Öfug osmósa (RO) tækni í vatnshreinsun virkjana
Efnafræðileg vatnshreinsunarferli virkjunar
Efnafræðileg vatnshreinsunarkerfi virkjunar I. Nauðsyn efnafræðilegrar vatnshreinsunar sést af gæðastöðlum vatnsveitu. Eftirfarandi eru gæðastaðlar fyrir vatn í katlum: Heildarhörku (umól/L), uppleyst súrefni (μg/L), rafleiðni (us/cm), kísil (μg/L), pH (25 ℃ ℃), koltvísýringur (μg/L) staðall ≤30
Léleg vatnsgæði, sérstaklega kalsíum-, magnesíum-, natríum- og kísiljónir sem fara yfir staðalinn, geta valdið eftirfarandi hættum fyrir hitabúnað: 1. Úrfellingar á hitabúnaði: Ef vatnsgæðin í katlinum eða öðrum varmaskipti eru léleg, þá myndast fast efni á hitunarfletinum sem kemst í snertingu við vatn eftir notkunartíma. Þetta fyrirbæri kallast útfellingar og þessi föstu efni eru kölluð útfellingar. Þar sem varmaleiðni útfellinga er hundruð sinnum verri en málms, og þessi útfellingar myndast auðveldlega í katlarörinu við mikla hitaálag, er útfellingin mjög skaðleg fyrir katlinn (eða varmaskiptinn); hún getur gert hitastig málmrörsins í útfellingarhlutanum of hátt, valdið því að málmstyrkurinn minnki, þannig að undir áhrifum þrýstings í rörinu verður staðbundin aflögun á rörinu, bunga og jafnvel valdið alvarlegum slysum eins og sprengingu í rörinu. Útfellingar stofna ekki aðeins öruggum rekstri í hættu heldur draga einnig verulega úr hagkvæmni virkjana. Til dæmis, þegar 1 mm þykkt kalk er í hagkerfi katla í varmaorkuveri, er eldsneytisnotkunin 1,5%~2,0% meiri en upprunalega. Þess vegna mun það skila miklum efnahagslegum ávinningi að koma í veg fyrir eða draga úr kalkmyndun á áhrifaríkan hátt. Að auki er vatnsgæði vatnsrennslis léleg og kalkmyndun í þétti gufutúrbínunnar mun leiða til lækkunar á lofttæmi í þétti, sem dregur úr varmanýtni og afköstum gufutúrbínunnar. Kölkun á yfirhitaranum mun valda því að gufuhitastigið nær ekki hönnunargildi, sem mun draga úr hagkvæmni alls varmakerfisins. Eftir kölkun á varmabúnaði verður að framkvæma hreinsunarvinnu tímanlega, sem mun stöðva búnaðinn og draga úr árlegum notkunartíma búnaðarins; Að auki ætti að auka vinnuálag og viðhaldskostnað.
2. Tæring á hitabúnaði og kerfum hans: Málmurinn í hitabúnaði í virkjunum kemst oft í snertingu við vatn. Ef vatnsgæðin eru léleg veldur það málmtæringu, svo sem vatnsveituleiðslur, kolasparnaður, uppgufunartæki, hitari, yfirhitari og varmaskiptarör í gufutúrbínuþétti, sem tærast vegna lélegrar vatnsgæða. Tæring styttir ekki aðeins líftíma búnaðarins sjálfs heldur veldur einnig fjárhagslegu tjóni. Þar að auki berast tæringarafurðirnar út í vatnið, sem eykur óhreinindi í vatninu og eykur þannig myndun á hitafleti við mikla hitaálag og myndunin mun flýta fyrir tæringu á ofnrörinu. Þessi vítahringur getur fljótt leitt til springa í rörunum og annarra slysa.
3. Saltuppsöfnun í hringrásarhluta ofurhitara og gufutúrbínu: Léleg vatnsgæði valda einnig því að gufan leysist upp og óhreinindi (aðallega Na+ og HSi03- jónir) aukast, sem safnast fyrir í hringrásarhluta gufunnar, svo sem ofurhitara og gufutúrbínu. Þetta fyrirbæri kallast saltuppsöfnun. Saltuppsöfnun í ofurhitararörinu getur valdið því að málmvegg rörsins ofhitni eða springi. Lokinn lokast lauslega vegna saltuppsöfnunar og saltuppsöfnunin í gufutúrbínu mun draga verulega úr afköstum og skilvirkni gufutúrbínunnar. Jafnvel lítil saltuppsöfnun mun auka viðnám gufuhringrásarinnar verulega, þannig að afköst gufutúrbínunnar minnka. Þegar saltuppsöfnunin í gufutúrbínu er mikil mun hún einnig auka álagið á þrýstilagerið og beygja skiljuna, sem leiðir til slysastöðvunar.
