечения ротора;

продолжительность обмывки - 1 ч;

периодичность обмывки - один раз в 30 суток.

Общее количество обмывочных вод для РВП различного диаметра принимать по табл. 1.

Таблица 1

б) для обмывки конвективных поверхностей нагрева котлоагрегата принимать:

периодичность обмывки один раз в год перед ремонтом;

продолжительность обмывки - 2 ч;

расход воды на обмывку котла паропроизводительностью 320 т/ч и более - 300 м 3 .

в) для обмывки пиковых котлов принимать:

среднюю периодичность обмывки - один раз в 15 суток работы;

продолжительность обмывки - 30 мин.

Расход воды на обмывку котлов различного типа принимать:

Для пиковых котлов, оборудованных дробеструйной очисткой поверхностей нагрева, периодичность обмывок принимать один раз в год.

4.3. Расчетный состав обмывочных вод как РВП, так и мазутных котлоагрегатов, принимать по табл. 2.

Таблица 2

4.4. При проектировании узла нейтрализации и обезвреживания обмывочных вод необходимо, как правило, предусматривать осаждение ванадийсодержащего шлама, удовлетворяющего требованиям металлургических заводов. Этому условию соответствует нейтрализация обмывочных вод в две стадии:

первая - обработка вод едким натром до величины рН, равной 4,5 - 5, для осаждения окислов ванадия и отделение ванадийсодержащего шлама на фильтр-прессах типа ФПАКМ;

вторая - обработка осветленной после первой стадии воды известью до величины рН равной 9,5 - 10 - для осаждения окислов железа, никеля, меди, а также сульфата кальция.

4.5. Расчетный расход реагентов для нейтрализации обмывочных вод принимать:

едкого натра в первой стадии - 6,0 кг/м 3 в пересчете на NaOH;

извести во второй стадии - 5,6 кг/м 3 в пересчете на CaO.

4.6. Объем жидкого шлама в баке-нейтрализаторе после 5 - 6-часового отстаивания осадка в первой стадии принимать равным 20 % от первоначального объема обмывочной воды, а содержание твердого вещества в нем - равным 5,5 %.

Объем жидкого шлама в баке-нейтрализаторе после 7 - 8 часового отстаивания осадка во второй стадии принимать равным 30 % от первоначального объема осветленной воды в первой стадии, а содержание твердого вещества в нем - равным 9 %. При нейтрализации вод технической известью содержание твердого вещества в осадке принимать с учетом балласта в известковом молоке.

4.7. Жидкий шлам после первой стадии направлять в специальный бак сбора шлама.

Бак оборудуется трубопроводом рециркуляции для получения шлама равномерной концентрации и подачи его на фильтр-пресс. Полученный после фильтрования шлам пакуется в мешки, складируется и направляется для переработки на металлургические заводы.

Временно, при отсутствии фильтр-прессов, предусматривается емкость с нефильтруемым основанием из расчета складирования шлама от первой стадии нейтрализации в течение 5 лет.

4.8. Нейтрализацию обмывочных вод в две стадии следует предусматривать в различных баках-нейтрализаторах с целью получения более чистого ванадийсодержащего шлама.

4.9. Жидкий шлам после второй стадии нейтрализации необходимо направлять на шламоотвал с устройством противофильтрационного покрытия, емкость которого рассчитывается на 10 лет работы ТЭС полной проектной мощности.

4.10. Осветленные воды после второй стадии нейтрализации направляются на повторное иcпользование для обмывки РВП и конвективных поверхностей нагрева котлоагрегатов. Продувка этой системы осуществляется водой, транспортирующей шлам на шламоотвал. Вода после отстаивания подается в поток засоленных сточных вод согласно пункту 6.7.

4.11. Средний состав нейтрализованных обмывочных вод принимать:

рН - от 9,5 до 10; содержание СаSО 4 - до 2 г/л.

4.12. Средний состав шлама после нейтрализации следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

4.13. Каждый бак-нейтрализатор должен вмещать обмывочные воды от обмывки одного РВП и реагенты для их нейтрализации Число баков-нейтрализаторов на ТЭС следует принимать не менее двух и не более четырех в зависимости от конкретных условий.

4.14. При обмывке пиковых котлов на пылеугольной ТЭС допускается нейтрализация обмывочных вод известью. Нейтрализованную воду вместе со шламом возможно направлять в систему гидрозолоудаления при рН осветленной воды не ниже 7. При рН осветленной воды ниже 7 необходимо предусматривать отдельный шламонакопитель.

4.15. Расчетный расход извести при нейтрализации обмывочных вод по пункту 4.14 принимать 7 кг/м 3 в пересчете на СаО.

4.16. Должна осуществляться антикоррозионная защита емкостей для сбора и нейтрализации обмывочных вод, а также трубопроводов подачи обмывочных вод в узел нейтрализации.

Емкости оборудуются насосами рециркуляции, разводкой воздуха и подводом реагентов.

Насосы для перекачки и рециркуляции нейтрализуемых вод надлежит принимать в кислотостойком исполнении.

5 . Сбросные воды химической промывки и консервации оборудования

5.1. Проектирование устройств для обработки сбросных вод надлежит производить исходя из применяемых методов предпусковых и эксплуатационных химических очисток:

раствором ингибированной соляной кислоты;

раствором серной или соляной кислоты с гидразином;

раствором фталевого ангидрида;

раствором дикарбоновых кислот;

раствором низкомолекулярных кислот (концентрат НМК);

раствором моноаммоний цитрата;

раствором на основе комплексонов.

5.2. Запрещается применять для промывки и консервации теплоэнергетического оборудования реагенты, для которых не установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в водоемах, а также реагенты, которые не могут быть обезврежены или переведены в вещества, для которых значения ПДК установлены.

5.3. Для защиты оборудования от стояночной коррозии применяются «мокрые» методы консервации, заключающиеся в заполнении котлоагрегата растворами гидразина или ингибиторов атмосферной коррозии, или смесью аммиака и нитрита натрия. Периодичность проведения консервации определяется режимом работы оборудования. Для нейтрализации и обезвреживания отработавших консервирующих растворов необходимо применять установки по нейтрализации и обезвреживанию сбросных вод химических очисток.

5.4. Для определения количества сбросных вод исходить из следующих возможных операций по проведению химических очисток:

а) водной промывки технической водой;

б) обезжиривания внутренних поверхностей щелочью или ОП-7 (ОП-10) по замкнутому контуру;

в) вытеснения раствора технической водой с последующей заменой ее на обессоленную;

г) кислотной промывки по замкнутому контуру;

д) вытеснения раствора и водной промывки технической водой (с добавлением щелочных реагентов) с последующей заменой ее на обессоленную;

е) пассивации очищенных поверхностей по замкнутому контуру;

ж) дренирования или вытеснения пассивирующего раствора обессоленной водой.

Примечания .

1) При проведении обезжиривания по пункту «б» раствором ОП-7 (ОП-10) прямоточных котлов эта операция совмещается с кислотной промывкой без промежуточного вытеснения раствора.

2) Для дренируемых котлов по пункту «ж» производится дренирование пассивирующего раствора, а водная промывка производится перед пуском котла.

3) При проведении двухэтапных промывок операции по пунктам «г» и «д» повторяются после операции по пункту «д».

4) При проведении эксплуатационных химических очисток поверхностей нагрева прямоточных котлов растворами на основе комплексонов сбросные воды образуются лишь в операциях по пунктам «г» и «д» без применения отмывок технической водой.

5.5. Сбор и нейтрализацию отработанных промывочных растворов предусматривать в баках-нейтрализаторах, объем которых должен быть рассчитан на прием кислых и щелочных растворов с учетом трехкратного разбавления их водой при вытеснении из контура. Кислые и щелочные промывочные растворы, собранные в баках-нейтрализаторах, следует использовать для взаимной нейтрализации.

Емкость баков-нейтрализаторов принимать не менее семикратного объема промываемого контура при одноэтапной промывке и десятикратного объема при двухэтапной промывке, руководствуясь данными табл. 4.

5.6. Для сбора стоков от водных промывок оборудования, а также слабозагрязненных стоков (РН = 6 - 8) от вытеснения кислых и щелочных растворов необходимо предусматривать открытую емкость.

Емкость должна выполняться из двух секций, в зависимости от местных условий в виде обвалования или выемки без устройства водонепроницаемого основания.

В одну секцию, меньшую по объему и служащую для отстаивания продуктов коррозии и механических загрязнений, направлять три объема контура при первоначальной водной промывке оборудования.

Осветленная вода должна перепускаться во вторую секцию-усреднитель. В эту же секцию должны отводиться стоки от водных отмывок оборудования в количестве 12 объемов контура при вытеснении кислых и щелочных растворов.

Емкость усреднителя надлежит выбирать в зависимости от типа котлоагрегата и объема промываемого контура.

Ориентировочное количество стоков от предпусковых химических очисток оборудования приведено в табл. 4.

