Поверхностные, ливневые и талые сточные воды с территории тэс

Основные загрязнители этого типа сточных вод  нефтепродукты и взвешен­ные вещества.

На большинстве действующих ТЭС отсутствуют системы очистки этих сточных вод, на некоторых применяется типовая установка ВНИИВОДГЕО  пропускание сточных вод через пруды-отстойники с хворостяными фильтрами.

Другой вариант  сбор в специальные емкости и очистка в фильтрах, загруженных антрацитом или активированным углем.

Опыт эксплуатации показал, что не всегда удает­ся добиться нормированного качества очистки воды, в основном по содержанию взвешенных веществ.

Предлагается следующая технология: сбор стоков в отстойниках, при необходимости коагуляция в осветлителях, фильтрация в антрацитовых и уголь­ных фильтрах. Очищенная вода подается в СОО или в природные водоисточники.

Воды систем гидрозолоудаления

Все системы ГЗУ на существующих угольных ТЭС имеют продувку.

Экологически и экономически приемлемых спосо­бов очистки данного вида сточных вод в настоящее время не разработано. Эта ситуация осложняется тем, что в ГЗУ сбрасывают и другие сточные воды с ТЭС.

Реальным путем является создание оборотных систем. Необходима реконструкция всех систем во­допользования с исключением сброса в систему ГЗУ ливневых вод, продувочных вод градирен, минерали­зованных сточных вод ВПУ. Если позволяет водный баланс, необходимо сохранить подачу в эту систему продувочных вод осветлителей и сточных вод от хи­мических очисток оборудования.

Таким образом, необходимо создать оборотные системы ГЗУ с дефицитным водным балансом, а так­же внедрять установки сгущения пульпы и системы сухого складирования золы и шлака.

Грунтовые воды

Технология обработки грунтовых вод и пути их утилизации зависят от их количества и конкретного со­става. Возможны их подача в системы ГЗУ или СОО, использование в качестве исходной воды на ВПУ.

Сточные воды водоподготовительных установок

При обработке воды на ТЭС образуются сточные воды двух типов:

• содержащие взвешенные вещества и образую­щиеся на стадии предочистки воды при ее коагуля­ции и известковании;

• воды повышенной минерализации, образую­щиеся в процессе умягчения и обессоливания воды.

В сточных водах предочистки в твердом виде со­держатся органические вещества, повышающие био­логическое потребление кислорода водой, грубодисперсные примеси исходной воды, соединения железа и алюминия, а также карбонат кальция, гидроксид магния и недопал при известковании. Качественный и количественный состав примесей таких вод зави­сит от качества воды и принятых методов ее обра­ботки на стадии предочистки. При известковании во­ды, кроме того, имеет повышенное значение рН (10  10,4). Сброс таких вод в водоемы запрещен.

Продувочные воды осветлителей рекомендуется отводить в систему ГЗУ, использовать (при рН > 9) для нейтрализации кислых стоков ВПУ, направлять для отстаивания на шламоотвал при близком распо­ложении его от ТЭС с возвратом осветленной воды для повторного использования в качестве промывоч­ной воды механических фильтров. В последние годы на ТЭС стали сооружать шламоуплотнительные стан­ции (ШУС), в которых шлам обезвоживается, а вода из них возвращается в технологический цикл. Обезво­женный шлам осветлителей, в первую очередь извест­ковый, используется для производства извести, в строительстве, для раскисления почв и т.п.. Так, например, на Нижнекамской ТЭЦ-1 обез­воженный шлам обжигают, а полученную известь снова используют для обработки исходной воды и производства кирпича. К сожалению, в отечествен­ной практике такое использование шлама реализова­но в единичных случаях.

Количество минерализованных сточных вод зави­сит от схемы ВПУ. Используемый на большинстве отечественных электростанций ионообменный метод подготовки добавочной воды котлов и тепловых се­тей сопровождается потреблением значительных ко­личеств химических реагентов и, как следствие, об­разованием максимального объема минерализован­ных сточных вод, утилизация которых превратилась в самостоятельную и достаточно сложную проблему.

В последнее время в нашей стране возобновились работы по использованию в системах водоподготовки ТЭС мембранных установок обратного осмоса (УОО) и электродиализных установок (ЭДУ).

Проводится промышленная апробация УОО про­изводительностью 50 т/ч на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнер­го». Проект установки выполнен ВНИИАМ, установ­ка изготовлена ЦРМЗ ОАО «Мосэнерго».

Следует отметить, что использование УОО или ЭДУ для частичного обессоливания воды перед ионо­обменными фильтрами позволяет сократить расход реагентов на регенерацию последних и соответствен­но уменьшить объем солевого стока в водоисточники. Однако при этом не решается вопрос утилизации и ли­квидации сброса рассола после УОО и ЭДУ и сточных вод ионообменных фильтров глубокого химического обессоливания фильтрата этих установок.

В отечественной печати приводится довольно много сведений о разработке и создании бессточных и даже безотходных ВПУ на ТЭС. Име­ются «Методические указания по проектированию обессоливающих установок с сокращенными расхо­дами реагентов и сокращенными стоками». В качестве рецептов предлагаются многократное ис­пользование сточных вод в цикле, получение сточ­ных вод водоподготовки в виде растворов, пригод­ных для применения в сельском хозяйстве (в виде удобрений), применение мембранных установок для концентрирования сточных вод и для регенерации сточных вод с целью получения исходных растворов, сброс стоков в топки паровых котлов, впрыск стоков в дымоходы котлов перед электрофильтрами, вывоз продуктов упаривания стоков в моря и океаны и др.