Í stuttu máli bendir mikil hörku vatnsveitunnar til þess að mikið magn kalsíum- og magnesíumjóna geti valdið því að hitunarfletir katlanna, tromlu- og pípuveggjar skemmist og tærist. Ljós hefur áhrif á varmaleiðni og getur valdið því að katlarör springi. Óhreinindi í vatni berast með gufu í yfirhitara og gufutúrbínu og valda því að salt safnast fyrir í gufuflæðinu og veldur frekari skaða. pH-gildi er vísbending um sýrustig og basastig vatnsgæða. pH-gildi = -10g (styrkur vetnisjóna í lausn, mól/l). Innihald bæði H+ og OH- í hreinu vatni er 1x10⁻⁶ mól/l, þannig að pH-gildið er 7. Ef sýra er leyst upp í vatni, eins og saltsýra HCl, eykst H+ styrkurinn. Því meiri sem H+ styrkurinn er, því lægra er pH-gildið. pH 7 er basískt vatnsgæði. Vatn sem meðhöndlað er með efnafræðilegri aðferð (jónaskipti) sýnir veika basík (pH = 8,8~9,2). Veikt súrt vatn er ætandi fyrir málma. Notkun veikra basískra vatns hefur þann kost að það gerir yfirborð stáls og kopars óvirkt, þannig að það er ekki auðvelt að ryðjast og kemur í veg fyrir að járn- og koparhúð myndist á yfirborði katla og varmaskiptara.
Ferlið við vatnsmeðferð
Vatnsmeðhöndlunarferlið skiptist í tvo meginþætti, fyrsti hlutinn er eðlisfræðileg mýkingarferli vatns og seinni hlutinn er efnafræðileg afsöltunarferli. Eðlisfræðilegt mýkt vatnsferli: Hrátt vatn (einnig þekkt sem hrávatn) fer úr vatnsveitukerfi verksmiðjunnar í gegnum kvarsandssíu og virkt kolefnissíu til að fjarlægja fastar agnir og óhreinindi í hrávatninu, kallað hreinsað vatn. Hreinsaða vatnið er síðan fjarlægt með öfugri himnuflæðisbúnaði til að fjarlægja flest kalsíum- og magnesíumjónirnar úr vatninu og verða að mýktu vatni. Efnafræðileg afsöltunarferli: Mjúka vatnið fer í gegnum kolefnisfjarlægingarbúnað til að fjarlægja koltvísýring úr vatninu (stranglega talið HC03-), og síðan í gegnum blandaða rúmið til að fjarlægja leifar af kalsíum, magnesíum, natríum, kísilötum og öðrum skaðlegum jónum úr vatninu og verða að afsöltun, það er að segja, vatnið sem kemur frá katlinum er geymt í afsöltunartankinum, og síðan í afsöltunardælunni í loftunarbúnaðinn og að lokum í katlatromluna í gegnum aðdæluna.
Öfug osmósutækni í vatnshreinsun virkjana
Öfug osmósa vísar aðallega til notkunar himnuskiljunartækni til að meðhöndla vatn, sem hefur eiginleika eins og mikla afsöltunarhraða, sterka notagildi og umhverfisvernd og hefur verið mikið notuð í mörgum atvinnugreinum. Kjarninn í notkun öfugs osmósutækni liggur í öfugs osmósuhimnu, sem er úr eins konar fjölliðuefni og hefur sértæka hálfgegndræpa filmu. Undir áhrifum ytri þrýstings getur vatnið í lausninni myndað sértæka gegndræpisfyrirbæri með sumum íhlutum og síðan náð tilgangi hreinsunar, aðskilnaðar og þéttingar. Notkun öfugs osmósutækni í vatnsmeðferð virkjana getur skilað betri árangri og náð fram sparnaði vatnsauðlinda og umhverfisvernd. Þessi grein lýsir fyrst meginreglu og eiginleikum öfugs osmósuhimnutækni, greinir síðan hagnýta notkun öfugs osmósutækni í vatnsmeðferð virkjana og að lokum fjallar um notkunarmál sem þarf að hafa í huga varðandi öfugs osmósutækni.
Meginreglan um öfuga osmósu
Öfug osmósa er notkun nægilegs þrýstings til að láta leysiefnið í lausninni fara í gegnum himnu öfugs osmósu, og síðan aðskilja það í gagnstæða átt við stefnu osmósunnar. Með öfugum osmósa aðferðinni ætti að aðskilja, hreinsa og þétta lausnina með hærri þrýstingi en með öfugum osmósa aðferðinni. Vegna þess að svitaholastærð öfugs osmósu himnu er sérstaklega lítil, getur notkun hennar verið mjög góð til að fjarlægja uppleyst sölt og kolloid, bakteríur, veirur og sum lífræn efni í vatni. Mikilvægasta aðskilnaðarmarkmið öfugs osmósu himnu er jónin í lausninni, og hægt er að ná árangri í að fjarlægja salt úr vatni án þess að nota nein efnafræðileg efni, og saltfjarlægingarhlutfallið getur náð meira en 98 prósentum.