Таблица 4

Паропроизводительность, т/ч; тип котла	Схема очистки	объем промываемого контура, м 3	Объем сбрасываемых стоков, м 3
Паропроизводительность, т/ч; тип котла	Схема очистки	объем промываемого контура, м 3	в бак-нейтрализатор	в емкостъ-усреднителъ
420; барабанный	Одноконтурная
640; барабанный	Двухконтурная
	1-й контур
	2-й контур
950; прямоточный	Одноконтурная в два этапа
950; прямоточный	Двухконтурная
	1-й контур
	2-й контур
1600; прямоточный	Двухконтурная
	1-й контур
	2-й контур
2650; прямоточный	Двухконтурная в два этапа:
	1-й контур
	2-й контур

5.7. Вода из емкости-усреднителя должна использоваться для подпитки оборотных систем водоснабжения электростанций. Для ТЭС с прямоточными системами водоснабжения и при невозможности использования этих вод на собственные нужды выпуск их производить в водоотводящий канал. При этом проверяется целесообразность сооружения емкости-усреднителя.

5.8. Состав сточных вод в мг/л после взаимной нейтрализации в баках кислых и щелочных растворов для применяемых методов химической очистки принимать по табл. 5.

Таблица 5

Показатели	Методы химических очисток
Показатели	солянокислотный	комплексонный	моноаммоний цитратный	Фталевокислотный	концентратом НМК	дикарбоновыми кислотами	гидразинокислоный

Сульфаты


ПБ-5; В-1; В-2

Формальдегид
Аммонийные соединения

Гидразин
Сухой остаток

ХПК мг/л О 2
БПК мг/л О 2

* Органические вещества присутствуют в виде солей органических кислот с железом, аммонием, натрием.

5.9. Для окончательной нейтрализации, осаждения ионов тяжелых металлов (железа, меди, цинка), разложения гидразина, аммонийных соединений и других операций необходим бак с коническим днищем емкостью до 500 м 3 . Бак оборудуется насосами рециркуляции, разводкой воздуха и подводом реагентов.

Осаждение железа предусматривать путем подщелачивания известью:

до рН = 10 - при солянокислотном и гидразинокислотном методах;

до рН = 11 - при моноаммонийцитратном методе и промывках низкомолекулярными и дикарбоновыми кислотами и фталевокислотном методе;

до рН = 12 - при наличии в растворах соединений ЭДТК.

Отстаивание сточных вод для уплотнения осадка и осветления воды предусматривать в течение не менее двух суток.

При эксплуатационных промывках для осаждения меди и цинка из моноаммонийцитратного и комплексонатного растворов следует применять сульфид натрия, который необходимо добавлять в раствор после отделения шлама гидроокиси железа.

Осадок сульфидов меди и цинка уплотнять отстаиванием не менее суток.

Шлам, состоящий из гидроокисей и сульфидов металлов, направлять на золошлакоотвалы и шламоотвалы предочисток.

Осветленную воду необходимо подкислять до нейтральной с рН = 6,5 - 8,5 и отводить совместно с другими засоленными стоками электростанции согласно пункту 6.7.

Следует рассматривать возможность подачи этих вод в систему бытовой канализации, имеющей в своем составе сооружения с полной биологической очисткой, на которых будет происходить доочистка их от органических соединений.

5.10. На электростанциях, работающих на газомазутном топливе, дополнительную обработку и обезвреживание нейтрализованных вод химической очистки допускается проводить с использованием установки нейтрализации обмывочных вод РВП и конвективных поверхностей нагрева. Однако смешивание вод химической очистки и обмывочных вод РВП недопустимо.

5.11. Баки-нейтрализаторы и баки для обезвреживания сточных вод, а также трубопроводы в пределах этих узлов следует защищать антикоррозионными покрытиями, рассчитанными на прием стоков температурой до 100 °С. Насосы для перекачки и рециркуляции сточных вод химической очистки принимать в кислотостойком исполнении.

5.12. Качество осветленной воды после обезвреживания сточных вод должно быть в соответствии с применяемым методом химической промывки.

Средний состав осветленных вод после обезвреживания сточных вод в мг/л принимать по табл. 6.

Таблица 6

Показатели	Методы химических промывок
Показатели	солянокислотный	комплексонный	моноаммонийцитратный	фталевокислотный	концентратом НМК	дикарбоновыми кислотами	гидразинокислотный

Сульфаты


ПБ-5; В-1; В-2

Формальдегид
Аммонийные соединения

Сухой остаток

ХПК мг/л О 2
БПК мг/л О 2

5.13. Количество шлама в процентах от общего объема раствора в баке обезвреживания сточных вод принимать, рассчитывая по формуле

где: ? - количество осадка в % от общего объема раствора;

М - величина сухого остатка раствора, г/л;

Т - время отстаивания, сутки.

6 . Сбросные воды водоподготовок и конденсатоочисток

6.1. Количественные и качественные показатели сбросных вод определяются в проекте технологической части водоочисток и конденсатоочисток.

6.2. Продувочная вода осветлителей может отводиться:

б) на нейтрализацию кислых стоков (при рН продувочной воды выше 9);

в) непосредственно на шламоотвал при расположении последнего вблизи ТЭС с возвратом осветленной воды из шламоотвала в баки повторного использования промывочных вод механических фильтров;

г) в отстойники периодического действия, из которых осветленная вода возвращается в баки повторного использования промывочных вод механических фильтров, а шлам отводится нейтрализованными регенерационными водами ионитовых фильтров на шламоотвал;

д) в специальные устройства для обезвоживания шлама с возвратом осветленной воды в баки повторного использования промывочных вод механических фильтров.

Возврат осветленной воды по пунктам «в», «г» и «д» принимать в количестве 75 % от расхода продувочной воды осветлителей.

6.3. Отходы известкового хозяйства могут сбрасываться:

а) в систему гидрозолоудаления;

б) на шламоотвал.

6.4. Расчетный объем шламоотвала принимается на 10 лет работы ТЭС с проектной мощностью. Влажность шлама на шламоотвале принимать равной 80 - 90 %.

6.5. При наличии осветлителей вода от промывки механических фильтров химводоочистки собирается в специальную емкость (бак регенерации) и без отстаивания равномерно в течение суток перекачивается в линию исходной воды на водоочистках с коагуляцией (без известкования) или в нижнюю часть каждого осветлителя для известкования воды.

Должно быть обеспечено отсутствие в возвращаемой воде посторонних загрязнений, подсоса воздуха при перекачке и постоянство расхода.

6.6. При отсутствии осветлителей для коагуляции воды (прямоточные водоочистки) вода от промывки механических фильтров может направляться:

а) в систему гидрозолоудаления;

б) в систему сбора регенерационных вод ионитовых фильтров;

в) в специальный отстойник с возвратом осветленной воды в исходную и перекачкой шлама на шламоотвал. Целесообразность этого должна быть подтверждена путем сравнения с вариантом установки осветлителей вместо прямоточной коагуляции.

6.7. Регенерационные воды ионитовых фильтров, продувочные воды испарителей и паропреобразователей в зависимости от местных условий могут направляться:

а) в систему гидрозолоудаления с использованием их на нужды гидротранспорта золы и шлака;

б) в водоемы, с соблюдением санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных требований к качеству воды водоема в расчетном створе.

При прямоточной системе охлаждения ТЭС, для обеспечения лучших условий смешения регенерационных вод в водоеме, сброс их осуществлять в отводящие каналы;

в) в пруды-испарители при благоприятных климатических условиях;

г) на выпарные установки при технико-экономическом обосновании.

Вопрос о необходимой нейтрализации кислых и щелочных регенерационных вод перед их сбросом должен быть решен в каждом отдельном случае с учетом местных условий.

Нейтрализация кислых и щелочных стоков производится в баках, имеющих антикоррозионное покрытие, оборудованных подводом воздуха и реагентов.

Емкость баков должна обеспечивать прием регенерационных вод от блока фильтров или суточного расхода при параллельной схеме, а также реагентов для их донейтрализации.

С целью уменьшения объема сбрасываемых вод в каждом конкретном случае должен быть проработан вопрос об использовании части отмывочных вод ионитовых фильтров (последней части) в системе технического водоснабжения или химводоочистки.

6.8. Промывочные воды электромагнитных фильтров, содержащих повышенные концентрации окислов железа во взвешенном состоянии, направлять на золо- или шламоотвалы.

6.9. Выбор способов сброса вод следует производить на основе технико-экономических расчетов с учетом местных условий и нормативов по охране водоисточников от загрязнений.

7 . Воды, содержащие «Иввиоль» и ОМТИ

7.1. Ввиду отсутствия методов очистки сточных вод от «Иввиоля» и ОМТИ следует предусматривать устройства для сбора и подачи этих вод и загрязненных осадков в мазутные баки с последующим сжиганием в котлах.

8 . Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами

8.1. Источниками загрязнения сточных вод маслами могут являться:

в главном корпусе: маслосистемы турбин, генераторов, возбудителей, питательных насосов, мельниц, дымососов, вентиляторов, маслоочистные установки, сливы уплотнения сальников насосов, проливы масла при ремонте маслосистем и оборудования, дренажные воды с полов;

во вспомогательных помещениях электростанций: сливы уплотнения сальников насосов, компрессоров, вентиляторов, дренажи полов помещений, где могут быть утечки и проливы масла;

на площадках установки трансформаторов, масляных выключателей: аварийные маслостоки и дренажи каналов и тоннелей с маслонаполненными кабелями;

на маслохозяйстве: дренажи полов маслонасосной, дождевые и талые воды с площади открытого склада масла;

гаражи и места стоянок автотранспорта, тракторов, бульдозеров, строительных машин и прочих транспортных средств и механизмов.