Все большее внимание уделяется комплексному решению проблемы стоков в масштабе всей электро­станции, основанному на оборотном водоснабжении и многократном применении природной воды для максимально возможного сокращения ее потребле­ния и объема сточных вод.

Значительные успехи в этом направлении достиг­нуты в США, где законодательство по охране при­родных ресурсов более строго по сравнению с други­ми странами и имеет место постоянное его ужесточе­ние. Создана система государственного контроля за состоянием водоемов, действующая с 1966 г. Осуще­ствляется целенаправленная подготовка специали­стов по защите водоемов от загрязнений. Интенсив­но развиваются предприятия, специализирующиеся на выпуске оборудования по очистке стоков и дру­гой экологической техники. Норма прибыли на этих предприятиях оказалась в 1,5  2 раза выше средней по стране.

В результате такой политики в США в настоящее время эксплуатируется целый ряд ТЭС с ограничен­ным и «нулевым» сбросом сточных вод, а «нулевой» сброс провозглашен основной стратегией при проек­тировании электростанций. Поставленная стратегическая задача решается в зависимости от конкретных условий.

Для уменьшения сброса сточных вод в районах с повышенным солнечным излучением используются испарительные пруды. В районах, где нет достаточ­ного солнечного излучения, рекомендуется сточные воды упаривать в вертикально-трубных испарителях. В результате удаляется приблизительно 99 % приме­сей, содержащихся в сточных водах. При этом обра­зуется дистиллят высокого качества, который ис­пользуется повторно.

На ТЭС San Juan (США) компании Public Service Co. Of New-Mexico была внедрена комбинированная технология переработки минерализованных сточных вод с использованием мембранной технологии в со­четании с выпаркой (рис. 17).

Рис. 17. Комбинированная технология по переработке минерализованных сточных вод станции San Juan (США)

Сточные воды станции подаются в бак-нейтрали­затор 1, где обрабатываются известковым молоком. Из бака-нейтрализатора стоки направляются в освет­литель 2, в который подаются химические реагенты. Осветленная вода собирается в пруду 3, куда посту­пают также продувочные воды их СОО. Из пруда 3 стоки направляются на установку 5 предварительной обработки воды, а затем в УОО 6, фильтрат которой после ионообменного дообессоливания используется для восполнения потерь пара и конденсата котлов ТЭС. Рассол УОО, подающийся из бака запаса 7, под­вергается дополнительному концентрированию в ис­парителях 8. Дистиллят испарителей также подается на дообессоливание, осадки обезвоживаются на шламоуплотнительной станции 4 и вывозятся.

В нашей стране технология глубокой утилизации сточных вод была впервые реализована МЭИ совмест­но с рядом других организаций на Саранской ТЭЦ-2. На этой ТЭЦ в СОО подаются вода из р. Инсар и промышленные ливневые стоки с территории. Про­дувочная вода из СОО направляется в осветлители 1 (рис. 18), где обрабатывается известковым молоком и коагулянтом по обычной для отечественных ВПУ технологии. Осветленная вода через механические фильт­ры 2 подается в двухступенчатую натрий-катионитную установку 3. Часть умягченной воды направляется в теплосеть, а другая часть смешивается с проду­вочной водой котлов и поступает в пятиступенчатую испарительную установку (МИУ) 4 производитель­ностью 100 м³/ч. Дистиллят из МИУ без дополни­тельной очистки используется в качестве добавочной воды котлов давлением 13,7 МПа, а концентрат пода­ется в узел приготовления регенерационного раствора 5. Здесь он смешивается с частью отработанного реге­нерационного раствора натрий-катионитных фильтров 3. Полученная смесь после отделения осадка исполь­зуется для регенерации фильтров 3.

Рис. 18. Установка для обработки сточных вод Саран­ской ТЭЦ-2

Избыток отработанного регенерационного рас­твора подается в кристаллизатор 6, где насыщается известью во взвешенном слое ранее образовавшегося осадка. В результате такой обработки из сточных вод удаляются практически весь магний и основная часть сульфата кальция. Умягченный щелочной рас­твор через пластинчатый осветлитель 7 подается в осветлитель 1. Сюда же направляются воды взрых­ления и отмывки фильтров 2 и 3.

Раздельное выделение осадков с преимуществен­ным содержанием карбоната кальция и гипса упро­щает их последующую утилизацию.

В результате на Саранской ТЭЦ-2 резко сократи­лись потребление дефицитной артезианской воды и сброс сточных вод. Проводятся работы по переводу МИУ Ростовской ТЭЦ-2 и Казанской ТЭЦ-3 на такую же технологию. Выполнено около 50 проектов мало­сточных ВПУ для проектируемых и реконструируе­мых ТЭС, в которых в том или ином объеме использо­ваны результаты, полученные на Саранской ТЭЦ-2.

Таким образом, современное развитие технологий водообработки позволяет создать на ТЭС рациональ­ные системы технического водопользования, обеспе­чивающие сокращение потребления природной воды и сброса сточных вод, уменьшение негативного воз­действия ТЭС на окружающую среду.