Тэхналогія зваротнага осмасу (RO) у ачыстцы вады на электрастанцыях
30.10.2024
Тэхналогія зваротнага осмасу (RO) у ачыстцы вады на электрастанцыях
Працэс хімічнай ачысткі вады электрастанцыі
Сістэма хімічнай ачысткі вады электрастанцыі I. Неабходнасць хімічнай ачысткі вады відаць са стандарту якасці водазабеспячэння. Ніжэй прыведзены стандарты якасці вады для падачы ў кацёл: агульная цвёрдасць (мкмоль/л), раствораны кісларод (мкг/л), электраправоднасць (мкм/см), дыяксід крэмнію (мкг/л), pH (25 ℃ ℃), вуглякіслы газ (мкг/л) стандарт ≤30
Нізкая якасць вады, асабліва калі ўтрымліваюцца іоны кальцыя, магнію, натрыю і сілікатаў, што перавышае норму, стварае наступныя небяспекі для цеплавога абсталявання: 1. Накіпленне цеплавога абсталявання: калі якасць вады ў катле або іншым цеплаабменніку нізкая, то пасля пэўнага часу эксплуатацыі на паверхні нагрэву, якая кантактуе з вадой, утвараюцца цвёрдыя адклады. Гэта з'ява называецца накіпам, а гэтыя цвёрдыя адклады называюцца накіпам. Паколькі цеплаправоднасць накіпу ў сотні разоў горшая, чым у металу, накіп лёгка ўтвараецца ў трубе катла з высокай цеплавой нагрузкай, накіп вельмі шкодны для катла (або цеплаабменніка); ён можа зрабіць тэмпературу сценкі металічнай трубы ў частцы, дзе накіп утвараецца, занадта высокай, прывесці да зніжэння трываласці металу, у выніку чаго пад дзеяннем ціску ў трубе можа адбыцца лакальная дэфармацыя трубы, выпукласць і нават выклікаць сур'ёзныя аварыі, такія як выбух трубы. Накіпленне не толькі пагражае бяспечнай эксплуатацыі, але і значна зніжае эканамічнасць электрастанцый. Напрыклад, калі ў эканамайзеры катла цеплавой электрастанцыі маецца накіп таўшчынёй 1 мм, расход паліва на 1,5%~2,0% большы за зыходны. Такім чынам, эфектыўнае прадухіленне або памяншэнне накіпу прынясе значныя эканамічныя выгады. Акрамя таго, якасць цыркуляцыйнай вады нізкая, і накіп у кандэнсатары паравой турбіны прывядзе да зніжэння ступені вакууму ў кандэнсатары, тым самым зніжаючы цеплавую эфектыўнасць і магутнасць паравой турбіны. Накіп у перагрэвальніку не дазволіць тэмпературы пары дасягнуць разліковага значэння, што прывядзе да зніжэння эканамічнасці ўсёй цеплавой сістэмы. Пасля накіпу на цеплавым абстаднанні неабходна своечасова праводзіць ачыстку, што прывядзе да спынення абсталявання і скарачэння яго гадавой колькасці гадзін выкарыстання; акрамя таго, неабходна павялічыць нагрузку і выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.
2. Карозія цеплавога абсталявання і яго сістэм: метал цеплавога абсталявання на электрастанцыях часта кантактуе з вадой. Калі якасць вады нізкая, гэта прывядзе да карозіі металаў, такіх як трубаправод водазабеспячэння, вугальны ахоўнік, выпарнік, награвальнік, перагрэвальнік і цеплаабменная труба кандэнсатара паравой турбіны, якія будуць карозаваць з-за нізкай якасці вады. Карозія не толькі скарачае тэрмін службы самога абсталявання, але і прыводзіць да эканамічных страт. Акрамя таго, прадукты карозіі трапляюць у ваду, што павялічвае ўтрыманне прымешак у вадзе, тым самым пагаршаючы працэс утварэння накіпу на паверхні нагрэву з высокай цеплавой нагрузкай, і накіп паскарае карозію труб печы. Гэты заганны цыкл можа хутка прывесці да разрываў труб і іншых аварый.
