Основные требования и способы уменьшения загрязнений водоемов сбросами сточных вод котельных. Сточные воды тепловых электрических станций

17. ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ
Водопровод

17.1. При проектировании водопровода котельных следует соблюдать строительные нормы и правила по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, внутреннего водопровода и канализации зданий и требования настоящего раздела.

17.2. Для котельных в зависимости от схемы водоснабжения района следует проектировать объединенный водопровод для подачи воды на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды или раздельный водопровод - производственный, хозяйственно-питьевой и противопожарный. Противопожарный водопровод может быть объединен с хозяйственно-питьевым или производственным.

17.3. Для котельных первой категории следует предусматривать не менее двух вводов для объединенного или производственного водопровода.

При присоединении к тупиковым сетям водопровода следует предусматривать резервуар запаса воды на время ликвидации аварии в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения.

17.4. Количество воды на производственные нужды котельных определяется суммой расходов:

а) на водоподготовку, включая собственные нужды;

б) на охлаждение оборудования и механизмов;

в) на гидравлические исполнительные механизмы;

г) на охлаждение шлака;

д) на систему гидравлического эолошлакоудаления;

е) на мокрую уборку помещений (из расчета 0,4 л/м 2 площади пола один раз в сутки в течение 1 ч);

ж) на мокрую уборку транспортерных галерей топливоподачи (из расчета 0,4 л/м 2 внутренней поверхности галерей один раз в сутки в течение 1 ч);

Примечания: 1. Расходыводыпоподпунктам"б - д" принимаются по данным заводов-изготовителей оборудования.

2. Расходы на мокрую уборку принимаются при определениисуточных расходовводы.При расчетемаксимальных часовых расходов следует принимать, что уборка производится в период наименьшего водопотребления.

17.5. Установку пожарных кранов следует предусматривать в помещениях с производствами категорий А, Б и В, а также в помещениях, где прокладываются трубопроводы жидкого и газообразного топлива.

(К) Здание высотой более 12 м, не оборудованное внутренним противопожарным водопроводом для подачи воды на пожаротушение, имеющее крышную котельную, должно быть оборудовано "сухотрубом" с выводом на кровлю с пожарными рукавными головками диаметром 70 мм.

17.6. Пожарные краны следует размещать из расчета орошения каждой точки двумя пожарными струями воды производительностью не менее 2,5 л/c каждая, с учетом требуемой высоты компактной струи.

17.7. Дренчерные завесы предусматриваются в местах примыкания транспортерных галерей к главному корпусу котельной, узлам пересыпки и дробильному отделению.

Управление пуском дренчерных завес следует предусматривать со щита топливоподачи и дублировать пусковыми кнопками в местах установки дренчерных завес.

17.8. Тушение пожара на складах угля и торфа следует предусматривать в соответствии с Инструкцией по хранению ископаемых углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций, утвержденной Минэнерго СССР, и со строительными нормами и правилами по проектированию электростанций тепловых.

17.9. Тушение пожара на складах жидкого топлива следует предусматривать в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию складов нефти и нефтепродуктов.

17.10. Расход воды на наружное пожаротушение следует принимать по наибольшему расходу воды, определяемому для каждого из сооружений.

17.11. Для помещений топливоподачи и котельного зала при работе на твердом и жидком топливе должна предусматриваться мокрая уборка, для чего следует устанавливать поливочные краны диаметром 25 мм из расчета длины поливочного шланга 20-40 м.

17.12. В котельных, как правило, следует применять оборотную систему водоснабжения для охлаждения оборудования и механизмов. Прямоточная система водоснабжения может применяться при достаточных водных ресурсах и соответствующем технико-экономическом обосновании.

17.13. Использование воды питьевого качества на производственные нужды котельной при наличии производственной сети водопровода не допускается.

Канализация

17.14. При проектировании канализации следует соблюдать строительные нормы и правила по проектированию наружных сетей и сооружений канализации и требования настоящего раздела.

