Стічні води на теплоелектростанціях
Класифікація стічних вод теплоелектростанцій. Основні вимоги до нейтралізації та захоронення токсичних відходів хімічних промивок. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Стічні води на ТЕС
1. Класифікація стічних вод ТЕС
2. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища
1.Класифікація стічних вод ТЕС
Експлуатація теплових електростанцій пов'язана з використанням великої кількості води. Основна частина води (понад 90%) витрачається в системах охолодження різних апаратів: конденсаторів турбін, олія та повітроохолоджувачів, рухомих механізмів та ін.
Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться із циклу електростанції.
Склади перелічених стоків різні і визначаються типом ТЕС та основного обладнання, її потужністю, видом палива, складом вихідної води, способом водопідготовки в основному виробництві та, звичайно, рівнем експлуатації.
Води після охолодження конденсаторів турбін і охолоджувачів повітря несуть, як правило, тільки так зване теплове забруднення, так як їх температура на 8-10 С перевищує температуру води у вододжерелі. У деяких випадках охолоджувальні води можуть вносити в природні водойми та сторонні речовини. Це зумовлено тим, що в систему охолодження включені також і охолоджувачі масло, порушення щільності яких може призводити до проникнення нафтопродуктів (масел) в охолоджувальну воду. намазутних ТЕС утворюються стічні води, що містять мазут.
Масла можуть потрапляти в точні води також з головного корпусу, гаражів, відкритих розподільних пристроїв, маслогосподарств.
Кількість вод систем охолодження визначається в основному кількістю пари, що відпрацювала, що надходить в конденсатори турбін. Отже, найбільше цих вод на конденсаційних ТЕС (КЕС) і АЕС, де кількість води (т/год), що охолоджує конденсатори турбін, може бути знайдено за формулою Q=KW, де W-потужність станції, МВт; К-коефіцієнт, для ТЕС К=100-150; для АЕС 150–200.
На електростанціях, що використовують тверде паливо, видалення значних кількостей золи та шлаку виконується зазвичай гідравлічним способом, що потребує великої кількості води. На ТЕС потужністю 4000МВт, що працює на Екібастузькому вугіллі, спалюється до 4000 т/год палива, при цьому утворюється близько 1600-1700 т/год золи. Для евакуації цієї кількості зі станції потрібно щонайменше 8000 м 3 /год води. Тому основним напрямом у цій галузі є створення оборотних систем ДЗП, коли звільнена від золи і шлаку освітлена вода прямує знову на ТЕС у систему ДЗП.
Скидні води ДЗП значно забруднені завислими речовинами, мають підвищену мінералізацію та у більшості випадків підвищену лужність. Крім того, в них можуть бути сполуки фтору, миш'яку, ртуті, ванадія.
Стоки після хімічної промивки або консервації теплосилового обладнання дуже різноманітні за складом внаслідок великої кількості промивних розчинів. Для промивок застосовуються соляна, сірчана, плавикова, сульфамінова мінеральні кислоти, а також органічні кислоти: лимонна, ортофталева, адипінова, щавлева, мурашина, оцтова та ін. Поряд з ними використовуються трилон Б, різні інгібітори корозії,поверхнево-активні речовини, тіомочевина, гідразин, нітрити, аміак.
В результаті хімічних реакцій у процесі промивань або консервації обладнання можуть скидатись різні органічні та неорганічні кислоти, луги, нітрати, солі амонію, заліза, міді, трилон Б, інгібітори, гідразин, фтор, уротропін, каптакс тощо. Така різноманітність хімічних речовин потребує індивідуального вирішення нейтралізації та захоронення токсичних відходів хімічних промивок.
Води від обмивання зовнішніх поверхонь нагріву утворюються тільки на ТЕС, що використовують як основне паливо сірчистий мазут. Слід мати на увазі, що знешкодження цих обмивних розчинів супроводжується отриманням шламів, що містять цінні речовини-сполуки ванадію та нікелю.
Під час експлуатації водопідготовки знесоленої води на ТЕС та АЕС виникають стоки від складу реагентів, промивань механічних фільтрів, видалення шламових вод освітлювачів, регенерації іонітових фільтрів. Ці води несуть значну кількість солей кальцію, магнію, натрію, алюмінію, заліза. Наприклад, на ТЕЦ, що має продуктивність хімводоочищення 2000 т/год, скидається солей 2,5 т/год.