Einkenni öfugs osmósutækni
Öfug himnuflæðistækni er beiting meginreglunnar um öfuga himnuflæði til að ná fram hreinsun og þéttingu lausnarinnar. Hún hefur aðskilnaðareiginleika eins og eftirfarandi: (1) Sjálfvirkni öfugs himnuflæðistækni er meiri og orkunotkunin sem hún myndar er minni með ýmsum aðferðum. Helsta ástæðan er sú að drifkrafturinn sem notaður er í vatnsmeðferðarferlinu er vatnsþrýstingurinn. Við stofuhita og án fasabreytinga er hægt að aðskilja leysiefni og uppleyst efni, tap virkra efnisþátta er mjög lítið og hún er mjög hentug til aðskilnaðar og þéttingar hitanæmra efna. Í samanburði við fasabreytingaraðferðina er orkunotkunin minni. ② Það er engin þörf á að grípa til endurnýjunaraðgerða, þar sem meðferðarferlið er eðlisfræðileg viðbrögð, verður ekki beitt á efnafræðileg efni, varan mengast ekki. (3) Eiginleikar öfugs himnuflæðis og stöðugleiki hennar, í notkunarferlinu munu engar fasabreytingar birtast, er framkvæmt við eðlileg hitastig og fjarlægingarhraði óhreininda er mjög mikill. (4) Öfug himnuflæðisbúnaður getur nýtt sér fjölbreytt úrval af hrávatni, heildaruppbygging búnaðarins er tiltölulega einföld og notkunin er þægilegri og aðlögunarhæfari, vinnsluskalinn er sveigjanlegur og hægt er að velja um samfellda eða slitrótta notkun. ⑤ Getur náð betri efnahagslegum ávinningi. Kostnaður við öfuga himnuflæðiskerfið er mjög lágur og fjárfestingin er hægt að endurheimta á stuttum tíma.
Hagnýt notkun öfugs osmósutækni í vatnshreinsun virkjana
1. Endurvinnsla og nýting á kælivökva í hringrás Kælivatn í hringrás sem notað er í varmaorkuverum nemur um 70% af heildarvatnsnotkun virkjana, þannig að endurvinnsla og nýting þess hefur mjög mikilvæga hagnýta þýðingu, sem getur sparað takmarkaðar vatnsauðlindir. Á undanförnum árum hafa kröfur um umhverfisvernd í hverju landi smám saman aukist og stilling tengdra vísa fyrir frárennsli skólps hefur orðið sífellt strangari, sem leiðir til verulegrar hækkunar á kostnaði virkjana við meðhöndlun skólps. Notkun öfugs himnuflæðistækni getur gert kleift að endurnýta skólp. Í samvinnu við raunverulegan rekstur ýmissa búnaðar í virkjunum er hægt að nota vatnið sem fæst með öfugri himnuflæðistækni sem viðbótarvatn í hringrás kælivatns og hefur eiginleika öryggis og áreiðanleika. Eftir notkun öfugs himnuflæðistækni hefur vatnsgæði hringrásarvatnsins batnað verulega, gruggið hefur minnkað verulega og vatnsviðbótin hefur einnig minnkað verulega. Hins vegar, eins og er, mun öfug osmósutækni leiða til mikils kostnaðar við vatnshreinsun og fjárfestingin er mun meiri en aðferðin við vatnshreinsun úr náttúrulegu vatnsföllum. Hins vegar, þar sem hún getur meðhöndlað skólp á sama tíma, er hægt að draga úr umhverfiskostnaði og vatnsauðlindir mynda einnig ákveðinn sparnað, þannig að heildarkostnaðurinn er augljósari. Náð hefur verið mikilli einingu efnahagslegs ávinnings, samfélagslegs ávinnings og umhverfislegs ávinnings.