17.15. Условия сброса сточных вод в водоемы должны удовлетворять требованиям Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, утвержденных Минводхозом СССР, Минздравом СССР, Минрыбхозом СССР.

17.16. В котельных следует проектировать бытовую канализацию, производственную канализацию (одну или несколько, в зависимости от характера загрязнения стоков) и внутренние водостоки.

17.17. При проектировании канализации следует предусматривать очистку на местных установках стоков, загрязненных механическими примесями oт осветлителей и фильтров, в установках предварительной очистки воды, от мытья полов и других стоков перед выпуском в наружную сеть канализации или направлять на золошлакоотвалы. При технико-экономическом обосновании следует предусматривать шламонакопители.

17.18. Выпуск сточных вод, загрязненных солями жесткости, следует предусматривать в сети производственной или бытовой канализации.

17.19. Для приема сточных вод от мытья полов и стен следует предусматривать установку лотков и трапов.

17.20. Производственные сточные воды, а также дождевые стоки, загрязненные жидким топливом, перед выпуском в сеть дождевой канализации следует очищать до допустимых концентраций.

Расчетную концентрацию жидкого топлива в дождевых сточных водах следует принимать в соответствии с данными обследования аналогичных установок.

17.21. При расчете сооружений для очистки дождевых сточных вод, поступающих от складов жидкого топлива, количество дождевых вод следует принимать исходя из поступления их в течение 20 мин.

17.22.(К) Во встроенных и крышных котельных пол должен иметь гидроизоляцию, рассчитанную на высоту залива водой до 10 см; входные двери должны иметь пороги для предотвращения попадания воды за пределы котельной при аварии трубопроводов и устройства для удаления ее в канализацию.

ОПИСАНИЕ изовркткния ""8 2728

Союз Советских

Социалистических

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений н открытий

В. В. Шищенко (71) Заявитель

Ставропольский политехнический институ (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Изобретение относится к очистке минерализованных природных и сточных вод и может быть использовано для регенерации сточных вод натрийкатионитных фильтров и продувочных вод парогенераторов, работающих на. натрий-катионированной воде.

Известен способ восстановления и повторного использования регенерационных растворов натрий-катионитных фильтров путем их реагентного умягчения (13.. Недостатком известного способа является расход кальцинированной со- 15 ды и едкого натра для умягчения отработанного раствора, а также необходимость добавления свежего раствора хлористого натрия. Кроме того, часть промывочной води, имеющей по- 20 вышенную минерализацию и жесткость, сбрасывают после использования для взрыхления фильтров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резупьтату является способ обессоливания природных и сточных вод, включающий термическое умягчение и упаривание.в многоступенчатой выпарной установке L2$ . 30

Недостатком данного способа является низкая температура воды перед термическим умягчением и значительный объем воды, отводимой на терелическое уьлгчение 50-50% ° При этом размеры и стоимость узла термического умягчения, а также расход пара на осуществление этого процесса с

Поставленная цель достигается тем, что сточные воды подвергают термическоелу умягчени о и упариванию в глногоступенчатои выпарной установке, причем продувочную воду промышленных парогенераторов упаривают до солесодержания 100-150 г j кг в начальных ступенях этой установки, а сточные воды натрий-катионитовых фильтров упаривают до такого же солесодержания в конечных ступенях этой же установки, полученные концентриро.ванные растворы смешиваот., нагревают

Рассол после концентрирования мг-экв/кг

Состав воды

Бикарбонат

Карбонат

Сухой остаток, г/кг

Количество воды т/ч

18 до 130-170 С, отцеляют от выпавшего сульфата кальция, умягченную смесь охлаждают дросселированием до 900 I

100 С, отделяют гидроокись магния и фильтрат направляют на регенерацию натрий-каЧионитных фильтров. При этом в смесь концентрированных растворов перед термическим умягчением вводят известь до остаточного со,цержания магния 1-5 мг-экв / кг и.сульфат натрия до эквивалентной концентрации кальция.

На чертеже приведена схема установки, работающей по предлагаемому способу.

