Аналіз сучасних технологій водопідготовки на ТЕС
Є.М. Бушуєв, Н.А. Єрьоміна, А.В. Жадан
Матеріали та методи: Використані результати експлуатації нових водопідготовчих установок на низці вітчизняних та зарубіжних ТЕС.
Результати: Проведено аналіз двох основних напрямів удосконалення технології отримання знесоленої води на ТЕС: протиточного іонування та на основі мембранних методів. Розглянуто схемне рішення щодо забезпечення роботи установки зворотного осмосу за знижених продуктивностей.
Висновки: Результати аналізу технологій водопідготовки необхідно враховувати як під час проектування, так і при реконструкції хімічних цехів ТЕС.
Ключові слова: теплові електричні станції, водопідготовка, мембранні методи, зворотний осмос, електродеіонізація.
НВК "Медіана-фільтр" представляє сучасні системи очищення води та водопідготовки:
Спільне використання ультрафільтрації та зворотного осмосу дає можливість створити малореагентну систему водопідготовки для отримання фільтрату з питомою електропровідністю на рівні 1-5 мкСм/см. У таких схемах подальше доведення якості води до нормативних значень зазвичай провадиться іонообмінним методом (рис. 2).
Надійність комбінованої мембранно-іонообмінної установки (рис. 2) висока, оскільки навіть за можливих порушень роботи системи зворотного осмосу вузол доочищення забезпечить задану якість води. Разом з тим зберігається необхідність використання кислоти і лугу, тому дана технологія, хоч і меншою мірою, має ті ж недоліки, що і традиційна. Така технологія застосовується на Новочеркаській ДРЕС, Заїнській ДРЕС, Орловській ТЕЦ та ін.
Основним недоліком всіх мембранних систем єдосить низький коефіцієнт використання вихідної води. Якщо в традиційній іонообмінній схемі з коагуляцією та механічною фільтрацією власні потреби становлять 10-20%, то для типового поєднання ультрафільтрації та зворотного осмосу цей показник дорівнює 40-50%. Однак слід враховувати, що концентрати від установок ультрафільтрації та зворотного осмосу по солевмісту часто знаходяться в межах значень, що нормуються, і можуть бути безперешкодно скинуті.
З точки зору забезпечення мінімальної витрати реагентів і найвищої екологічності при високій якості знесоленої води найбільшу ефективність мають комплексні системи водопідготовки, що складаються виключно з мембранних модулів різного призначення: ультра- та нанофільтрації, зворотного осмосу, мембранної дегазації та електродеіонізації, які називаються в цілому інтегровані мембрани. ) [3, 4].
Мал. 3. Схема комплексної установки для підготовки глибоко знесоленої води із застосуванням доочищення електродеіонізацією: УЕДІ – вузол доочищення електродеіонізацією; інші позначення див. рис. 2
У комплексній мембранній установці (рис. 3) вода доочищується на вузлі електродеіонізації. Електродеіонізація (ЕДІ, EDI) – це процес безперервного знесолення води з використанням іонообмінних смол, іоноселективних мембран та постійного електричного поля.
Усі виробники установок електродеіонізації пред'являють дуже високі вимоги до води, що подається на установку електродеіонізації, незалежно від конструкції (табл. 4).
Для підвищення надійності роботи комплексних мембранних систем водопідготовки на базі інтегрованих мембранних технологій потрібне використання на стадії попереднього знесолення двоступеневого зворотного осмосу. В цьому випадкуякість води, що живить установку електродеіонізації, наперед вище вимог виробників і будь-які порушення в роботі установок зворотного осмосу стають некритичними. При погіршенні ефективності роботи першого ступеня (звісно, у допустимих межах) задана якість гарантовано забезпечить другий ступінь.
Таблиця 3. Характеристики роботи установок електродеіонізації