2. Meðhöndlun úrgangs vökva frá súrsun katla Byggt á rannsóknum á hermunartilraun á meðhöndlun úrgangs vökva frá súrsun í virkjun, ber höfundurinn saman og greinir meðhöndlunaráhrif lágþrýstings samsettra himna, sellulósaasetat himnu og sjávarhimnu með því að nota öfuga himnulosunartækni og hringrásaraðferð og kemst síðan að eftirfarandi niðurstöðum: af þremur öfugum himnum hefur sjávarhimna bestu afköstin. Þess vegna er sjávarhimna hentugust fyrir öfuga himnulosunarvökva frá súrsun katla, og notkun meðhöndlunarinnar er hringrásaraðferðin. Með því að beita öfugri himnulosunartækni við meðhöndlun úrgangs vökva frá súrsun katla í virkjun er hægt að ná mjög góðum árangri og ná tilætluðum markmiðum. Besta leiðin til að takast á við úrgangsvökva sítrónusýru í katlinum er: eftir að úrgangsvökvinn hefur fyrst verið þykktur með öfugri himnulosun er hægt að losa hann eða endurvinna. Eftir að járn hefur verið fjarlægt er það úðaþurrkað og síðan er natríumsítratsalt endurheimt. Notkun meðhöndlunartækninnar getur vel leyst umhverfismengun af völdum sýruþvottavökvans í katlinum og hefur mjög góðan félagslegan og efnahagslegan ávinning.3. Alhliða meðhöndlun skólps Alhliða meðhöndlun skólps í virkjunum er kerfisbundið verkefni sem felur aðallega í sér tvo mikilvæga hluta: endurheimt og meðhöndlun skólps. Öfug osmósutækni er notuð við meðhöndlun skólps og endurheimt heimilisskólps, þéttivatns, sýru- og basísks skólps og skolvatns frá staðnum o.s.frv. Blandað vatn þeirra er í grundvallaratriðum súrt. Eftir veikburða sýrumeðhöndlun er hægt að framkvæma öfuga osmósumeðferð og nota vatnið beint eftir þessa meðhöndlun. Notkun þessarar aðferðar dregur ekki aðeins úr vatnsþörf rafsviðsins heldur er einnig mjög gagnleg fyrir endurvinnslu vatnsauðlinda í virkjunum og gerir fyrirtækinu kleift að ná sjálfbærri þróun.
Varúðarráðstafanir við notkun öfugs osmósutækni
Val á tæki Þegar upprunaleg himna með öfugri himnuflæði er valin skal taka tillit til eiginleika inntaksvatnsgæða. Þegar hún er notuð við meðhöndlun skólps skal nota mengunarvarnarhimnu eða aðrar mengunarmeðferðaraðgerðir. Hannað vatnshitastig hefur mikil áhrif á vatnsframleiðsluna. Vatnsmagn himnuþáttarins ætti að vera stillt þannig að vatnsframleiðslan geti náð hannað magni þegar hún er notuð í lægsta vatnshitastigi. Þegar hefðbundið tæki með öfugri himnuflæði er hannað til notkunar ætti hámarksinntaksþrýstingur við upphaflega notkun himnuflæðisins að vera minni en 1,5 MPA. Við hönnun og notkun á tæki með öfugri himnuflæði til afsöltunar sjávar er hámarksinntaksþrýstingur við upphaflega notkun himnuflæðisins minni en 6,9 MPA. Síunarhraðinn sem hannaður er fyrir síuþáttinn ætti ekki að vera of mikill. Ef hann getur verið í eðlilegum rekstri í langan tíma ætti skiptihringrás síunnar ekki að vera hærri en þrír mánuðir.
Afköstarbreytur öfugs osmósubúnaðar meðan á notkun stendur
SAMKVÆMT GREININGU á hefðbundnu vandamáli með ÖFUGRI OSMOSE, ættu rekstrarbreytur (afsöltunarhraði og endurheimtarhraði o.s.frv.) ÖFUGRI OSMOSE-einingarinnar í notkun að uppfylla kröfur samningsins. Almennt ætti afsöltunarhraðinn að vera meiri en 98 prósent og endurheimtarhraðinn að vera meiri en 75 prósent á fyrsta ári. Vatnsframleiðslan ætti að uppfylla landsstaðla við ákveðnar vatnshitaskilyrði og lokarofinn ætti að vera sveigjanlegri. Í heildina er raforkuiðnaðurinn undirstöðuatvinnugreinin sem veitir hágæða raforku fyrir daglegt líf fólks, sem hefur mikla hagnýta þýðingu fyrir að bæta lífskjör fólks og efnahagsvöxt. Notkun öfugrar osmósutækni í vatnshreinsun virkjana hefur skilað góðum árangri, þ.e. að draga úr umhverfismengun, en einnig til að ná fram sparnaði á vatnsauðlindum. Tækni með öfugri himnuflæðistækni er sameinuð raunverulegum aðstæðum við vatnshreinsun í virkjunum, og þá er kostnaður við efni sem notuð eru með öfugri himnuflæðistækni lækkaður, alhliða notkun öfugrar himnuflæðistækni í virkjunum næst fram og tvöfaldur uppskera af efnahagslegum og félagslegum ávinningi af virkjunum næst fram.