3. Назапашванне солі ў цыркуляцыйнай частцы перагрэвальніка і паравой турбіны: нізкая якасць вады таксама прывядзе да растварэння пары і павелічэння колькасці прымешак (у асноўным іёнаў Na+ і HSi03-), якія будуць адкладацца ў цыркуляцыйнай частцы пары, напрыклад, у перагрэвальніку і паравой турбіне. Гэта з'ява называецца назапашваннем солі. Назапашванне солі ў трубцы перагрэвальніка можа прывесці да перагрэву або нават разрыву металічнай сценкі трубы. З-за назапашвання солі клапан будзе зачынены няшчыльна, і назапашванне солі ў паравой турбіне значна знізіць магутнасць і эфектыўнасць паравой турбіны. Нават невялікая колькасць назапашвання солі значна павялічыць супраціўленне цыркуляцыі пары, у выніку чаго магутнасць паравой турбіны знізіцца. Пры значным назапашванні солі паравая турбіна таксама павялічыцца нагрузка на ўпорны падшыпнік і пагнуцца сепаратар, што прывядзе да аварыйнага адключэння.
Карацей кажучы, высокая цвёрдасць вады сведчыць пра вялікае ўтрыманне іонаў кальцыя і магнію. Гэта лёгка прыводзіць да асадка і карозіі на кожнай паверхні нагрэву катла, сценках барабана і труб. Лёгкія прымешкі ўплываюць на цеплаправоднасць, а цяжкія прыводзяць да разрыву труб катла. Прымешкі вады пераносяцца парай да перагрэвальніка і паравой турбіны, што прыводзіць да назапашвання соляў у паравой частцы патоку, што наносіць дадатковую шкоду. pH - гэта паказчык, які дазваляе ацаніць кіслотнасць і шчолачнасць якасці вады. pH = -10 г (канцэнтрацыя іонаў вадароду ў растворы, моль/л). Утрыманне як H+, так і OH- у чыстай вадзе складае 1x10-7 моль/л, таму PH = 7. Калі ў вадзе раствараецца кіслата, напрыклад, саляная кіслата HCl, канцэнтрацыя H+ павялічваецца, і чым большая канцэнтрацыя H+, тым меншае значэнне PH. PH 7 — гэта шчолачная вада. Вада, апрацаваная хімічным метадам (іённы абмен), мае слабую шчолачнасць (pH = 8,8~9,2). Слабакіслая вада выклікае карозію ў металаў. Выкарыстанне слабашчолачнай вады мае перавагу пасівацыі сталёвых і медных паверхняў, што ўскладняе іх карозію, і прадухіляе ўтварэнне жалезнага і меднага налёту на паверхні катла і цеплаабменніка.
Працэс ачысткі вады
Працэс ачысткі вады падзелены на два асноўныя кампаненты: першая частка - гэта працэс фізічнага змякчэння вады, другая частка - працэс хімічнага апраснення. Працэс фізічнага змякчэння вады: неачышчаная вада (таксама вядомая як сырая вада) з сеткі водазабеспячэння завода праходзіць праз кварцавы пясчаны фільтр, фільтр з актываваным вуглём для выдалення цвёрдых часціц і ўзважаных прымешак у сырой вадзе, якая называецца ачышчанай вадой; ачышчаная вада затым выдаляецца з дапамогай прылады зваротнага осмасу, каб выдаліць большую частку іёнаў кальцыя і магнію і стаць змякчанай вадой. Працэс хімічнага апраснення: змякчаная вада праходзіць праз прыладу для выдалення вугляроду, выдаляе вуглякіслы газ з вады (строга кажучы, HC03-), а затым праз змешаны пласт выдаляе рэшткі кальцыя, магнію, натрыю, сілікатаў і іншых шкодных іёнаў з вады, становіцца апрасняльнай, гэта значыць вада, якая падаецца ў кацёл, захоўваецца ў баку для апрасняльнай вады, затым праз апрасняльны помпа трапляе ў дэаэратар і, нарэшце, у барабан катла праз падачу палівальнага помпы.