8.2. Источниками загрязнения сточных вод мазутом могут являться:

сливы от уплотнения сальников мазутных насосов и от пробоотборников контроля конденсата;

дренажные воды полов мазутонасосной, каналов мазутопроводов;

конденсат от подогревателей мазута и сливных лотков;

дождевые и талые воды от сливного устройства, обвалованной территории склада мазута и участков территории мазутного хозяйства, прилегающих к сливному устройству и мазутонасосной, загрязняемых в процессе эксплуатации;

грунтовые воды, перехватываемые дренажной системой мазутного хозяйства, из-за просачивания мазута в грунт через неплотности в емкости хранения и в сливных лотках;

промывочные воды фильтров конденсатоочистки мазутного хозяйства.

8.3. При проектировании необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению загрязнения сточных вод нефтепродуктами, а также их количества путем:

разделения потоков чистых и загрязненных нефтепродуктами сточных вод от механизмов и установок, вращающиеся узлы которых охлаждаются водой. Незагрязняемая в процессе эксплуатации охлаждающая вода должна иметь самостоятельные отводные трубопроводы и возвращаться на повторное использование;

устройства защитных кожухов на масло- и мазутопроводах с дренажными трубопроводами для отвода масла и мазута при протечках, прорыве прокладок фланцевых соединений или разуплотнении сальников арматуры;

устройства обортовки и поддонов в местах установки маслонасосов, маслобаков;

установки баков сбора масла из поддонов и от защитных кожухов и баков сбора мазута от кожухов мазутопроводов;

обортовки площадок ремонта оборудования и ревизии трансформаторов с местным сбором и удалением масла;

применения специальных приспособлений, исключающих разбрызгивание и пролив мазута при сливе из цистерн;

устройства на сливном устройстве обортовки на расстоянии 5 м от оси железнодорожного пути и поперечных уклонов в сторону сливных лотков;

исключения попадания мазута в конденсат подогревателей, контроля качества конденсата в каждой группе подогревателей с установкой пробоотборников, сигнализаторов загрязнения мазутом конденсата или иных устройств;

подачи загрязненных мазутом стоков из дренажных приямков мазутонасосной в емкости с мазутом;

подачи обводненного мазута для сжигания в котлах без отдаления содержащейся в нем воды;

предотвращения фильтрации мазута в грунт из резервуаров и сливных лотков;

обортовки площадок ремонта оборудования, а также участков территории мазутного хозяйства, загрязняемых мазутом в процессе эксплуатации.

8.4. Для сбора и последующего удаления сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, необходимо предусматривать самостоятельную систему, которой должны отводиться: сливы от картеров насосов и вращающихся механизмов, не имеющих раздельных сливов масла и воды; дождевые и талые воды от открытых складов масла, мазута, дизельного топлива; от участков территории, загрязняемых в процессе эксплуатации; от сети аварийных маслостоков; дренажные воды полов главного корпуса, компрессорной, мастерских и прочих помещений, полы которых могут быть загрязнены нефтепродуктами; конденсат, при содержании в нем мазута более 10 мг/л и отмывочные воды фильтров конденсатоочистки.

8.5. Количество сточных вод, загрязненных маслами, принимать в размере:

постоянный сброс от механизмов и установок главного корпуса - 5 м 3 /ч на один блок (турбина-котел);

постоянный сброс от всех вспомогательных помещений (компрессорные, мастерские, насосные станции и т.п.) - 5 м 3 /ч;

периодический сброс от смыва полов помещений - 5 м 3 /ч.

Периодический сброс дождевых и талых вод с территории открытого склада масла, открытой установки трансформаторов, масляных выключателей и пр. определяется в конкретных условиях в зависимости от площади и климатических факторов.

8.6. Количество сточных вод, загрязненных мазутом, принимать:

постоянный расход в зависимости от паропроизводительности установленных котлов (табл. 7);

Таблица 7

периодические расходы: загрязненный мазутом более 10 мг/л конденсат, дождевые и талые воды с обвалованной территории склада топлива и с участков территории мазутного хозяйства, загрязняемых в процессе эксплуатации, отмывочные воды фильтров конденсатоочистки, отводимые, как правило, через бак-усреднитель.

8.7. Расчетный расход сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, определяется суммированием постоянных стоков и наибольшего периодического.

При определении количества замазученного конденсата за расчетный принимается расход от группы подогревателей наибольшей производительности.

8.8. Усредненное содержание нефтепродуктов в общем потоке сточных вод с учетом мероприятий, изложенных в пункте 8.3, принимать равным 100 мг/л.

8.9. На электростанциях, работающих на твердом топливе, загрязненные нефтепродуктами сточные воды, как правило, без очистки должны повторно использоваться на нужды гидрозолошлакоудаления: на смыв и гидротранспорт золы и шлака, на орошение мокрых золоуловителей и пр.

Необходимость очистки сточных вод от нефтепродуктов для этих электростанций должна быть обоснована.

8.10. На электростанциях, работающих на жидком топливе и газе, должна предусматриваться очистка сточных вод, загрязненных нефтепродуктами. Необходимо рассматривать возможность и целесообразность использования действующих или проектируемых очистных сооружений соседних промышленных предприятий или населенных мест.

Допускается подача загрязненных нефтепродуктами сточных вод в систему хозяйственно-фекальной канализации, имеющей в своем составе сооружения полной биологической очистки. Содержание нефтепродуктов в общем потоке сточных вод, поступающих на очистку, не должно превышать 25 мг/л.

8.11. Очистку сточных вод от нефтепродуктов проектировать по схеме: приемный резервуар, нефтеловушка, механические фильтры.

Установка фильтров с активированным углем после механических фильтров должна быть обоснована.

Примечание . Допускается по условиям компоновки очистных сооружений проектировать вместо нефтеловушки напорную флотационную установку.

8.12. Емкость приемного резервуара надлежит выбирать из расчета двухчасового притока расчетного расхода сточных вод и промывочных вод фильтров очистных сооружений.

Приемный резервуар необходимо оборудовать устройствами для улавливания плавающих нефтепродуктов и осадка, их отведения, а также для равномерной подачи воды на последующую ступень очистки.

Остаточное содержание нефтепродуктов после приемных резервуаров принимать 80 - 70 мг/л.

8.13. Проектирование нефтеловушек (напорных флотационных установок) выполнять в соответствии с СНиП II-32-74 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и СН 173-61 «Указания по проектированию наружной канализации промышленных предприятий» Часть 1.

Остаточное содержание нефтепродуктов после нефтеловушек (флотационных установок) принимать 30 - 20 мг/л.

8.14. Уловленные в приемных емкостях, нефтеловушках (флотаторах) нефтепродукты надлежит подавать в расходные емкости мазутного хозяйства электростанции для последующего сжигания в котлах. Осадок от указанных сооружений складируется на шламоотвале с водонепроницаемым основанием, с последующим (после подсушки) вывозом в места, согласованные с органами Государственной санитарной инспекции. Емкость шламоотвала принимать из расчета накапливания в нем осадка в течение 5 лет.

8.15. Механические фильтры проектировать с двухслойной загрузкой кварцевым песком и дробленным антрацитом (коксом).

Скорость фильтрации принимать 7 м/ч.

Остаточное содержание нефтепродуктов после механических фильтров принимать 10 - 5 мг/л.

8.16. Скорость фильтрации для фильтров с активированным углем принимать 7 м/ч. Конечное содержание нефтепродуктов в очищенных водах после угольных фильтров - до 1 мг/л.

8.17. Промывку механических и угольных фильтров предусматривать горячей водой с температурой 80 - 90 °С.

Расчетная скорость промывки - 15 м/ч.

8.18. Вода, прошедшая очистку, должна использоваться повторно на технологические нужды электростанции: на подпитку оборотной системы технического водоснабжения или на питание водоподготовки.

При использовании очищенных от нефтепродуктов вод в системе оборотного технического водоснабжения, а также для питания водоподготовок, имеющих предочистку с известкованием, фильтры с активированным углем в составе очистных сооружений не предусматривать.

9 . Сточные воды от гидравлической уборки помещений тракта топливоподачи

9.1. Системы гидравлической уборки помещений тракта топливоподачи должны проектироваться оборотными без сброса загрязненной топливом воды в водоемы.

9.2. Для смыва просыпи, осыпи топлива и пыли в помещениях тракта топливоподачи должна использоваться осветленная вода оборотной системы гидрозолошлакоудаления ТЭС.

9.3. Сброс загрязненной топливом воды от системы гидроуборки должен, как правило, производиться в каналы системы гидрозолоудаления.