Установка включает трубопровод продувочной воды 1, паропровод 2, испарители 3 и 4, трубопровод 5 солевого концентрата, термоумягчитель 6, трубопровод 7 сточных вод, теплообменник 8, испарители 9 и 10, конденсатор 11, расширители 12 трубопровод дистиллята 13, трубойровод концентрата солей 14, трубопровод 15, паропровод 16, трубопроводы 17 и 18, расширитель 19, осветлитель 20, трубопроводы 21 и 22.

Продувочную воду и пар соответственно,по трубопроводу 1 и паропроводу 2 подают в испаритель 3, а затем в последующие ступени выпарной установки. В испарителе 4 солесодержание концентрата доводят до 100150 г / кг и подают по трубопроводу

5 в термоумягчитель 6. Сточные воды натрий-катионитных Фильтров по трубопроводу 7 направляют в теплообменники 8 и.подают в испаритель 9, пропускают последовательно через ряд, ступеней выпарки и доупаривают в испарителе 10 до концентрации солей

100-150 г / кг. Дистиллят из конденсатора 11 и расширителей 12 подают потребителю по трубопроводу 13, а концентрат - по трубопроводу 14 для смешения с концентратом, подаваемым по трубопроводу 5, и реагентами, по-. даваемыми по трубопроводу 15. Концен.траты нагревают до 130-170 С за счет смешения с паром, подаваемым по паропроводу 16.

В результате смешения двух потоков и их нагрева происходит образование кристаллов сульфата кальция и гидроокиси магния. Сульфат кальция, как более тяжелый, отделяют в термоумягчителе б и периодически выпускают по трубопроводу 17, а умягчен15 ную воду вместе с гидроокисью магния по трубопроводу 18 направляют в расширитель 19 для охлаждения до

100 С и затем подают в осветлитель

20, где отделяют от гидроокиси магния

2О и подают по трубопроводу 21 íà регенерацию фильтратов. Гидроокись магния. после уплотнения удаляют по трубопроводу 22.

Пример. Сточные воды промышленных котельных подвергают термическому умягчению и упариванию в многоступенчатой выпарной установке.

Сточная вода натрий-катионитных фильтров { в количестве 18 т / ч)подверЗО гается упариванию в 8,5 раза, а продувочная вода парогенераторов

25,5 т / ч в 23 раза.

Состав сточных вод натрий-Катио35 нитных фильтров и продувочной воды парогенераторов до и после упаривания и состав рассола после концентрирования представлены в таблице.

Формула изобретения

Заказ 674/26

007 Подписное

ППП "Патент", од,ул.Проектная,4

После смешения двух упаренных потоков и нагрева их до 160"..С происхо1дит осаждение сульфата и карбоната кальция и гидроокиси магния. С учетом разбавления обрабатываемой воды конденсатом греющего пара и после,дующего концентрирования при дросселировании образуется 3,3 т / ч рассола, который соответствует составу регенерационного раствора натрийкатионитных фильтров, полученному при растворении технической поваренной соли °

По сравнению с обессоливанием, осуществленным по известному способу, в предлагаемом способе количество воды, подвергаемой термическому умягчению, уменьшается в 7-10 раз с соответствующим уменьшением габаритов и стоимости термоумягчителей, прекращается сброс загрязненных стоков, отсутствуют концентраты, подлежащие полной сушке, и получается раствор для регенерации натрий-катионитных фильтров. Раздельное осаждение осадков упрощает их полезное использование.

Способ позволяет создать замкнутую систему водоснабжения промышленных кОтельных и и лучить эконо мию в размере 8 к / м обрабатываемых стоков.

Способ очистки сточных вод проыжленных котельных, включающий термическое умягчение и упаривание в многоступенчатой выпарной установке, отличающийся тем, что, с целью утилизации получаемых солей и повышения экономичности процесса; продувочную воду промышленных парогенераторов упаривают до солесодержания 100-150 r / кг в начальных ступенях этой установки, а сточные воды натрий-катионитных фильтров упаривают отдельно до такого же солесодержания в конечных ступенях этой же установки, полученные концентрированные растворы смешивают, нагревают до 130-170 С, отделяют от выпавшего сульфата кальция,.затем умягчен15 ную смесь охлаждают дросселированием до 90-100 С, отделяют гидроокись.магния и фильтрат направляют на регенерацию натрий-катионитных фильтров.