Тэхналогія зваротнага осмасу ў ачыстцы вады на электрастанцыях
Зваротны осмас у асноўным адносіцца да выкарыстання тэхналогіі мембраннага падзелу для ачысткі вады, якая характарызуецца высокай хуткасцю апраснення, высокай прыдатнасцю і аховай навакольнага асяроддзя і шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прамысловасці. Асновай прымянення тэхналогіі зваротнага осмасу з'яўляецца мембрана зваротнага осмасу, якая выраблена з палімернага матэрыялу і мае селектыўную паўпранікальную плёнку. Пад уздзеяннем знешняга ціску вада ў растворы можа ўтвараць з'яву селектыўнага пранікнення з некаторымі кампанентамі, што дазваляе дасягнуць мэты ачысткі, падзелу і канцэнтрацыі. Ужыванне тэхналогіі зваротнага осмасу ў ачыстцы вады на электрастанцыях можа дасягнуць лепшых вынікаў, а таксама рэалізаваць эканомію водных рэсурсаў і ахову навакольнага асяроддзя. У гэтым артыкуле спачатку выкладаюцца прынцып і характарыстыкі мембраннай тэхналогіі зваротнага осмасу, затым аналізуецца практычнае прымяненне тэхналогіі зваротнага осмасу ў ачыстцы вады на электрастанцыях і, нарэшце, абмяркоўваюцца пытанні прымянення тэхналогіі зваротнага осмасу, якія заслугоўваюць увагі.
Прынцып зваротнага осмасу
Зваротны осмас - гэта выкарыстанне дастатковага ціску, каб растваральнік у растворы прайшоў праз мембрану зваротнага осмасу, а затым аддзяліўся ў кірунку, процілеглым кірунку осмасу. Для падзелу, ачысткі і канцэнтрацыі раствора варта выкарыстоўваць больш высокі ціск, чым пры метадзе зваротнага осмасу. Паколькі памер пор мембраны зваротнага осмасу асабліва малы, яна можа вельмі добра выдаляць раствораныя солі і калоіды, бактэрыі, вірусы і некаторыя арганічныя рэчывы з вады. Найважнейшым аб'ектам падзелу мембраны зваротнага осмасу з'яўляюцца іоны ў растворы, і эфектыўнае выдаленне солі з вады можа быць дасягнута без прымянення якіх-небудзь хімічных рэчываў, а хуткасць выдалення солі можа дасягаць больш за 98 працэнтаў.
Характарыстыкі тэхналогіі зваротнага осмасу
Тэхналогія зваротнага осмасу — гэта прымяненне прынцыпу зваротнага осмасу для дасягнення ачысткі і канцэнтрацыі раствора. Яна мае выдатныя характарыстыкі падзелу, якія маюць наступныя характарыстыкі: (1) Ступень аўтаматызацыі, якую забяспечвае тэхналогія зваротнага осмасу, вышэйшая, а спажыванне энергіі, якое яна генеруе, ніжэйшае пры розных метадах. Асноўная прычына заключаецца ў тым, што рухаючай сілай, якая ўжываецца ў працэсе ачысткі вады, з'яўляецца ціск вады. Пры пакаёвай тэмпературы і адсутнасці фазавага пераходу можна аддзяліць растваральнік і растворанае рэчыва, страты актыўных кампанентаў вельмі малыя, і гэта вельмі падыходзіць для падзелу і канцэнтрацыі цеплаадчувальных рэчываў. У параўнанні з метадам падзелу з фазавым пераходам, спажыванне энергіі ніжэйшае. 2) Няма неабходнасці прымаць меры па рэгенерацыі, паколькі працэс ачысткі з'яўляецца фізічнай рэакцыяй, не будзе ўжывацца да хімічных рэчываў, прадукт не будзе забруджвацца. (3) Уласцівасці мембраны зваротнага осмасу і яе стабільнасць: у працэсе нанясення не будзе фазавых пераходаў, працэс праводзіцца пры нармальных тэмпературных умовах, а хуткасць выдалення прымешак вельмі высокая. (4) Абсталяванне зваротнага осмасу можа выкарыстоўваць розныя віды сырой вады, агульная канструкцыя абсталявання адносна простая, а эксплуатацыя больш зручная і лёгка адаптуецца, маштаб апрацоўкі мае пэўную гнуткасць, і можа працаваць бесперапынна або перыядычна. ⑤ Дазваляе дасягнуць лепшых эканамічных выгад. Кошт эксплуатацыі сістэмы зваротнага осмасу вельмі нізкі, і інвестыцыі акупляюцца за кароткі час.
Практычнае прымяненне тэхналогіі зваротнага осмасу ў ачыстцы вады на электрастанцыях
1. Перапрацоўка і выкарыстанне цыркуляцыйных астуджальных сцёкавых вод Цыркуляцыйная астуджальная вада, якая выкарыстоўваецца на цеплавых электрастанцыях, складае каля 70% ад агульнага спажывання вады электрастанцыямі, таму яе перапрацоўка і выкарыстанне маюць вельмі важнае практычнае значэнне, што дазваляе зэканоміць абмежаваныя водныя рэсурсы. У апошнія гады нацыянальныя патрабаванні да аховы навакольнага асяроддзя паступова ўзрастаюць, і ўстанаўленне адпаведных паказчыкаў для скіду сцёкавых вод становіцца ўсё больш строгім, што прыводзіць да значнага павелічэння выдаткаў на ачыстку сцёкавых вод на электрастанцыях. Ужыванне тэхналогіі зваротнага осмасу дазваляе паўторна выкарыстоўваць сцёкавыя воды. У спалучэнні з рэальнай працай рознага абсталявання на электрастанцыі вада, атрыманая з дапамогай тэхналогіі зваротнага осмасу, можа быць выкарыстана ў якасці дадатковай вады для цыркуляцыйнай астуджальнай вады і мае характарыстыкі бяспекі і надзейнасці. Пасля выкарыстання тэхналогіі зваротнага осмасу якасць цыркуляцыйнай вады значна паляпшаецца, значна зніжаецца мутнасць, а таксама значна змяншаецца дадатковая вада. Аднак у цяперашні час тэхналогія зваротнага осмасу патрабуе вялікіх выдаткаў на ачыстку вады, а капітальныя ўкладанні значна перавышаюць інвестыцыі ў метад ачысткі вады з прыродных вадаёмаў. Аднак, паколькі яна можа адначасова ачышчаць сцёкавыя воды, можна скараціць інвестыцыі ў экалагічныя выдаткі, а водныя рэсурсы таксама дазваляюць зэканоміць, таму комплексныя выдаткі больш відавочныя. Дасягнута высокая ступень адзінства эканамічных, сацыяльных і экалагічных выгод.
2. Апрацоўка адпрацаванай вадкасці пасля травлення катлоў. На падставе даследавання, праведзенага ў выніку мадэлявання эксперыменту па апрацоўцы адпрацаванай вадкасці пасля травлення на электрастанцыі, аўтар параўноўвае і аналізуе эфект апрацоўкі з дапамогай кампазітнай мембраны нізкага ціску, мембраны з ацэтату цэлюлозы і мембраны з марской вады з выкарыстаннем тэхналогіі зваротнага осмасу і рэжыму цыркуляцыі, і робіць наступныя высновы: сярод трох мембран зваротнага осмасу мембрана з марской вадой мае найлепшыя характарыстыкі. Такім чынам, найбольш прыдатнай для апрацоўкі адпрацаванай вадкасці пасля травлення катлоў метадам зваротнага осмасу з'яўляецца мембрана з марской вадой, прымяненне якой з'яўляецца спосабам апрацоўкі з выкарыстаннем цыркуляцыі. Дзякуючы прымяненню тэхналогіі зваротнага осмасу пры апрацоўцы адпрацаванай вадкасці пасля травлення катлоў на электрастанцыі можна дасягнуць вельмі добрых вынікаў і пастаўленых мэтаў. Найлепшы спосаб апрацоўкі адпрацаванай вадкасці цытрынавай кіслаты ў катле: пасля таго, як адпрацаваная вадкасць цытрынавай кіслаты спачатку канцэнтруецца метадам зваротнага осмасу, яе можна зліць або перапрацаваць. Пасля выдалення жалеза яна падвяргаецца распыляльнай сушцы, а затым ажыццяўляецца здабыванне солі цытрату натрыю. Ужыванне тэхналогіі ачысткі можа вырашыць праблему забруджвання навакольнага асяроддзя, выкліканага кіслотнай прамыўной вадкасцю ў катле, і мае вельмі добрыя сацыяльныя і эканамічныя перавагі.3. Комплексная ачыстка сцёкавых вод Комплексная ачыстка сцёкавых вод на электрастанцыях — гэта сістэматычны праект, які ў асноўным уключае дзве важныя часткі: рэкуперацыю і ачыстку сцёкавых вод. Тэхналогія зваротнага осмасу выкарыстоўваецца ў працэсе ачысткі сцёкавых вод, прычым рэкупераваныя бытавыя сцёкавыя воды, кандэнсаваныя воды, кіслотныя і шчолачныя сцёкавыя воды, а таксама прамыўныя воды і г.д. Іх змешаная вада ў асноўным кіслая. Пасля слабакіслотнай апрацоўкі яе можна ачысціць метадам зваротнага осмасу, і атрыманую ваду можна непасрэдна выкарыстоўваць. Ужыванне гэтага метаду не толькі зніжае патрэбу ў вадзе ў электрычным полі, але і вельмі спрыяе перапрацоўцы водных рэсурсаў на электрастанцыі, што дазваляе прадпрыемству дасягнуць устойлівага развіцця.
