РД 34.37.103-85 Методичні вказівки з проектування знесолювальних установок зі скороченими витратами реагентів і скороченими стоками

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ОБЕССОЛИВАЮЩИХ УСТАНОВОК
С СОКРАЩЕННЫМИ
РАСХОДАМИ РЕАГЕНТОВ
И СОКРАЩЕННЫМИ СТОКАМИ

МУ 34-70-126-85

РД 34.37.103-85

Соответствует официальному тексту

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным Государственным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом (ВНИПИэнергопром) совместно с Азербайджанским инженерно-строительным институтом (АзИСИ)

ИСПОЛНИТЕЛИ Э. Н. ГОУФМАН, Т. Ф. БЫСТРОВА, В. А. ОБРАЗЦОВА, М. И. ИЗМАЙЛОВ (ВНИПИэнергопром), Г. К. ФЕЙЗИЕВ, А. М. КУЛИЕВ, М. Ф. ДЖАЛИЛОВ, Э. А. САФИЕВ (АзИСИ)

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем 01.10.85 г.

Заместитель начальника Д. Я. ШАМАРАКОВ

ГлавНИИпроектом 27.09.85 г.

Главный инженер Г. И. ШИРИН

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Теоретические основы предлагаемых схем

1.1. Анализ и выявление путей повышения эффективности процесса Н-катионирования

1.2. Влияние вида обмениваемых ионов на процесс регенерации Н-катионитных фильтров

1.3. Анализ и выявление путей повышения эффективности процессов анионирования при химобессоливании воды

2. Схемы предварительного умягчения воды

2.1. Обработка воды содоизвесткованием

2.2. Обработка воды едким натром и известью

2.3. Обработка воды известкованием с коагуляцией

3. Схемы химического обессоливания воды с сокращенными расходами реагентов

3.1. Схемы химического обессоливания воды с предварительным содоизвесткованием и умягчением

3.2. Схемы химического обессоливания воды с предварительным известкованием и коагуляцией воды

3.3. Схемы химического обессоливания воды с использованием импортных ионитов

4. Технико-экономическая оценка традиционной и новой технологии химического обессоливания

5. Рекомендации по проектированию установок химобессоливания с сокращенными расходами реагентов и сокращенными стоками

6. Примеры расчетов химобессоливающих установок

6.1. Расчет предвключенного водород-катионитного фильтра

6.2. Расчет блоков химобессоливания с предварительным содоизвесткованием воды

6.3. Расчет блоков обессоливания с предварительным известкованием воды

Приложение 1 Условные обозначения

Приложение 2 Качество исходной воды и воды перед химобессоливанием

Приложение 3 Сводка технологических показателей блока химобессоливания при обработке исходных вод различных рек

Список использованной литературы

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО
ПРОЕЦИРОВАНИЮ ОБЕССОЛИВАЮЩИХ
УСТАНОВОК С СОКРАЩЕННЫУИ РАСХОДАМИ
РЕАГЕНТОВ И СОКРАЩЕННЫМИ СТОКАМИ

Срок действия установлен с 01.01.86 г.
до 01.01.93 г.

Методические указания содержат исходные данные по проектированию обессоливающих установок с сокращенным расходом реагентов и сокращенными стоками. Даны теоретические основы предлагаемых схем, технико-экономическое сопоставление новой и традиционной технологий, а также примеры расчетов блоков обессиливания для различного типа вод.

Представлены схемы предварительного умягчения воды с утилизацией стоков. В качестве предочистки рассматриваются содоизвесткование и известкование с коагуляцией.

Методические указания могут быть использованы соответствующими проектными и эксплуатационными организациями и предприятиями.

ВВЕДЕНИЕ

Высокие требования к охране окружающей среды и необходимость повышения эффективности работы водоподготовительных установок заставляют заново пересматривать существующие схемы химического обессоливания (химобессоливания) воды на ТЭС в целях их совершенствования. На основании теоретических и экспериментальных исследований, проведенных на кафедре теплоснабжения и теплотехники АзИСИ, разработаны совместно с ВНИПИэнергопромом новые технологические схемы умягчения воды с утилизацией засоленных стоков, а также химобессоливания воды с близкими к стехиометрическим расходам реагентов на регенерацию и сокращенными стоками.

Указанные разработки создают наиболее приемлемые условия для быстрого перехода к безотходным технологиям в области водоподготовки, поскольку базируются на применении широко распространенного стандартного оборудования с небольшим изменением его конструкции.

Существующие схемы обессоливания воды характеризуются значительными избытками реагентов (при низких степенях использования обменных емкостей ионитов), сложной и дорогой обработкой жестких регенёрационных стоков.

К существенным преимуществам разработанных схем химобессоливания относится: снижение расхода реагентов до значений, близких к стехиометрическим, и одновременное повышение используемых обменных емкостей ионитов. Кроме того, согласно новым разработкам, отсутствует необходимость в сложных "хвостовых" установках, поскольку отработавшие регенерационные растворы ионитных фильтров представляют собой нейтральные умягченные воды, которые в зависимости от конкретных условий, могут быть направлены в закрытую систему теплоснабжения или без дополнительной обработки выпарены в серийно выпускаемых поверхностных испарителях с получением сухих солей натрия и утилизацией выпара.

Химобессоливающая установка с сокращенными нейтральными стоками впервые внедрена на Али-Байрамлинской ГРЭС в 1979 г.

Аналогичные схемы химобессоливания разработаны для ряда ТЭЦ Мосэнерго. Так, с августа 1982 г. проведено внедрение одной из схем на пятом блоке, а с 1984 г. на шестом блоке фильтров ТЭЦ-21 Мосэнерго (совместная работа ВНИПИэнергопрома, АзИСИ, Мосэнерго, Союзтехэнерго), с 1982 г. работает химобессоливающая установка на ТЭЦ Горьковского автозавода.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДЛАГАЕМЫХ СХЕМ

1.1. Анализ и выявление путей повышения эффективности процесса Н-катионирования

В схемах химобессоливания, применяемых в настоящее время, при регенерации Н-катионитных фильтров 1 - 2 %-ной серной кислотой используется в среднем одна треть полных обменных емкостей катионитов, несмотря на то, что кратность расхода кислоты на регенерацию составляет обычно 2 - 3 г·экв/г·экв. Указанное относится главным образом к первой ступени Н-катионирования, где осуществляется поглощение основной массы катионов обрабатываемых вод.

В целях выявления влияния различных факторов на процесс Н-катионирования был проведен ряд теоретических и экспериментальных исследований [1 - 3]. На основании полученных данных установлено, что повышение эффективности процесса Н-катионирования может быть достигнуто путем изыскания необходимых условий регенерации. В этих целях было проанализировано и исследовано влияние концентрации и типа кислоты, расхода реагента, скорости и способа его пропускания через фильтр и других факторов.

Повышение используемой обменной емкости катионитов за счет увеличения концентрации серной кислоты при регенерации Н-катионитных фильтров в существующих схемах ограничено опасностью "гипсования" катионита. Применение ступенчатой регенерации с постепенным повышением концентрации серной кислоты до 5 - 7 % приводит к усложнению технологии и позволяет повысить используемую обменную емкость катионита КУ-2 лишь на 35 - 40 % по сравнению с регенерацией 1 %-ным раствором (при этом используемая обменная емкость катионита при кратности расхода кислоты на регенерацию 2 - 3 г·экв/г·экв составляет не более 35 % полной обменной емкости).