9.4. При технико-экономическом обосновании допускается проектировать локальную оборотную систему гидравлической уборки тракта топливоподачи с сооружениями осветления загрязненной воды и возвратом ее на нужды гидроуборки. Восполнение потерь воды из этой оборотной системы осуществлять осветленной водой гидрозолоудаления или технической водой.

10 . Дождевые воды с территории электростанции

10.1. В сеть дождевой канализации электростанций должен быть исключен сброс дождевых и талых вод, а также производственных стоков, содержащих нефтепродукты и химически вредные соединения.

10.2. Участки территории электростанций, которые в процессе эксплуатации могут быть загрязнены нефтепродуктами, должны иметь обортовку, и отвод дождевых и талых вод от них должен проектироваться в систему сточных вод, загрязненных нефтепродуктами.

10.3. Выпуск дождевых вод в водоемы должен проектироваться в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

Необходимость очистки сточных вод, отводимых дождевой канализацией, определяется в конкретных условиях проектируемой электростанции.

10.4. Необходимо рассматривать возможность и целесообразность использования дождевых и талых вод с территории электростанции на собственные нужды: на подпитку оборотных систем водоснабжения, питание водоподготовок и пр.

10.5. Дождевые и талые воды с кровли главного корпуса, как правило, через сеть внутренних водостоков необходимо отводить в систему технического водоснабжения, с кровли объединенного вспомогательного корпуса - на собственные нужды водоподготовки, приготовление реагентов и пр.

Приложение

Расчет величины продувки системы ГЗУ (методика расчета разработана ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского)

Содержание сульфатов в воде, добавляемой в систему ГЗУ, мг-экв/л;

Q доб.в - количество воды, добавляемой в систему ГЗУ, м 3 /ч;

l - основание натуральных логарифмов;

Время пребывания осветленной воды в бассейне золошлакоотвала.

Если величина Q пр, определенная по приведенным уравнениям, окажется менее 0,5 % от расхода воды в системе, от организации продувки можно отказаться.

Эксплуатация тепловых электрических станций связана с использованием большого количества воды. Основная часть воды (более 90%) расходуется в системах охлаждения различных аппаратов: конденсаторов турбин, масло- и воздухоохладителей, движущихся механизмов и др.

Сточной водой является любой поток воды, выводимый из цикла электростанции.

К сточным, или сбросным, водам кроме вод систем охлаждения относятся: сбросные воды систем гидрозолоулавливания (ГЗУ), отработавшие растворы после химических промывок теплосилового оборудования или его консервации: регенерационные и шламовые воды от водоочистительных (водоподготовительных) установок: нефтезагрязненные стоки, растворы и суспензии, возникающие при обмывах наружных поверхностей нагрева, главным образом воздухоподогревателей и водяных экономайзеров котлов, сжигающих сернистый мазут.

Составы перечисленных стоков различны и определяются типом ТЭС и основного оборудования, ее мощностью, видом топлива, составом исходной воды, способом водоподготовки в основном производстве и, конечно, уровнем эксплуатации.

Воды после охлаждения конденсаторов турбин и воздухоохладителей несут, как правило, только так называемое тепловое загрязнение, так как их температура на 8...10 С превышает температуру воды в водоисточнике. В некоторых случаях охлаждающие воды могут вносить в природные водоемы и посторонние вещества. Это обусловлено тем, что в систему охлаждения включены также и маслоохладители, нарушение плотности которых может приводить к проникновению нефтепродуктов (масел) в охлаждающую воду. На мазутных ТЭС образуются сточные воды, содержащие мазут.

Масла могут попадать в сточные воды также из главного корпуса, гаражей, открытых распредустройств, маслохозяйств.

Количество вод систем охлаждения определяется в основном количеством отработавшего пара, поступающего в конденсаторы турбин. Следовательно, больше всего этих вод на конденсационных ТЭС (КЭС) и АЭС, где количество воды (т/ч), охлаждающей конденсаторы турбин, может быть найдено по формуле Q=KW гдеW - мощность станции, МВт;К -коэффициент, для ТЭСК = 100...150: для АЭС 150...200.

На электростанциях, использующих твердое топливо, удаление значительных количеств золы и шлака выполняется обычно гидравлическим способом, что требует большого количества воды. На ТЭС мощностью 4000 МВт, работающей на экибастузском угле, сжигается до 4000 т/ч этого топлива, при этом образуется около 1600...1700 т/ч золы. Для эвакуации этого количества со станции требуется не менее 8000 м 3 /ч воды. Поэтому основным направлением в этой области является создание оборотных систем ГЗУ, когда освободившаяся от золы и шлака осветленная вода направляется вновь на ТЭС в систему ГЗУ.

Сбросные воды ГЗУ значительно загрязнены взвешенными веществами, имеют повышенную минерализацию и в большинстве случаев повышенную щелочность. Кроме того, в них могут содержаться соединения фтора, мышьяка, ртути, ванадия.

Стоки после химической промывки или консервации теплосилового оборудования весьма разнообразны по своему составу вследствие обилия промывочных растворов. Для промывок применяются соляная, серная, плавиковая, сульфаминовая минеральные кислоты, а также органические кислоты: лимонная, ортофталевая, адипиновая, щавелевая, муравьиная, уксусная и др. Наряду с ними используются трилон Б, различные ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, тиомочевина, гидразин, нитриты, аммиак.

В результате химических реакций в процессе промывок или консервации оборудования могут сбрасываться различные органические и неорганические кислоты, щелочи, нитраты, соли аммония, железа, меди, трилон Б, ингибиторы, гидразин, фтор, уротропин, каптакс и т. д. Такое разнообразие химических веществ требует индивидуального решения нейтрализации и захоронения токсичных отходов химических промывок.

Воды от обмывки наружных поверхностей нагрева образуются только на ТЭС, использующих в качестве основного топлива сернистый мазут. Следует иметь в виду, что обезвреживание этих обмывочных растворов сопровождается получением шламов, содержащих ценные вещества - соединения ванадия и никеля.

При эксплуатации водоподготовки обессоленной воды на ТЭС и АЭС возникают стоки от склада реагентов, промывок механических фильтров, удаления шламовых вод осветлителей, регенерации ионитовых фильтров. Эти воды несут значительное количество солей кальция, магния, натрия, алюминия, железа. Например, на ТЭЦ, имеющей производительность химводоочистки 2000 т/ч, сбрасывается солей до 2,5 т/ч.

С предочистки (механические фильтры и осветлители) сбрасываются нетоксичные осадки - карбонат кальция, гидрооксид железа и алюминия, кремнекислота, органические вещества, глинистые частицы.

И, наконец, на электростанциях, использующих в системах смазки и регулирования паровых турбин огнестойкие жидкости типа иввиоль или ОМТИ, образуется небольшое количество сточной воды, загрязненной этим веществом.

Основным нормативным документом, устанавливающим систему охраны поверхностных вод, служат «Правила охраны поверхностных вод (типовое положение)» (М.: Госкомприроды, 1991г.).

СТОЧНЫЕ ВОДЫ
ТЭС
1

Расход воды на ТЭС

Расход воды на ТЭС зависит
от ее типа, единичной мощности турбин и параметров
пара,
вида применяемого топлива и района размещения,
специфики работы внешних потребителей тепловой
энергии и др.
Повышение единичной мощности турбин и
параметров пара, использование газа вместо твердого
топлива снижают удельный объем воды на выработку
электроэнергии.
Для КЭС на органическом топливе мощностью 1 млн.
кВт полное водопотребление составляет около 0,9 км3
воды в год.
2

По данным РАО «ЕЭС», доля энергетики в общем
объеме потребления пресной воды
промышленностью страны составляет около 70 %
(21 км3), из которых 90 % сбрасывается в
поверхностные водоемы, в том числе 4 %
загрязненных стоков.
3

КЛАССИФИКАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД ТЭС

1. Нагретые воды систем охлаждения конденсаторов турбин и
вспомогательного оборудования
2. Регенерационные и промывочные воды
водоподготовительных установок (ВПУ) и конденсатоочисток (КО)
3. Замазученные и замасленные воды
4. Промывочные и консервационные воды
5. Воды обмывки наружных поверхностей нагрева котлов
6. Воды систем ГЗУ
7. Воды гидравлической уборки помещений топливоподачи
8. Коммунально-бытовые и хозяйственные воды
9. Поверхностные ливневые и талые воды
4

Свежая (добавочная) вода - это вода, поступающая в
технологические системы ТЭС из водных объектов
совместного пользования (природного источника, каналов,
городского водопровода и др.) или очищенная сточная вода,
подаваемая для восполнения безвозвратных потерь воды и
потерь на продувку.
Безвозвратные потери воды - это потери воды при
производстве тепловой и электрической энергии в результате
естественного и дополнительного испарения, уноса капельной
влаги, утечек пара в паровом цикле и др.
Оборотная вода - это вода, использованная в
технологическом цикле электростанции и после охлаждения
или очистки идущая на те же цели.
5

