Разработка технологии удаления трудноокисляемых форм железа из подземных вод с использованием электрогидродинамических устройств

• Автор: Малютина, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ В ВОДЕ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА ТЭЦ. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ УДАЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
1.1 Обращение воды в рабочем цикле ТЭЦ. Состав и структура железистых отложений в парогенераторах

1.2 Формы существования железа в подземных водах.

1.3 Безреагентные физические методы обезжелезивания

1.4 Реагентные методы обезжелезивания

Выводы.

Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ ПО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ КОАГУЛЯЦИИ ПРИМЕСЕЙ ПРИРОДНЫХ

2.1 Современная физикохимическая теория коагулирования гетерофазных примесей воды

2.2 Современные коагулянты, их свойства и область применения
2.3 Методы интенсификации процесса коагуляции
2.3.1 Реагентные методы интенсификации коагуляции.
2.3.2 Безреагентные методы интенсификации коагуляции
2.4. Теоретические предпосылки к выбору электрогидродинамического устройства для обработки подземных вод, содержащих железоорганические комплексы.
Выводы.
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА УДАЛЕНИЯ ТРУДНООКИСЛЯЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЖЕЛЕЗА ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ЭГДУ.
3.1 Объект исследований, программа и методика проведения лабораторных испытаний.
3.1.1 Объект исследований
3.1.2 Описание установки для проведения лабораторных
исследований.
3.1.3 Программа и методика проведения лабораторных исследова
3.1.4 Методика проведения химических анализов
3.2 Результаты экспериментальных исследований по удалению
железоорганических соединений и других примесей из подземной воды.
3.3 Оценка достоверности полученных экспериментальных данных.
Разработка математической модели процесса удаления железоорганических комплексов из воды реагентным методом с использованием ЭГДУ.
Выводы.
4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
РЕАГЕНТНОГО ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭГДУ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ, РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ.
4.1 Производственные испытания предлагаемой технологии и оценка
ее экономической эффективности
4.2 Рекомендации к проектированию и расчету устройств, входящих в
состав технологической схемы
4.2.1 Электрогидродинамическое устройство
4.2.2 Рециркуляционная линия.
4.2.3 Контактный резервуар.
4.2.4 Контактные фильтры
4.2.5 Осветлительные фильтры
4.2.6 Дозирование реагентов
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Целью диссертации является разработка и исследование новой реагентной технологии удаления трудноокисляемых форм железа из подземных вод, используемых для технических нужд тепловых электростанций. ТЭЦ. Практическая реализация. Предложенная технология очистки подземной воды от трудноокисляемых соединений железа внедрена на станции водоподготовки ТЭЦ3 г. Кузнецка Пензенской области производительностью м3сут. Годовой экономический эффект от внедрения составил более 7 тыс. Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликованы 9 работ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8 всероссийских и международных конференциях в г. Пензе, Самаре, Тюмени в г. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ В ВОДЕ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА ТЭЦ. Обращение воды в рабочем цикле ТЭЦ. Вода, получаемая из источников водоснабжения, используется на тепловых электростанциях в качестве технологического сырья для получения пара в турбинах, в качестве рабочего теплоносителя в теплофикационных отопительных сетях и сетях горячего водоснабжения. На рис. ТЭЦ и подпиткой из подземного источника водоснабжения. Дм Ас А А . Ор п пар из расширителя непрерывной продувки, тч. Добавочная вода, получаемая в результате подогрева исходной артезианской воды, используется, в основном, для восполнения потерь пара и конденсата в пароводяном цикле электростанции. Добавочная вода на ТЭЦ является значительной составляющей питательной воды для парогенератора, поэтому от качества артезианской воды во многом зависит интенсивность процесса накипеобразования на поверхностях нагрева пароводяного тракта ТЭЦ. РезР2, ЫаРеР и железосиликатные Накипи, обладая
Рис. Дппар из парогенератора Д,. Др. Ддобавочная вода Д . Д,,питательная вода Д. КПД парогенераторов и турбинных установок . Железоокисные накипи образуются на наиболее теплонапряженных участках парообразующих труб за счет окислов железа, попадающих в котловую воду при разрушении слоя окалины и ржавчины на внутренних поверхностях парогенератора, а также поступающих в парогенератор с питательной водой. Железофосфатные накипи образуются при концентрациях фосфатионов в котловой воде порядка мкгл, особенно тогда, когда в качестве реагента, вводимого в парогенератор, используется гексаметафосфат натрия. Я ГегОг Ма ГегО Ог . Растворимость образовавшегося силикатного соединения значительно ниже растворимости силиката натрия. При использовании скважин в качестве источника воды для технических нужд ТЭЦ значительное количество соединений железа может попасть в парогенератор вместе с добавочной водой. Поэтому удаление железа при подготовке добавочной воды, забираемой из подземных источников, является технологически необходимой и актуальной задачей. Формы существования железа в подземных водах Железо в природных водах встречается в виде ионов и 1, а также в виде органических и неорганических соединений. В подземных водах преобладающей формой существования железа является бикарбонат железа II, который устойчив только при наличии значительных количеств углекислоты и отсутствии растворенного кислорода. Кроме того, железо в подземных водах встречается в виде сульфидов, карбонатов и сульфатов железа II, комплексных соединений с гуматами и фульвокислотами ,,,. На рис. Пурбе, отражающая состояние системы железовода в координатах окислительновосстановительный потенциал ЕЬзначение . Как следует из диаграммы, при значениях 4,5 железо находится в виде ионов 1, 7 и РеОНП. При рН4,5 железо II окисляется в железо III, которое выпадает в осадок. В этих же условиях при ЕИ0,2В и наличии в воде сульфидов может осаждаться РеЗ. Рис. Таким образом, возможные способы очистки воды от железа связаны с увеличением значений Ек путем использования сильных окислителей без изменения среды, повышением значения при недостаточно больших величинах Ек, а также с совместным использованием окислителей и щелочных реагентов . Железо из природных вод удаляют методами, которые можно классифицировать на реагентные и безреагентные.