Меры засцярогі пры ўжыванні тэхналогіі зваротнага осмасу
Выбар прылады. Пры выбары арыгінальнай мембраны для зваротнага осмасу неабходна ўлічваць характарыстыкі якасці вады на ўваходзе. Пры ачыстцы сцёкавых вод варта выкарыстоўваць мембрану супраць забруджвання або іншыя меры па ачыстцы ад забруджвання. Разліковая тэмпература вады мае вялікі ўплыў на выхад вады. Колькасць вады ў мембранным элементе павінна быць настроена такім чынам, каб выхад вады дасягаў разліковага аб'ёму пры працы ў асяроддзі з мінімальнай разліковай тэмпературай вады. Пры выкарыстанні звычайнай прылады для ачысткі вады з выкарыстаннем зваротнага осмасу максімальны ціск на ўваходзе пры першапачатковым уключэнні корпуса зваротнага осмасу павінен быць меншым за 1,5 МПа. Пры праектаванні і ўжыванні прылады для зваротнага осмасу для апраснення марской вады максімальны ціск на ўваходзе пры першапачатковым уключэнні корпуса зваротнага осмасу павінен быць меншым за 6,9 МПа. Хуткасць фільтрацыі, разлічаная на фільтруючы элемент, не павінна быць занадта вялікай. Калі ён можа працаваць у нармальным рэжыме працяглы час, цыкл замены фільтра не павінен перавышаць трох месяцаў.
Параметры працы прылады зваротнага осмасу падчас працы
Згодна з аналізам праблемы традыцыйнага зваротнага осмасу, рабочыя параметры (хуткасць апраснення і хуткасць аднаўлення і г.д.) устаноўкі зваротнага осмасу падчас эксплуатацыі павінны адпавядаць патрабаванням кантракту. Як правіла, хуткасць апраснення павінна быць больш за 98 працэнтаў, а хуткасць аднаўлення - больш за 75 працэнтаў у першы год. Вытворчасць вады павінна адпавядаць нацыянальным стандартам пры пэўных умовах тэмпературы вады, а перамыкач клапанаў павінен быць больш гнуткім. У цэлым, электраэнергетычная прамысловасць з'яўляецца асноўнай галіной, якая забяспечвае высакаякасную электрычную энергію для паўсядзённага жыцця людзей, што мае вялікае практычнае значэнне для паляпшэння ўзроўню жыцця людзей і эканамічнага росту. Ужыванне тэхналогіі зваротнага осмасу ў ачыстцы вады на электрастанцыях дало добры эфект, гэта значыць, знізіла забруджванне навакольнага асяроддзя, а таксама дасягнула эканоміі водных рэсурсаў. Тэхналогія зваротнага осмасу спалучаецца з рэальнай сітуацыяй ачысткі вады на электрастанцыях, што дазваляе знізіць кошт матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца пры выкарыстанні тэхналогіі зваротнага осмасу, дасягаецца ўніверсальнае прымяненне тэхналогіі зваротнага осмасу на электрастанцыях і падвойны ўраджай эканамічных і сацыяльных выгод ад электрастанцыі.