Основные термины по водопотреблению и водоотведению

Повторно используемая вода - это вода, используемая в
нескольких технологических системах электростанции после ее
охлаждения или очистки, например очищенные
нефтесодержащие стоки, применяемые для подпитки оборотных
систем.
Последовательно используемая вода - это вода, используемая
поочередно в нескольких производственных процессах или
агрегатах без промежуточного охлаждения или очистки,
например охлаждающая вода, которая подается после
конденсаторов турбин в систему гидрозолоудаления или
водоподготовки.
Продувочная вода - это вода, отбираемая из системы
оборотного водоснабжения и заменяемая добавочной для
поддержания солевого состава оборотной воды и загрязненности
органическими веществами на определенном уровне.
6

Основные термины по водопотреблению и водоотведению

Водопотребление - это потребление свежей (добавочной)
воды из водного объекта или системы водоснабжения.
Полное водопотребление - это сумма объемов свежей и
оборотной воды.
Водоотведение - это отведение вод, использованных
электростанцией.
Воды, отводимые после производственной и хозяйственнобытовой деятельности электростанции, загрязненные и
нагретые, называются сточными.
Сточные воды могут сбрасываться в водоемы, закачиваться
в подземные горизонты и бессточные скважины, частично
или в полном объеме передаваться другим предприятиям.
7

Основные термины по водопотреблению и водоотведению

Нормативно чистые сточные воды - это сточные воды,
допустимые к сбросу без очистки, отведение которых в
водные объекты не приводит к нарушению качества воды
в контролируемом створе или пункте водопользования.
Нормативно очищенные сточные воды - это сточные
воды, отведение которых после очистки в водные
объекты не приводит к нарушению норм качества воды в

Загрязненные сточные воды - это воды, сброс которых
вызывает нарушение норм качества воды в
контролируемом створе или пункте водопользования.
8

Основные термины по водопотреблению и водоотведению

Предельно допустимая концентрация (ПДК) -
концентрация веществ в воде, превышение
которой делает ее непригодной для одного или
нескольких видов водопользования.
Предельно допустимый сброс веществ в водный
объем (ПДС) - масса веществ в сточных водах,
максимально допустимая к отведению с
установленным режимом в данном пункте водного
объекта в единицу времени с целью обеспечить
нормы качества воды в контролируемом створе
или пункте водопользования.
9

Основные термины по водопотреблению и водоотведению

Тепловое загрязнение - поступление теплоты в
водный объект, вызывающее нарушение норм
качества воды.
Удельный сброс загрязняющих веществ -
количество загрязняющих веществ,
сбрасываемых в водоем при производстве
единицы продукции (для ТЭС - это отпуск
электрической и тепловой энергии).
10

Классификация и характеристика сточных вод

В результате производственной и хозяйственнобытовой деятельности электростанций
образуются сточные воды, которые можно
классифицировать следующим образом:
нагретые воды систем охлаждения конденсаторов
турбин и вспомогательного оборудования;
регенерационные воды водоподготовительных
установок (ВПУ);
замазученные и замасленные воды;
промывочные и консервационные воды;
воды обмывки наружных поверхностей нагрева
котлов;
воды систем ГЗУ;
поверхностные ливневые и талые воды.
11

Общий баланс воды на ТЭС

W
св
=W
ст
+W
пер
+W
пот
W св – свежей воды поступающей на ТЭС из
источника водоснабжения
W ст - объем сточных вод
W пер - объем воды, переданной другим
потребителям
W пот - безвозвратные потери воды.
12

Полное водопотребление

W
в.п
св
об
=W +W +W
п.п
св
W - свежая вода
об
W - оборотная вода
пп
W - повторно или последовательно
используемая вода
13

Основное количество воды
85–95 % на ТЭС используется для
конденсации отработанного пара
в конденсаторах турбин.
Остальные 5 –15 % объема воды
расходуются так: (3–8 %) на
охлаждение масла и воздуха;
(0,2–0,8 %) на восполнение потерь
пара в основном паротурбинном
цикле и подпитку теплосети; (2–5
%) на удаления золы и шлака, а
также на вспомогательные
процессы, связанные с
промывкой оборудования,
регенерацией и т. д.
14

Соотношение между расходом охлаждающей воды и отработанным паром

Соотношение между расходом охлаждающей воды и
отработанным паром, попадающим в конденсатор,
называется кратностью охлаждения m
В зависимости от типа конденсатора
m = 60 ¸ 100
для конденсации 1 кг пара требуется 60 - 100 кг
воды.
15

Система охлаждения
Оборотная
Характеристика
показателя
Прямоточная
С
водохранилищем
C брызгальной
установкой
С башенной
градирней
С
воздушноконденсаци
онной
установкой
0
9
23
32
46
1000
1400
2000
2200
50
Отвод земли под
водоохладители
0
570
60
5
7
Сброс тепла в
атмосферу, Гкал/
(ГВт·ч)
1380
1450
1520
1600
1730
Сброс солей в
водоисточники, т/
(ГВт·год)
0,3
0,9
1,3
1,5
0,02
Удельные
капитальные
вложения в ценах.,
руб/ГВт уст.
мощности
12
16
17
20
60
Эксплуатационные
затраты*, млн руб/
(ГВт·год)
4,7
4,4
9,9
13,5
22,2
Расход
электроэнергии,
ГВт·ч/год
0,05
0,04
0,07
0,1
0,09
16
Показатель
Дополнительный
удельный расход
условного топлива, т/
(ГВт·ч)
Расход природных
Безвозвратное
ресурсов
водопотребление, м3/
(ГВт·ч)
Выброс в
окружающую
среду
Экономические

Использование низкопотенциального тепла

Важнейшим мероприятием для уменьшения количества
тепловых сбросов является использование
низкопотенциального тепла охлаждающей воды.
Температура воды после конденсаторов не превышает
20–26оС зимой и 35–42оС летом. Такая вода может быть
использована:
в тепловых насосах для теплофикационных целей;
для разведения рыбы;
для полива в теплицах и оранжереях;
в животноводческих комплексах;
для подогрева открытого грунта при производстве
сельскохозяйственной продукции и дополнительного
охлаждения технической воды;
для переработки отходов растениеводства и рыбоводства при
производстве грибов и т.д.
17

Регенерационные сточные воды ВПУ

Для поддержания оборудования ВПУ в
состоянии, обеспечивающем требуемое качество
добавочной воды, необходимы периодические
промывки, регенерации и т.д., связанные с
образованием сточных вод.
При обработке воды на ВПУ образуются
сточные воды двух основных типов:
воды, получающиеся на стадии предочистки воды при
ее коагуляции и известковании и содержащие
взвешенные вещества;
воды повышенной минерализации, образующиеся в
процессе умягчения и обессоливания воды.
18

Сброс таких вод в водоемы запрещен

В сточных водах предочистки в твердом виде содержатся
органические вещества, повышающие биологическое потребление
кислорода водой,
грубодисперсные примеси исходной воды,
соединения железа и алюминия,
карбонат кальция,
гидроксид магния
«недопал» при известковании.
Концентрация твердых частиц в шламовых водах от 5 до 50 кг/м3.
При известковании вода, кроме того, имеет повышенное значение
pH(10,0 ¸ 10,4)
Сброс таких вод в водоемы запрещен
19

При
обработке
вод
с
пониженной
pH £ 6,5 ¸ 7,5
щелочностью
используют только коагуляцию. В качестве реагента-коагулянта
наибольшее распространение получил сернокислый алюминий (глинозем)
Al 2 (SO 4)3 × 18H 2O
В общем виде процесс коагуляции воды сернокислым алюминием
можно представить реакцией:
Al2 (SO 4)3 +3Ca(HCO3) 2 ® 2Al(HCO3)3 +3CaSO 4
Образующийся бикарбонат алюминия неустойчив и разлагается с
образованием хлопьев гидроокиси алюминия:
2Al(HCO3)3 ® 2Al(OH)3 ¯ +6CO 2
В последнее время начали использовать оксихлориды алюминия типа
AlCl2OH
AlCl(OH) 2
Al2Cl(OH)5
20

При совмещении процессов коагуляции и известкования в
качестве коагулянта используют сернокислое железо
(железный купорос)
FeSO 4 × 7H 2O
и хлорное железо
FeCl3 × 6H 2O
При умягчении воды известью образуются осадки,
содержащие малорастворимые вещества: карбонат кальция,
гидроксид магния, диоксид кремния, оксиды железа, оксиды
алюминия и непрореагировавшую известь. Скоагулированные
органические и неорганические загрязнения обычно
составляют малую часть массы осадка. Содержание твердой
фазы в осадках при известковании воды изменяется от 2 до
15 %.
21

Шламы, образующиеся в осветлителе при коагуляции или
коагуляции и известковании, выводятся с непрерывной и
периодической продувкой и обычно подаются на специально
сооружаемые шламонакопители, рассчитанные на 5-10 лет
работы. Шлам в шламонакопителях оседает и уплотняется, а
вода возвращается в осветлители. Сброс таких шламов в
водоемы запрещен.
В связи с тем, что вода после осветлителя содержит
некоторое количество взвешенных веществ, ее доосветляют
на механических (осветлительных) фильтрах, загруженных
зернистым материалом (антрацитом, кварцевым песком,
циолитом и др.). Сточные воды, образующиеся при
периодической взрыхляющей промывке этих фильтров,
собирают и равномерно подают в осветлители.
22

