Разработка и экспериментально-расчетное обоснование мембранной технологии обессоливания воды для котлов ТЭС с утилизацией сточных вод и растворенных в них солей
водоподготовительные обессоливающие установки обратноосмотические установки контур многократного использования растворов карбоксильный катионит утилизация сточных вод
Предложена и обоснована с применением математических моделей и натурных экспериментов
схема утилизации сточных вод обратноосмотических установок (УОО) для подготовки добавочной
воды энергоблоков ТЭС и АЭС при использовании исходной природной воды, показатели качества
которой имеют широкий диапазон значений. Для утилизации концентрата обратноосмотической установки создается замкнутый контур многократного использования регенерационного раствора (КМИР). В этом контуре концентрат обратноосмотической установки направляется на Н-катионитный фильтр, загруженный слабокислотным карбоксильным катионитом. Фильтр включен в замкнутый контур многократного использования регенерационных растворов, в котором с использованием кристаллизатора осуществляется извлечение из пересыщенного отработанного регенерационного раствора сульфата кальция. В замкнутом контуре регенерации Н-катионитного фильтра 13 расход серной кислоты на регенерацию всегда равен стехиометрическому. Другая важная особенность состоит в том, что в отработавшие регенерационные растворы при регенерации фильтра раствором серной кислоты поступают кальций и сульфат-ионы в эквивалентных количествах. Используя особенности карбоксильного катионита, режим работы Н-катионитного фильтра выбирают таким, чтобы в процессе рабочей части фильтроцикла из концентрата извлекался сульфат кальция. Фильтрат Н-катионитного фильтра разделяется на два потока, один из которых смешивается с осветленной исходной водой, поступающей на обратноосмотическую установку. В результате при подмешивании части фильтрата Н-катионитных фильтров в исходную воду происходит подкисление исходной воды, снижаются вероятность образования карбонатных отложений и водопотребление. Другой поток фильтрата Н-катионитного фильтра выводится из технологической схемы обессоливающей установки и используется как подпиточная вода систем охлаждения, водо- и теплоснабжения. Для оценки эффективности предложенных авторами технических решений использованы специально разработанные математические модели отдельных процессов. Разработаны и верифицированы математические модели процессов реагентной, обратноосмотической и ионообменной обработки воды, в том числе модели процесса регенерации карбоксильного катионита. Экспериментально для условий КМИР исследована кинетика выделения гипса из отработанного регенерационного раствора различного химического состава. В производственных условиях проверена технология эксплуатации фильтров с загрузкой катионитом Lewatit CNP-LF. Установлено, что высота фильтрующего слоя катионита должна составлять от 1.0 до 1.5 м, концентрация регенерационного раствора не должна превышать 0.8% при скорости 10–15 м/ч. Основные элементы технологической схемы прошли апробацию в производственных условиях на действующей водоподготовительной установке. Показано, что предложенная схема утилизации сточных вод мембранной обессоливающей установки на 91.8–99.0% обеспечивает эффективность использования природной воды гидрокарбонатного класса и сульфатной группы, охватывающей подавляющее большинство поверхностных источников пресной воды. Применение для утилизации концентрата обратноосмотической установки контура многократного использования регенерационного раствора позволяет вернуть в основной цикл значительную часть концентрата и выделить из него сульфат кальция в форме товарного продукта. Схемы утилизации сточных вод по предложенной технологии могут быть практически реализованы с использованием стандартного оборудования и апробированных в производственных условиях технических решений.
Водоподготовительные установки для энергетических объектов с узлом утилизации концентрата
Евгений
Юрчевский
Борисович
Директор
Доктор технических наук
Отсутствует
'-'
'-'
РОССИЯ
Евгений
Юрчевский
Борисович
директор
РОССИЯ
44.31.31
Тепловые электростанции
01.07.RO
MULTIDISCIPLINARY SCIENCES
Евгений
Юрчевский
Борисович
Выполнение исследований процесса регенерации катионита раствором с высоким содержанием солей жесткости, определение условий предотвращения гипсования катионита, разработка технологии выделения из концентрата солей товарного качества. Математическое моделирование процесса регенерации карбоксильного катионита регенерационным раствором с высоким содержанием солей жесткости, технологии многократного использования отработавших регенерирующих растворов. Апробация элементов предложенной технологической схемы утилизации стоков с использованием промышленного водоподготовительного оборудования.
РОССИЯ
Владимир
Солодянников
Васильевич
Математическое моделирование процесса регенерации карбоксильного катионита регенерационным раствором с высоким содержанием солей жесткости, технологии многократного использования отработавших регенерирующих растворов. Верификация разработанных математических моделей
РОССИЯ
Марина
Пичугина
Алексеевна
Выполнение исследований процесса регенерации катионита раствором с высоким содержанием солей жесткости, определение условий предотвращения гипсования катионита, разработка технологии выделения из концентрата солей товарного качества. Апробация элементов предложенной технологической схемы утилизации стоков с использованием промышленного водоподготовительного оборудования.
РОССИЯ
РФФИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ"
1037739411489
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский фонд фундаментальных исследований"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО "АКВАХИМ"
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "АКВАХИМ"
1037700028750
ЕВГЕНИЙ
ЮРЧЕВСКИЙ
БОРИСОВИЧ
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью