Исследование коагуляции природных вод с повышенным содержанием железоорганических соединений

• Автор: Карпычев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 212 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Коагуляция в системах предварительной очистки исходных вод ТЭС. Методы увеличения технологической эффективности осветлителей

1.1 Классификация и методы очистки природных вод

1.2 Технология коагуляции вод на ТЭС. Основные примеси воды, участвующие в процессе коагуляции

1.3 Характеристика и применение сульфата алюминия для коагуляции воды на ТЭС

1.4 Критерии технологической эффективности коагуляции. Нормы качества коагулированной и осветленной вод на ТЭС
1.5 Осветлители воды для ТЭС. Причины ограниченной технологической эффективности осветлителей

1.6 Методы увеличения технологической эффективности осветлителей

1.7 Флокулянты. Промышленные испытания и применение флокулянтов.

1.8 Постановка задачи исследования

Г лава 2 Методики исследований и обработки экспериментальных данных
2.1 Обоснование разделения маломутных вод на группы (типы) по составу примесей
2.2 Проведение пробной коагуляции
2.3 Выбор метода оценки эффективности флокулян-та
2.4 Метод визуального контроля процесса хлопьеобразова-ния
2.5 Методика опытно-промышленных исследований
2.6 Методы количественных химических анализов производственных вод
2.7 Методы обработки опытных данных
Глава 3 Лабораторные исследования коагуляции природных вод с увеличенным содержанием железоорганических примесей

3.1 Исследование коагуляции природных вод с увеличенным содержанием железоорганических примесей сульфатом алюминия с использованием флокулянтов
3.2 Лабораторные исследования коагуляции сульфатом алюминия с использованием флокулянтов воды р. Волга (филиал ОАО «ОГК-3» «Костромская ГРЭС», вода типа 2)
3.3 Лабораторные исследования коагуляции сульфатом алюминия с использованием флокулянтов воды р. Уводь (филиал ОАО ТГК-6 «Ивановская ТЭЦ-2», вода первого типа)
3.4 Выводы по главе III

Глава 4 Лабораторное исследование коагуляции сульфатом алюминия при воздушной барботажной дегазацииводы
4.1 Цель лабораторного исследования коагуляции сульфатом алюминия при воздушной барботажной дегазации воды
4.2 Условия и результаты лабораторных опытов по подавлению флотации шлама с использованием воздушной барботажной дегазации воды
4.3 Выводы по главе IV

Глава 5 Опытно-промышленные исследования коагуляции воды в осветлителях
5.1 Исследования коагуляционной обработки воды типа 2 в горизонтальных осветлителях типа БК
5.2 Промышленные исследования коагуляции сульфатом алюминия воды типа 3 в горизонтальном модернизированном осветлителе (вариант 2 - с коллекторным вводом исходной воды, ВПУ ТЭС КБК)
5.3 Исследование коагуляционной обработки воды типа 1 в вертикальном осветлителе ЦНИИ-3 максимальной производительностью 450 м3/ч ХВО подпитки теплосети Ивановской ТЭЦ-2
5.4 Определение сорбционных характеристик шлама гидроксидов алюминия
5.5 Основные результаты опытно-промышленных исследований и выводы по ним
Выводы
Приложения
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Практически все природные поверхностные источники водоснабжения ТЭС Нечерноземья и Севера России существенно загрязнены коллоидными железоорганическими соединениями. В последние годы заметно прогрессируют загрязнения подземных вод, которые проникают со сточными и производственными водами в водоносные горизонты и из них в поверхностные водотоки.
Основным технологическим приёмом удаления из воды грубодисперсных примесей, находящихся во взвешенном состоянии, и коллоидных органических загрязнений, присутствующих в воде в растворённом виде, является коагуляция, протекающая при введении в воду коагулянта.
Строительство парогазовых ТЭС, использование для получения добавочных вод противоточных ионитных фильтров и мембранных аппаратов ужесточают требования к системам предварительной очистки вод. Изменяется температурный режим водоподготовительных установок (ВПУ). Уменьшается скрытый резерв их производительности. В этих условиях традиционно применяемые технологии и режимы обработки воды являются в большинстве случаев недостаточно эффективными. Чаще всего располагаемая производительность аппаратов ВПУ, в первую очередь, осветлителей оказывается недостаточной. Нормальной работе водоподготовительных установок препятствуют участившиеся в последние годы случаи непредвиденного ухудшения качества воды вследствие аварийных ситуаций и сброса в водоёмы жидкостей, содержащих повышенные концентрации загрязнений и веществ, препятствующих процессу коагуляции.
Действующие водоподготовительные установки в этих условиях не могут обеспечить надлежащего удаления из воды химических загрязнений.
Основными причинами технологических затруднений на большинстве существующих и новых водоподготовительных установок ТЭС, помимо загрязнения водоисточников, являются следующие:

окисляемости воды, не должна быть менее 50 % (средние значения этого показателя в энергетике от 50 до 80 %).
В соответствии с [49] эффективность удаления из воды реакционноспособных соединений кремниевой кислоты не менее 40 % (средние значения этого показателя в энергетике от 40 до 80 %). Данные [50] устанавливают норматив эффективности удаления из воды «нереакционноспособных» соединений кремниевой кислоты не менее 50 % (средние значения этого показателя в энергетике от 50 до 90 %).
- критерий 2: предельные допустимые значения показателей качества коагулированной и осветлённой вод (см. таблицы 1.5, 1.6, 1.7).
Систему критериев эффективности коагуляции целесообразно дополнить ещё одним третьим критерием: максимальным допустимым условным расчётным значением скорости (вертикальной составляющей скорости) подъёмного движения воды в зоне взвешенного шлама (далее, МД СПДВ). В качестве МД СПДВ принять её максимальное значение, при котором коагуляция становится неэффективной по первым двум критериям. Значение МД СПДВ однозначно определяет располагаемую производительность осветлителя. Как правило, располагаемая производительность осветлителей меньше максимальной, указанной в его паспорте. Так как МД СПДВ зависит от объемной доли шлама в зоне взвешенного шлама и расхода воды отсечки, то важным условием экспериментального определения МД СПДВ является соответствие продувочного режима осветлителя требованиям нормативных документов или требованиям изготовителя осветлителя.
Коагуляция, условия и результаты которой соответствуют критериям [49, 50] и критерию ПД СПДВ признаётся технологически эффективной.