Процесс регенерации фильтров указанных выше
установок химического обессоливания включает в себя
три основные стадии:
взрыхляющую промывку,
ввод регенерационных растворов
отмывку от продуктов регенерации.
РегенерацияNa -катионитных фильтров осуществляется
обычно 4 %-ным раствором серной кислоты. Регенерацию
анионитов осуществляют в основном 4 %-ным раствором
едкого натра. При этом, чем выше минерализация исходной
воды и больше ступеней обработки, тем больше расход
реагентов, количество сточных вод и содержащихся в них
солей.
Воды взрыхления возвращают в осветлители, а
минерализованные сточные воды после нейтрализации и
разбавления водой до ПДК сбрасывают в водоемы.
23

Паропреобразовательные установки

На ТЭЦ с промышленными отборами пара при
дефиците исходной воды и повышенных потерях
конденсата у потребителей целесообразно
использовать паропреобразовательные установки для
получения вторичного пара.
При работе по такой схеме на ТЭС сохраняется весь
конденсат греющего пара, отведенного от отбора
турбины к паропреобразователю.
Для сокращения количества сточных вод продувочные
воды испарителей и паропреобразователей могут быть
повторно использованы для нужд ВПУ.
24

Замазученные и замасленные воды

Загрязнение воды нефтепродуктами на ТЭС
происходит:
в процессе эксплуатации и ремонта оборудования
мазутного хозяйства
за счет утечек трансформаторного и турбинного масел
из маслосистем турбин, генераторов и возбудителей
аварийного разлива масла и мазута
утечек из систем охлаждения подшипников различных
вращающихся механизмов (насосов, дымососов,
вентиляторов, мельниц и др.)
от мойки автотранспорта.
25

Нормативный расход замазученных сточных вод

Общая
производительность
котлоагрегатов, т/ч
4200
8400
12600 и более
Количество сточных вод, м3/ч
Газомазутная ТЭС Пылеугольная ТЭС
5
10
15
3
7
10
Объемы вод, загрязненных нефтепродуктами, определяются по
данным технических паспортов на оборудование, проектнотехнической документации или СНиП и уточняются при проведении
производственных испытаний.
Количество постоянных замазученных сточных вод принимается в
зависимости от общей паропроизводительности котлов ТЭС и вида
сжигаемого топлива
26

Сброс недостаточно очищенных от
нефтепродуктов сточных вод представляет
особую опасность для водоемов.
Легкие нефтепродукты образуют пленки на
поверхности воды, ухудшая условия аэрации
водоемов.
Тяжелые нефтепродукты, оседая на дне,
губительно действуют на флору и фауну.
Воздействие нефтепродуктов на водоемы имеет
длительный характер, так как они являются слабо
окисляющимися веществами.
Сточные воды этого типа после очистки должны
использоваться на ТЭС повторно.
27

Сточные воды химических промывок и консервации оборудования

Для очистки внутренних поверхностей
оборудования (в основном котлов) от отложений
применяют промывки различными химическими
растворами.
Обязательными являются промывки впервые
вводимого в эксплуатацию оборудования -
предпусковые промывки и оборудования,
выводимого из капитального ремонта.
Эксплуатационные промывки проводят
периодически, поэтому промывочные воды и воды
консервации относятся к периодическим.
28

Технология промывок и состав реагентов

Технология промывок и состав реагентов зависят от
состава отложений, удаляемых с поверхности нагрева,
и типа оборудования. При химической очистке
оборудования выполняются следующие
технологические операции:
водная промывка технической водой;
обезжиривание внутренних поверхностей растворами
щелочи или поверхностно-активных веществ (ОП-7, ОП-10);
вытеснение раствора технической водой с последующей
заменой ее на обессоленную;
химическая очистка соответствующим раствором;
пассивация очищенных поверхностей;
дренирование или вытеснение пассивирующего раствора
обессоленной водой.
29

В результате химической очистки образуются сточные
воды, содержащие как используемые реагенты, так и
отложения, удаленные с поверхностей нагрева:
сульфаты и хлориды кальция, магния и натрия,
всевозможные токсичные соединения (соли железа,
цинка, фторсодержащие соединения, гидразин).
Кроме того, в сточных водах содержатся органические
вещества (нитриты, сульфиды, аммонийные соли), для
окисления которых необходим кислород.
Наибольшую опасность на санитарный режим водоёмов
оказывают присутствующие в этих сточных водах
токсичные вещества и органические вещества,
потребляющие кислород.
30

Гидрази́н (диамид) H2N-NH2

Гидразии н (диамид) H2N-NH2
Бесцветная, сильно гигроскопическая жидкость с неприятным
запахом.
Молекула n2h4 состоит из двух групп nh2, повёрнутых друг
относительно друга, что обусловливает полярность молекулы
гидразина.
Смешивается в любых соотношениях с водой, жидким аммиаком,
этанолом; в неполярных растворителях растворяется плохо.
Гидразин и большинство его производных токсичны.
31

Концентрация веществ в сточных водах после химических очисток котлов, мг/кг

Компонент сточных вод
Хлориды
Cl
Сульфаты
SO2+
4
Фториды
F
Железо
Fe2+
Натрий
Na +
ОП-10 (ОП-7)
Формальдегид
Аммонийные соединения
Каптакс
Гидразин
Минеральные вещества в
сумме
Органические вещества
O 2 по химическому
потреблению
O 2 по биологическому
потреблению
NH +4
Способ очистки
Комплексонами с добавлением кислот
серной
НМК
лимонной
Серной
кислотой с
фторидами
4000
780
260
320
720
-
1800
780
180
200
720
20
30
780
180
200
720
20
30
780
180
200
720
20
30
3000
1300
780
180
200
1300
20
30
8000
5100
6300
5100
5100
380
1800
4800
3200
450
220
150
2700
1100
150
Соляной
кислотой
32

Общее количество вод, сбрасываемых после химических промывок и
консервации, велико и носит «залповый» характер, причем концентрации
и состав примесей в воде меняется. Отработанные растворы от всех
промывочных операций сливаются в баки – усреднители, объём которых
должен быть рассчитан на весь объём сбрасываемой воды с учетом её
трёхкратного разбавления.
Содержащиеся в отработанной воде примеси можно разделить на три
группы:
неорганические вещества – сульфаты и хлориды кальция,
натрия и магния;
токсичные вещества в большом количестве – соли железа, меди,
цинка, фторсодержащие соединения, гидразин;
органические вещества - аммонийные соли, нитриты.
Обезвреживание промывочных вод должно заключаться в выделении
веществ второй группы и окислении органических соединений. После
выделения шламов, очищенную воду используются повторно для
промывки оборудования, так как сброс её в водоёмы недопустим.
33

Сточные воды обмывки наружных поверхностей нагрева котлов

Зольные частицы, образующиеся при сжигании мазута,
обладают большой липучестью и оседают преимущественно на
конвективных поверхностях нагрева котлов и в регенеративных
воздухоподогревателях (РВП), что приводит к росту
сопротивления газового тракта котла и повышению температуры
уходящих газов.
В состав золы входят оксиды и соединения ванадия, никеля,
натрия, кальция, алюминия, железа и др.
Обмывки РВП проводят через 15–20 суток эксплуатации котла.
Объем водопотребления на промывку РВП и пиковых
водогрейных котлов зависит от ряда факторов, в том числе от
вида и качества сжигаемого топлива, типа и режима работы
котлов, схемы очистки промывочных вод и устанавливается
индивидуально для каждой ТЭС
34

Количество обмывочных вод

Поверхности
Продолжи
тельность
Расход воды
обмывки
Периодичность,
обмывки
РВП
5 м3/м2
поверхности
1,0 час
1 раз в месяц
Конвективные
поверхности нагрева
котла, произв.300 т/ч
и более
300 м3/ч
2,0 час
1 раз в год перед
ремонтом
ПТВМ-50-1
на 1
обмывку
30 мин.
1 раз в 15 суток
-“-“-
-“-“-
КВГМ-100(ПТВМ)
КВГМ-180 (ПТВМ)
35

Средний состав обмывочных вод РВП мазутных котлов.

