Ресурсосберегающая технология утилизации шлама водоподготовки на ТЭС

• Автор: Бородай, Екатерина Николаевна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАМА ХВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ТЭС ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Источники загрязнения и методы очистки сточных вод ТЭС от 1.1. нефтепродуктов

1.2. Образование шлама ХВО на ГЭС. Состав и пути его утилизации

1.3. Сорбция как метод очистки сточных вод от нефтепродуктов

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

СВОЙСТВ ШЛАМА ХВО

2.1. Определение основных свойств шлама ХВО Казанской ТЭЦ1

2.1.1. Общетехнические свойства шлама ХВО

2.1.2. Физические параметры пористой структуры

2.1.3. Свойства водной вытяжки из шлама ХВО
2.1.4. Повышение степени осаждения и обезвоживания шлама
2.1.5. Определение содержания нефтепродуктов в сточных водах
2.1.6. Оценка эффективности шлама ХВО как сорбента
нефтепродуктов
2.2. Построение изотермы адсорбции
Модернизация технологической схемы очистки сточных вод от
нефтепродуктов на примере Казанской ТЭЦ
2.3.1. Технологическая схема очистки сточных вод от нефтепродуктов Казанской ТЭЦ
2.3.2. Возможные пути энергосбережения при использовании шлама ХВО
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ
3.1. Основные закономерности процесса
3.2. Феноменологическая модель процесса адсорбции
3.3. Определение коэффициента массоиередачи
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, Ш
ЭКОНОМИЧЕСКОГО И ЭКОЛОГ ИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
4.1. Расчет сорбционного фильтра
4.2. Расчет первичного радиального отстойника нефтепродуктов
Расчет экономического эффекта модифицированной схемы на
4.3. 0 примере Казанской ТЭЦ
4.4. Расчет предотвращенного экологического ущерба
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение 1. Нормы ПДК вредных веществ в сточных водах, сбрасываемых промышленными предприятиями г. Казани в
городскую канализацию
Приложение 2. Основные параметры для расчета отстойников с учтом рекомендаций СНиП 2
Приложение 3. Статистическая обработка экспериментальных исследований
Приложение 4. Численное решение математической модели процесса адсорбционной очистки сточных вод шламом ХВО Приложение 5. Расчет коэффициента относительной экологоэкономической опасности загрязняющих веществ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Республика Татарстан относится к числу районов, достаточно обеспеченных водными ресурсами, с разветвленной речной сетью, несколькими тысячами озер и четырьмя водохранилищами. Запасы поверхностных и подземных вод РТ, их качество являются жизне- и средообразующей составляющей, определяющей социальное, экономическое и экологическое благополучие. При участии Министерства экологии и природных ресурсов РТ на территории республики проводятся мероприятия по сохранению водных ресурсов, однако, несмотря на это происходит постоянное ухудшение качества природных вод и появления в них все большею количества техногенных примесей, слабоокисляемых в воде и, потому, оказывающих значительное негативное воздействие на водную флору и фауну. Основной причиной ухудшения качества, природных вод является сброс в них отработанных промышленных сточных вод, качество- последних определяется видом технологического процесса. В г. ЖКХ - %, энергетики (включая теплоэнергетику) - ,4 %, химической и нефтехимической отрасли - ,8 %. При этом общий объем сброшенных сточных вод по РТ в г. ЖКХ - ,6 %, энергетики (в том числе теплоэнергетики) - ,2 %, химической и нефтехимической промышленности - ,8 %. В поверхностные водные объекты республики сброшено 5, млн. Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, подразделяют на нерастворенные, коллоидные и растворенные вещества. По происхождению загрязнения бывают минеральные, органические и бактериальные. Минеральные соединения состоят из песка, растворов минеральных солей, кислот и др. Органические загрязнения являются хорошей средой для развития бактерий, вирусов, грибков, составляющих бактериальное загрязнение [7]. Вклад отраслей в сбросы основных загрязняющих веществ (легко окисляемые органические вещества по показателю ВПК, взвешенные вещества, нефтепродукты, сульфаты, хлориды, фосфаты, азот аммонийный, нитраты, нитриты, СПАВ, медь, цинк, никель, хром, марганец, фенолы) в поверхностные водные объекты РТ в году представлен на рис. Рис. Сопоставление вышеприведенных данных позволяет сделать вывод, что на долю предприятий энергетики приходится третья часть всего водопотребления и пятая часть от общего объема сброшенных сточных вод. В целом же по РФ теплоэнергетика потребляет % воды, забираемой промышленностью из природных водных источников [7]. В течение года на территории РТ было зафиксировано случаев чрезвычайных экологических ситуаций (в том числе аварий), приведших к опасному загрязнению окружающей среды. Из них 7 - случаев загрязнения-водоохраной зоны и вод сточными водами, в том числе содержащих нефтепродукты, нитраты, фосфаты, фенолы и другие опасные вещества [8]. Вследствие высокой токсичности, по данным ЮНЕСКО, нефтепродукты принадлежат к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Попадая в водоемы, они могут создавать плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические- вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. В связи с этим вопросы комплексного использования, охраны и восстановления водных ресурсов РТ относятся к числу приоритетных государственных задач. Две последние категории ^ представляют наибольшую, угрозу. В большинстве случаев сточные воды, загрязненные нефтепродуктами - это воды от сальниковых уплотнений насосов, открытых распредустройств*. ОРУ), компрессорной, мазутного хозяйства, гаражей [1,]. Опыт эксплуатации ГРЭС, а также ТЭС и АЭС показывает, что удаление нефтепродуктов (мазута, масел) из воды является одной из наиболее сложных проблем в работе водно-химических систем. Концентрация нефтепродуктов в некоторых видах сточных вод может достигать мг/дм3, а при аварийных и залповых сбросах намного больше. Кроме того, мазуты и другие нефтепродукты, как правило, мало растворимы в воде и устойчивы к биохимическому окислению, что усиливает опасность загрязнения ими природных вод.