З передочистки (механічні фільтри та освітлювачі) скидаються нетоксичні опади – карбонат кальцію, гідрооксид заліза та алюмінію, кремнекислота, органічні речовини, глинисті частинки.
І, нарешті, на електростанціях, що використовують у системах мастила та регулювання парових турбін вогнестійкі рідини типу іввіоль або ОМТІ, утворюється невелика кількість стічної води, забрудненої цією речовиною.
Основним законодавчим документом, що регламентує умови водокористування, є «Основи водного законодавства Союзу РСР та союзних республік» (1970 р.). Порядок ведення державного обліку водвизначається «Положення про державний облік вод та його використання» (1975г.) Основним нормативним документом, що встановлює систему охорони поверхневих вод, служать «Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами» (1974г.).
2. Вплив стічних вод ТЕС на природні водоймища
стічна водойма теплоелектростанція токсична
Природні водойми являють собою складні екологічні системи (екосистеми) існування біоценозу - спільноти живих організмів (тварини та рослини). Ці системи створювалися протягом багатьох тисячоліть еволюції живого світу. Водойми є не лише збірками та сховищами води, в яких вода усереднюється за якістю, але в них безперервно протікають процеси зміни складу домішок – наближення до рівноваги. Воно може бути порушене внаслідок людської діяльності, зокрема скидання стічних вод ТЕС.
Живі організми (гідробіонти), що населяють водоймища, тісно пов'язані між собою умовами життя, і в першу чергу ресурсами харчування.
Гідробіонти відіграють основну роль у процесі самоочищення водойм. Частина гідробіонтів (зазвичай рослини) синтезують органічні речовини, використовуючи при цьому неорганічні сполуки навколишнього середовища, такі як вуглекислий газ, аміак та ін.
Інші гідробіонти (зазвичай тварини) засвоюють готові органічні речовини. Водорості також мінералізують органічні речовини. У процесі фотосинтезу вони виділяють кисень. Основна частина кисню надходить у водойму шляхом аерації при контакті води з повітрям.
Мікроорганізми (бактерії) інтенсифікують процес мінералізації органіки під час окислення її киснем. Відхилення екосистеми від рівноважного стану, спричинене, наприклад, скиданням стічних вод, може призвести до отруєння інавіть загибелі певного виду (популяції) живих організмів, що призведе до ланцюгової реакції пригнічення всього біоценозу. Відхилення від рівноваги інтенсифікує процеси, що приводять водоймище в оптимальний стан, які називають процесами самоочищення водойми.
Найважливіші з цих процесів такі: осадження грубодисперсних та коагуляція колоїдних домішок; окислення (мінералізація) органічних домішок; окиснення мінеральних домішок кисню; нейтралізація кислот і основ за рахунок буферної ємності води водоймища (лужності), що призводить до зміни її рН; гідроліз іонів важких металів, що призводять до утворення їх малорозчинних гідроксидів та виділення їх із води; встановлення вуглекислотної рівноваги (стабілізація) у воді, що супроводжується або виділенням твердої фази (карбонату кальцію) або переходом її частини у воду.
Процеси самоочищення водойм залежать від гідробіологічної та гідрохімічної обстановки в них. Основними факторами, що істотно впливають на водоймища, є температура води, мінералогічний склад домішок, концентрація кисню рН води, концентрації шкідливих домішок, що перешкоджають або ускладнюють перебіг процесів самоочищення водойм.
Для гідробіонтів найбільш сприятливий показник рН = 6,5-8,5. Так як скидання води із систем охолодження обладнання ТЕС несуть в основному «теплове» забруднення, слід мати на увазі, що температура має сильний вплив на біоценоз у водоймі.
Сприйнятливість живих організмів до токсичних речовин із підвищенням температури зазвичай збільшується. При підвищенні температури до +30 °С скорочується приріст водоростей, уражається фауна, риби стають малорухливими і перестають харчуватися. Крім того, зі зростанням температури зменшується розчинність кисню у воді.
Різкий перепад температур, який виникає при скиданні у водойму нагрітих вод, призводить до загибелі риби та становить серйозну загрозу рибному господарству.
Гранично допустимою концентрацією (ГДК) шкідливої речовини у воді водоймища називається її концентрація, яка при щоденному впливі протягом тривалого часу на організм людини не викликає будь-яких патологічних змін та захворювань, що виявляються сучасними методами досліджень, а також не порушує біологічного оптимуму у водоймі.
Таблиця наведених ГДК деяких речовин, притаманних енергетики. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах, мг/кг.
Для водойм санітарно-побутового водокористування