Примеси
Механические
Кислотность
Железо
Никель
Ванадий
Медь
Сухой остаток
Концентрация примесей в сточных
водах, г/л
0,2 – 0,5
4,0 – 5,0
3,5 – 4,0
0,1 – 0,15
0,3 – 0,8
0,02 – 0,05
35 – 40
Для пиковых котлов, оборудованных дробеструйной очисткой,
периодичность обмывки принимается один раз в год
36

Продувочные воды оборотных систем ГЗУ

Образующиеся при сжигании твердого топлива шлаки
и уловленная в золоулавливающих установках зола
обычно удаляются водой на золоотвалы.
Используют прямоточные и оборотные системы
гидрозолоудаления (ГЗУ).
Расход воды в них составляет 15-40 м3/т золошлака.
В прямоточных системах грубодисперсные примеси
отстаивают на золоотвалах, а осветленная вода
сбрасывается в водоемы.
Такие системы применяют, если в воде не
растворяются токсичные примеси золы и шлака.
37

Наибольшее распространение получили оборотные
системы ГЗУ. Осветленная вода с золоотвалов насосами
осветленной воды возвращается для повторного
использования.
В процессе эксплуатации системы в воде возрастает
концентрация токсичных веществ присутствующих в
золошлаковых материалах, таких как ванадия, мышьяка,
фтора, ртути и др.
Кроме того, при мокром золоулавливании в воде
растворяются оксиды серы, азота, углекислый газ.
Значение воды в оборотных системах гидрозолоудаления
pH может быть от сильнокислотного до
сильнощелочного.
38

Поверхностные ливневые и талые воды

Качественный состав поверхностного стока
электростанций определяется интенсивностью,
повторяемостью и продолжительностью дождей,
способом уборки снега, благоустройством
территории.
Поверхностный сток может содержать почти все
загрязняющие вещества, имеющиеся в
производственных сточных водах, однако
основными загрязняющими компонентами этого
типа сточных вод являются нефтепродукты и
взвешенные вещества.
39

Основная масса (до 90 %) взвешенных веществ в
поверхностном стоке представлена
мелкодисперсными частицами размером до 40
мкм, а остальное (до 10 %) - песком, размер
частиц которого составляет от 0,1 до 3 мм.
Разработаны методики расчета количества
дождевых и талых вод в зависимости от региона
расположения ТЭС и занимаемой территории.
К ним обычно добавляются поверхностные
стоки, образующиеся в процессе поливомоечных
мероприятий, в том числе при мойке дорожных
покрытий.
40

Нормирование загрязняющих веществ в сбросных водах ТЭС

В настоящее время нормированию подлежат
сбросы загрязняющих веществ следующих
технологических схем ТЭС:
сбросные воды систем охлаждения: при прямоточной
схеме; оборотной с прудом-охладителем;
продувочные воды систем охлаждения с градирнями;
сточные воды водоподготовительных установок;
избыточные воды систем гидрозолоудаления (только
для действующих ТЭС);
дождевые и талые воды - при отведении их в водоём
через специальные выпуски.
41

Обязательный перечень нормируемых и контролируемых показателей состава сточных вод ТЭС

Показатель состава
сточных вод
Взвешенные вещества
рН
Биологическое
потребление
кислорода
Солесодержание
Хлориды
Cl сульфаты
SO4-2
Нефтепродукты
Кальций
Ca +2
Железо
Fe +3
Алюминий
Al +3
Медь
Cu +2
Источник сброса
Оборотная
система
водоподготовка
ГЗУ
охлаждения с
градирнями
+
+
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
±*
+
+
±*
±*
+
±*
+
+
-
-
-
+
42
* Контролируется в зависимости от применяемого реагента.

Для сокращения водопотребления и сброса
сточных вод наиболее перспективны следующие
направления:
максимальное применение систем оборотного
водопользования;
уменьшение потерь воды и повторно-последовательное
использование её в нескольких технологических циклах;
применение современных методов обработки воды, в
результате которых сточные воды не образуются вообще
либо могут быть использованы в других циклах
непосредственно или после соответствующей обработки;
выделение и использование ценных веществ,
содержащихся в производственных сточных водах.
43

Методы очистки сточных вод, схемы очистки и утилизации очищенных вод

Механическая очистка сточных вод

На первой стадии очистки из воды удаляются крупные
загрязнения. Для этого на очистных сооружениях устанавливаются
решетки, установленные под углом 60о к горизонту и имеющие
прорези 16−20 мм, и барабанные сита, поверхность которых
покрыта металлической сеткой.
При вращении барабана уровень жидкости в нем повышается,
что способствует его самоочищению. Для удаления из воды песка
и других взвешенных частиц используются песколовки. Они
бывают вертикальные, горизонтальные и тангенциальные.
Для выделения из воды оседающих или плавающих веществ с
размером частиц менее 0,1 мм применяются чаще всего
отстойники.
Отстойники являются наиболее простыми и надежными в
эксплуатации очистными сооружениями. Для более тонкой
очистки воды применяют механические фильтры.
45

Химическая очистка сточных вод

К химическим методам относятся нейтрализация, окисление или
восстановление.
Эти методы применяются для удаления растворенных веществ как
перед подачей на биологическую очистку, так и в оборотных
системах замкнутых системах водопользования.
Сточные воды, содержащие кислоты и щелочи, нейтрализуют путем
их смешивания с добавлением реагента. Количество реагента
рассчитывается таким образом, чтобы очищенная вода была
pH=6,5 ¸ 8,5
нейтральной
В качестве реагентов-окислителей используют хлор, гипохлориты
натрия и кальция, кислород, озон и др. В процессе окислительных
реакций токсичные вещества переходят в менее токсичные.
Следует отметить, что применение химических реагентов всегда
дает хороший эффект.
Однако их высокая стоимость препятствует их широкому внедрению.
46

Физико-химическая очистка сточных вод

Из физико-химических методов обработки
сточных вод применяются:
коагуляция,
флотация,
адсорбция,
экстракция,
ионный обмен,
ультрафильтрация,
обратный осмос,
выпаривание и др.
47

Принципиальная схема очистки замазученных
С точны е воды
сточных вод
2
3
1
В о зд у х
4
5
11
10
6
8
9
Н а сж и ган ие
В оборотную схем у
Н а ш лам оотвал
1 –сборный коллектор;
2 – бак-отстойник;
3 - нефтеловушка;
4 –флотатор;
5- эжектор;
6, 10 – промежуточный
бак;
7 – механический
антрацитовый фильтр;
8 – механический
фильтр с
активированным углем;
9 – сборный бак водномазутной эмульсии;
11 – напорный бак
На ВПУ
48

Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами,
собираются в распределительной камере 1,
откуда подаются в резервуары-отстойники 2,
которые имеют конические днища и устройства
для сбора и отвода всплывших и осевших
нефтепродуктов.
Для улучшения процесса отстаивания сточные
воды целесообразно подогревать до 40 ºС.
Вместимость резервуаров 2 рассчитана на прием
четырехчасового поступления сточных вод.
Остаточное содержание нефтепродуктов после
них составляет 35-40 мг/кг.
49

В качестве второй ступени рекомендуется применять малогабаритные
тонкослойные многоярусные нефтеловушки 3, после которых вода
собирается в баках 4. После нефтеловушек или вместо них можно
использовать многокамерные флотаторы 11.
Для насыщения воды воздухом перед флотацией применяют
флотационные насосы или эжекторы 5. Далее вода выдерживается
некоторое время в напорном баке и сбрасывается во флотатор. При
сбросе давления воды во флотаторе происходит интенсивное
всплывание пузырьков воздуха, которые перемещают частицы
нефтепродуктов на поверхность воды.
Образующаяся пена скребковым механизмом удаляется с
поверхности воды. Остаточная массовая концентрация
нефтепродуктов после флотаторов снижается до 10-15 мг/кг.
Вода собирается в промежуточном баке 6 и подается на
механические фильтры 7, загруженные антрацитом фракции 0,5-1,5
мм. Оптимальная скорость фильтрации равна 5,0-6,5 м/ч, а
остаточная концентрация нефтепродуктов после этих фильтров
обычно составляет 4 - 5 мг/кг.
50

Завершающая стадия очистки осуществляется на фильтрах 8 с
активированным углем. Возможно применение намывных фильтров с
использованием в качестве фильтрующих материалов вспученного перлита,
угольной пыли, а также их смеси.
Скорость фильтрации принимается равной 5,0-6,5 м/ч, а остаточная
концентрация нефтепродуктов в сточных водах после этих фильтров не
превышает 1 мг/кг.
Регенерация механических и угольных фильтров 7 и 8 осуществляется с
использованием пара давлением 0,4-0,5 МПа и температурой 150-160 ºС, а
также сжатого воздуха, подаваемого со скоростью 15 м/ч в течение 20-30 мин.
Образующиеся при отмывке сточные воды собираются в промежуточные
емкости и после снижения температуры подаются в распределительную
камеру 1.
Отделенные нефтепродукты собираются в баке 9, откуда их подают в
расходные баки мазутного хозяйства и сжигают в котлах. Осадки,
выделившиеся при очистке воды, складируются на шламоотвале с
водонепроницаемым основанием, рассчитанным на прием шлама в течение 5
лет.
Вывоз осадка из шламонакопителя осуществляется по согласованию с
санитарной инспекцией. Ведутся работы по переработке таких осадков, в том
51
числе с получением торфа, используемого при озеленении территории

Степень очистки сточных вод

Степень очистки сточных вод достигает 95 % и мало зависит
от исходной концентрации нефтепродуктов, т.е. для
получения остаточной концентрации 0,05 мг/кг (ПДК для
рыбохозяйственных водоемов) на очистку должны поступать
сточные воды с концентрацией нефтепродуктов не более 1
мг/кг, что практически не встречается в условиях работы
ТЭС.
При исходной концентрации нефтепродуктов 20 мг/кг ее
можно снизить до 1 мг/кг и использовать повторно в схемах
ВПУ, прежде всего при наличии известкования и коагуляции.
Для снижения затрат на строительство очистных
сооружений можно применить комбинированную установку,
совмещающую процессы флотации и фильтрации.
52