Сточной водой называется вода, использованная в технологи­ческих процессах и непригодная по своему качеству для дальней­шего использования на предприятии. Сточные воды, сбрасыва­емые в водоемы, загрязняют их, так как содержат вредные ве­щества.

Для охраны водоемов в СССР действуют «Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами» Министер­ства здравоохранения и водного хозяйства, 1976 г. «Правилами» установлены нормативные требования к составу и свойствам воды в водоемах в зависимости от их использования, а также предель­ные допустимые концентрации веществ.

Предельной допустимой концентрацией вредного вещества (ПДК) в водоеме называется его концентрация, которая при еже­дневном воздействии на организм человека в течение длительного времени не вызывает каких-либо патологических изменений и заболеваний, обнаруживаемых современными методами исследо­ваний, а также не нарушает биологического оптимума в водоеме. Для сточных вод ПДК не нормируется и степень их очистки опре­деляется состоянием водоема после сброса сточных вод.

Производственные и отопительные котельные сбрасывают в водоемы следующие виды сточных вод:

Сточные воды водоподготовительных установок (химическая очистка питательной и подпиточной воды) и установок для очи­стки конденсата;

Воды, загрязненные нефтепродуктами;

Воды от обмывок наружных поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов;

Отработанные растворы после химической очистки оборудо­вания котельных цехов;

Воды гидрошлакоудаления котельных, сжигающих твердое топливо;

Коммунально-бытовые и хозяйственные воды; дождевые воды с территории котельной.

Наибольшее загрязнение водоемов происходит при сбросе сточных вод водоподготовительных установок; воды, загрязненной нефтепродуктами, воды от обмывок наружных поверхностей нагрева, отработанных растворов и загрязненной зады из систем гидрозолоудаления.

Уменьшение вредностей, сбрасываемых сточными водами в есте­ственные водоемы, возможно путем уменьшения количества сточ­ных вод или их очистки. В настоящее время отсутствуют приемле­мые технико-экономические решения глубокой очистки сточных вод от истинно растворенных примесей, поэтому в эксплуатации необходимо прежде всего стремиться к уменьшению количества сбрасываемых сточных вод.

Уменьшение количества сточных вод водоподготовительных установок должно осуществляться путем рационализации методов и схем водоподготовительных установок. Основным направлением совершенствования водоподготовительных установок является уменьшение расхода реагентов и воды на собственные нужды, а также повторное использование сточных вод в технологическом цикле котельной установки.

Основная масса промышленных и отопительных котельных для водоподготовительной установки использует водопроводную воду, применяя ионный обмен при обработке воды. При этом сбросы воды в ионнообменной части водоподготовительной установки довольно значительны (расчетный расход воды на собственные нужды водоподготовительной установки составляет 25% ее произ­водительности). Таким образом, для уменьшения сбросов воды наиболее перспективными являются: метод непрерывного иониро - вания воды, ступеичато-противоточное ионирование, термическая регенерация ионитов.

При сжигании жидкого топлива в промышленных и отопитель­ных котельных неизбежны его утечки, обусловленные организа­ционными и технологическими причинами. К организационным причинам относятся: нарушения сроков ремонта оборудования, нарушения технологического режима эксплуатации обслуживаю­щим персоналом и др. К технологическим причинам относится несовершенство технологии и конструкции подогревателей, насо­сов и др. В большинстве котельных при разгрузке мазута исполь­зуется острый пар для слива его из цистерн. Это приводит к обвод­нению мазута и при отстое его в мазутохранилище - к появлению подтоварных вод, требующих затем очистки. Для уменьшения стоков следует применять цистерны с паровой рубашкой и тепляки для разогрева цистерн с мазутом. В большинстве котельных очистка цистерн от остатков мазута производится путем их про­парки и промывки горячей водой, что заметно увеличивает коли­чество сточных вод, загрязненных мазутом. Значительное умень­шение количества сточных вод достигается при зачистке цистерн с помощью моющих синтетических препаратов при многократном использовании моющего раствора.

При эксплуатации железобетонных резервуаров следует кон­тролировать плотность стыков панелей, которая может нарушаться при неравномерной осадке резервуара.

Также следует своевременно устранять неплотности в подо­гревателях мазута.

При обмывке поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов, особенно при сжигании мазута, в обмывочной воде содер­жатся грубодисперсные вещества, свободная серная кислота, сажистые частицы, продукты коррозии, ванадий, никель, медь. Обмывочные воды перед сбросом должны быть очищены от указан­ных загрязнений. В промышленных и отопительных котельных желательно вместо обмывки наружных поверхностей нагрева при­менять другие способы их очистки.

Для сокращения сбросов от химических промывок и консерва­ции котлов следует сокращать число промывок и частично заме­нять воды иными агентами, например паром, применять сухие способы консервации. В последнее время используют обработку поверхностей нагрева комплексонами и композициями на их осно­ве. Это увеличивает сроки работы котлов без промывок, т. е. приводит к сокращению количества сбрасываемых сточных вод.

В центральных котельных большой мощности, работающих на твердом топливе, применяют систему гидрозолоудаления. В этих системах зола вместе с водой направляется на золоотвалы, где грубодисперсные примеси отстаиваются, а осветленная вода сбрасывается в водоем или возвращается в котельную для частич­ного использования. В результате взаимодействия золы с водой в ней появляются вредные примеси, состав и количество которых зависит от химического состава золы. Для сокращения сбросов примесей из системы гидрозолоудаления систему переводят на работу по оборотной схеме.

Наиболее важными показателями осветленной воды систем гидрозолоудаления являются щелочность, концентрация сульфа­тов, суммарное содержание и концентрация отдельных токсичных примесей.

Солесодержащие стоки после механической очистки поступают на установку реагентной флотации. В качестве флотоагента применяется раствор едкого натра. При этом из стоков удаляются нефтепродукты и соли жесткости. Пройдя флотацию стоки поступают в емкость Е-8, откуда направляются в теплообменники Т-16 Т - П Т-12, где подогреваются за счет тепла конденсации паров и охлаждения дистиллята.  

Солесодержащие стоки после механической очистки поступают на установку реагентной флотации. В качестве флотоагента применяется раствор едкого натра. При этом из стоков удаляются нефтепродукты и соли жесткости. Пройдя флотацию стоки поступают в емкость Е-8, откуда направляются в теплообменники T-I6 T-II T-I2, где подогреваются за счет тепла конденсации паров и охлаждения дистиллята.  

Особое место занимает ликвидация солесодержащих стоков НПЗ, к которым относятся: сток ЭЛОУ, продувочные воды систем водоснабжения, продувка котлов утилизаторов и др. Стоки ЭЛОУ образуются за счет смешения пластовой и оборотное воды, подаваемой на прошвку нефти. Продувочные воды системы водоснабжения представлены главным образом сульфатами и карбонатами. Совместное обеоооливание srak стоков резко осложняет проблему выделения солей для последующе - го использования. При раздельном обессоливают из стоков можно выделить хлорид натрия (сток ЭЛОУ), сульфат натрия (оборотаая вода), окись магния и кальция.  

Основные хлориды алюминия опробованы для до-очистки солесодержащих стоков электрообессоливающих установок, поступающих на УТОС, а также для очистки от нефтепродуктов высококонцентрированных растворов (рапы), получаемых после УТОС.  

Очистка твердых солевых отходов или солесодержащих стоков может быть осуществлена различными физико-химическими или термическими методами. Выбор рационального метода очистки зависит от химического состава, концентрации и свойств примесей.  

В водных образцах одинаковым числом видов (по 19) были представлены Cyanophyta и Bacillariophyta. Наиболее массово развивались диа-томеи в пруде-усреднителе, где происходит отстой солесодержащих стоков. Флористический состав водных водорослей был сходен у проб, отобранных на разных стадиях механической очистки промстоков. С перекачкой промстоков с одного на другой этап очистки переходят и компоненты альгосообщества.  

Применение анионитов в солевой форме имеет, кроме указанного, еще ряд преимуществ: повышение емкости в 1.5 - 2 раза (рис. 2), более легкая регенерируемость. На практике для перевода анионита в солевую форму могут быть использованы какие-либо кислые солесодержащие стоки.  

Производственно-ливневые стоки завода, ремонтно-механиче-ской базы, ТЭЦ, промывочно-пропарочной базы и других объектов подвергаются механической, а затем биологической очистке и в полном объеме возвращаются в систему оборотного водоснабжения. Сернисто-щелочные стоки от защелачивания авиакеросина, предварительно очищенные на сооружениях карбонизации от сероводорода, а также солесодержащие стоки ЭЛОУ, сырьевых резервуаров, товарно-сырьевой базы подвергаются выпариванию. Конденсат, получаемый в результате выпарки стоков, направляется в систему оборотного водоснабжения. Бытовые сточные воды завода, ремонтно-механической базы, ТЭЦ направляются в городскую канализацию.  

Биологические очистные сооружения были перегружены. В них, кроме промышленных стоков НПЗ, сбрасывались сточные воды завода СК и городские. Солесодержащих стоков с ЭЛОУ на БОС направлялось примерно 20 тыс. М3 / сут.  

В целом экологически безопасная система водопотребления и водоотведения химических заводов должна включать систему комплексной водоподготовки и комплексной очистки водостоков, состоящую из химической и биохимической - стадий очистки. Новым элементом технологии очистки является адсорбция активированным углем, которая может применяться самостоятельно или же совместно с флотацией и биохимическим окислением. Химические и нефтехимические предприятия сбрасывают сейчас большое количество солесодержащих стоков. Для заводов, находящихся в континентальных районах, для уменьшения сброса солей в водоемы может быть применена практика термического обезвреживания, опробованная на ряде нефтехимических предприятий СССР. Комплекс перечисленных мер позволяет осуществить систему работы химических предприятий без сброса стоков и потребления подпиточной воды. Естественно, что осуществление подобных крупных задач требует значительных капитальных вложений.  

В зависимости от качества исходной нефти, глубины ее переработки, применяемых катализаторов, а также номенклатуры получаемых товарных продуктов нефтеперерабатывающие заводы подразделяются на несколько групп. На заводах топливного профиля предусматривается выпуск автомобильных бензинов, авиационных керосинов, мазута, битумов, дизельного топлива, в отдельных случаях парафина, серы, иногда ароматических углеводородов. Неблагоприятная экологическая обстановка и все более ужесточающиеся требования к выбросам в атмосферу и к качеству сточных вод, сбрасываемых в водоемы, приводит к необходимости дальнейшею совершенствования систем водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод. Особенно остро стоит вопрос совершенствования и реконструкции очистных сооружений на заводах, где сооружения эксплуатируются не один десяток лет и не только морально, но и физически устарели. Реконструкция предназначена для замены сооружений и оборудования, совершенствования технологии очистки и повышения ее эффективности, улучшения экологической обстановки. В настоящее время сточные воды на заводе отводятся по двум системам канализации. Эти стоки проходят схему очистки, включающую нефтеловушки, радиальные отстойники, напорную флотацию, комплекс сооружений биологической очистки, после которой используются для пополнения систем оборотного водоснабжения. Во II систему канализации по напорному коллектору сбрасываются солесодержащие стоки от подготовки нефти, технологические конденсаты установок и от производства серы. Эти сточные воды направляются на нефтеловушку, туда же поступают стоки с повышенной загрязненностью от подрезки резервуаров.  

Страницы:      1