Флотация

Флотация - метод отделения диспергированных и коллоидных
примесей от воды, основанный на способности частиц прилипать к
воздушным (газовым) пузырькам и переходить вместе с ними в пенный
слой.
Сущность этого процесса заключается в специфическом действии
молекулярных сил, вызывающих слипание частиц примесей с
пузырьками высоко диспергированного в воде газа (воздуха) и
образованию на поверхности пенного слоя, содержащего извлеченные
вещества.
При сближении в воде газового пузырька с гидрофобной поверхностью
частицы примеси разделяющий их тонкий слой становится
неустойчивым и разрывается. Вследствие кратковременности контакта
частицы и пузырька при их столкновении вероятность слияния
определяется кинетикой образования краевого угла смачивания.
53

Флотатор Flotomax

Фильтр-флотатор для очистки замасленных
сточных вод
1
2
3
4
5
6
1 – отвод масла; 2 – желоб-пескоуло-витель; 3 – зона флотации;
4 – зона фильтрации; 5 – воздух на взрыхление; 6 – отвод фильтрата 55

Фильтр-флотатор для очистки замасленных сточных вод

Объем над флотационным отсеком и
фильтрами используется для отделения
пузырьков воды.
Нефтепродукты с поверхности воды собираются
скребковыми транспортерами в лоток.
Дренажные системы для отвода фильтрата и
подачи воздуха расположены в нижней части
фильтров и соединены с коллекторами,
находящимися под коллектором подачи
водовоздушной смеси на флотацию.
56

Для сокращения объемов замасленных и замазученных
вод следует вводить мероприятия по предотвращению
попадания нефтепродуктов в сточные воды ТЭС.
Прежде всего, рекомендуется создание маслоплотного
оборудования (в том числе маслоохладителей), применение густых
смазок, повышение культуры эксплуатации и ремонта оборудования,
создание самостоятельных систем охлаждения такого
оборудования.
Следует предусматривать устройство защитных кожухов на масло- и
мазутопроводах, обортовки и поддонов в местах установки
маслонасосов и маслобаков, установку баков сбора масла из
поддонов и от защитных кожухов и мазута от кожухов
мазутопроводов, обортовку площадок ремонта оборудования,
исключение попадания мазута в конденсат подогревателей, подачу
обводненного мазута для сжигания в котлах без отделения
содержащейся в нем воды, предотвращение фильтрации мазута в
грунт из резервуаров и сливных лотков.
57

После очистки

После очистки сточные воды необходимо использовать на
технологические нужды электростанции вместо
природной воды (водоподготовительные установки,
подпитка систем оборотного водоснабжения и т.п.).
Если для охлаждения вращающихся механизмов используется
вода из СОО с градирнями, воду следует возвращать в
систему охлаждения после очистки от нефтепродуктов
Сброс сточных вод после очистных сооружений в водоемы не
допускается, поэтому проектная схема должна исключать
такую возможность.
Допускается подача загрязненных нефтепродуктами сточных
вод в систему хозяйственной фекальной канализации при
наличии сооружений для полной биологической очистки
хозяйственно-бытовых сточных вод.
58

В систему отведения сточных вод, загрязненных
нефтепродуктами, необходимо направлять:
воды охлаждения подшипников и уплотнений сальников
насосов и других вращающихся механизмов;
дренажные воды полов главного корпуса и
вспомогательных помещений, которые могут содержать
нефтепродукты;
сливы от сети аварийных маслостоков;
дождевые и талые воды от открытых складов масла,
мазута, дизельного топлива и других территорий,
загрязняемых в процессе эксплуатации;
конденсат с концентрацией мазута более 5 г/м3 ,
отмывочные воды фильтров конденсатоочистки.
Система отведения таких сточных вод должна
быть полностью изолирована.
59

Схема очистки промывочных сточных вод
Сульфид натрия
Известковое молоко
Хлорная известь
Серная кислота
Воздух
Серная кислота
2
4
Промывочная
вода на очистку
Сброс
Бак для коррекции pH
1
3
шламоотстойник
На пресс-фильтр
60

Сокращение количества и очистка сточных вод химических промывок и консервации оборудования

Для сбора стоков от операции водных промывок, являющихся
частью технологии химической очистки, сооружаются специальные
открытые резервуары в виде бассейнов с двумя секциями: одна для
отстаивания сточных вод от механических примесей, а другая для
сбора полученной в первой секции осветленной воды, которую
можно использовать повторно в циклах ТЭС.
Осаждение соединений железа происходит при обработке
известковым молоком до соответствующего значения pH
растворов, содержащих соляную и серную кислоту с
pH=10,0до
фторидами,
растворов после очистки композициями на основе
pH=11,0 до
комплексонов
растворов после очистки фталевой кислотой доpH=11,5
после их аэрации в течение не менее двух суток
61

Для осаждения меди и цинка из
отработанных растворов, содержащих
комплексоны, применяют сульфид натрия,
который добавляется после отделения
осадка гидроксида железа.
При наличии гидразина раствор
обрабатывают хлорной известью с расходом
технического продукта около 1 кг/м 3.
Полученный шлам подается на
нефильтруемый шламоотвал, а осветленная
вода подкисляется до
pH=6,5 ¸ 8,5
62

Обезвреженная вода может быть использована

на угольных ТЭС - подача воды из отстойников в
систему ГЗУ, работающей по замкнутому
оборотному циклу;
на ТЭС любого типа - подача воды из
отстойников на сжигание в топку котла через
специально смонтированную форсунку;
сброс в хозяйственно-бытовую канализацию (по
согласованию с соответствующими органами),
имеющую в своем составе сооружение полной
биологической очистки, обеспечивающее доочистку
этих вод от органических соединений.
63

Значительное сокращение количества
химических промывок, следовательно, и
количества сточных вод этого типа, можно
обеспечить путем подпитки котлов добавочной
водой соответствующего качества.
Так, подпитка котлов марки ТГМЕ-464 на
Саранской ТЭЦ-2 дистиллятом испарителей
обеспечила их эксплуатацию в течение свыше
15 лет без водно-химических промывок.
64

Схема установки для обезвреживания и нейтрализации в
две стадии обмывочных вод котлов и РВП
Обмывочная вода
Аммиак
Известковое молоко
1
5-6ч
4
2
7-8ч
Шлам
V2O5 20 - 30 %;
Fe 2O3 40 - 60 %;
CaSO 4 × 2H 2O 6 - 10 %;
Fe2O3
3
6
5
5
Шлам
4
Осветленная
вода
на повторное
использование
35 - 40 %;
NiO3 и CuO 2 - 3 %;
CaSO 4 × 2H 2O 40 - 55 %;
65

При обработке обмывочных вод в две ступени
на первом этапе добавляют гидроксид натрия
до pH=4,5 ¸ 5,0
Объем шлама после 5-6-часового
отстаивания составляет в среднем 20 %
объема обмывочной воды и содержит до 5,5 %
твердого вещества, в том числе:
соединения ванадия
соединения железа
гипс CaSO 4 × 2H 2O
другие вещества
V2O5
Fe 2O3
20 - 30 %;
40 - 60 %;
6 - 10 %;
10 - 20 %.
66

Осветленную воду перекачивают во второй
бак-нейтрализатор и обрабатывают
известковым молоком до pH=9,5 ¸ 10,0
После 7-8-ми часового отстаивания объем
шлама составляет около 25 % объема
обработанной воды, а концентрация твердого
вещества достигает 9 %.
Основные компоненты этого шлама:
соединения железа
соединения никеля и меди
гипс
CaSO 4 × 2H 2O
другие вещества
35 - 40 %;
Fe2O3
NiO3
и
CuO
2 - 3 %;
40 - 55 %;
10 - 15 %.
67

Кроме того, в осадке содержится инертная часть известкового
молока.
Повышенное содержание ванадия в шламе, полученном на
первой ступени, упрощает его использование в металлургии.
Экспериментально отработана технология, включающая в себя
нагрев воды до кипения при добавлении соды и окислителей (
). При этом
концентрация
в осадке достигает
60 %.
pH=1,4
¸2
V2O
5
Шлам после второй стадии обработки направляется на
шламонакопитель с противофильтрационным покрытием, объем
которого рассчитывается на 10 лет работы ТЭС на полной
проектной мощности. Осветленная вода после второй ступени
обработки и из шламонакопителя используется снова для
обмывки. Эти воды имеют обычно
pH от 9,5 до 10,0 и содержат около 2 кг сульфата кальция на 1
м3. Концентрация ванадия, никеля, меди и железа в них обычно
не превышает 0,1 г/м3 . Однако в связи с использованием едкого
натра на первой стадии обработки в этих водах происходит
накопление сульфата натрия
68

Нейтрализованную воду и шлам допускается направлять
в систему гидрозолоудаления при условии ее работы по
замкнутой оборотной схеме и соблюдения водного
баланса системы.
Система отведения обмывочных вод должна быть
полностью изолированной и не иметь связи с другими
системами водо

Статьи по теме