Следует заметить, что в системах оборотного охлаждения с градирнями возникают на насадках градирен живые организмы, существующие за счет окисления органических примесей циркулирующей воды. Эти организмы способны окислять также и нефтепродукты, так что сброс грубоочищенных вод в систему оборотного охлаждения не будет приводить к загрязнению нефтепродуктами этой системы.
Подготовка воды для питания паровых котлов на современных ТЭС осуществляется методами глубокого химического обессоливания с
применением ионитов. Основной вклад в эти стоки вносит обработка воды методом ионного обмена. Катионированием называется процесс обмена катионов между веществами, растворенными в воде и твердым нерастворимым веществом (катионитом). Так при Na – катионировании обменным катионом является Na:
Ca2++2 Na+R– ® Ca2+R–+2Na+
Mg2++2 Na+R– ® Mg2+R–+2Na+
Когда ионов Na становися мало, то фильтры ставят на регенерацию, пропуская через них NaCl
Ca2R + 2 NaCl ® 2 NaR + CaCl2
Mg2R + 2 NaCl ® 2 NaR + MgCl2
Растворы CaCl2 и MgCl2 выводятся в окружающую среду.
Также может производится Н-катионирование где в результате регенерации выбрасываются CaSO4 и MgSO4.
Практически также выглядит и ОН – анионирование, только при этом удаляются ионы SO42–, Cl–, HCO3–. Результат регенерации: Na2SO4 и NaCl.
Основной недостаток ионообменного метода большой объем сточных вод, достигающий на многих установках 20 ¸ 30 % количества поступающих на водоочистку вод. Все это приводит к тому, что количество сбрасываемых солей превышает количество извлеченных в 2 раза.
Например, мощная химводоочистка на одной из ТЭЦ, расположенной на берегу Камы, имеет производительность около 2000 т/ч. Солесодержание речной воды в створе этой ТЭС составляет 500 ¸ 600 мг/л. следовательно, за 1 час извлекается водоочисткой 1 ¸ 1,2 т солей, а сбрасывается 2 ¸ 3 т солей. Такое количество не сильно отражается на составе Камы, но для рек с меньшим водостоком солевой сброс водоочисток уже ощутим. Так, солесодержание реки Уй, на которой расположена Троицкая ГРЭС, ежегодно повышается на 30 ¸ 50 мг/л.
Один из предполагаемых путей отказа от ионитного способа водоподготовки является переход на испарители. В испарителях реализован принцип, что обессоленная вода испаряется, а с солями нет. Этот способ связан с трудноразрешимыми задачами. Необходимо, во-первых иметь испарители большой мощности и при этом такие, которые могли бы выдавать достаточно чистый дистиллят. Другой путь – применение испарителей для упаривания солевых стоков. Здесь возникает задача, где можно использовать образующуюся смесь солей.
В результате химических промывок и консервации теплосилового оборудования получаются отработавшие растворы довольно разнообразного состава. Эти растворы содержат минеральные (обычно соляную или серную, реже плавиковую) или органические кислоты. Для промывок применяется лимонная, фталевая, ЭДТА или ее двунатривая соль – трилон. Для ускорения растворения некоторых компонентов накипи, например металлической меди, в промывочные растворы вводят тиамочевину, окислители. В консервационных растворах присутствует аммиак, гидразин, NaNO3. С целью ослабить коррозионное воздействие кислотных растворов на металл применяют каптакс, катапин, уротропин или формалин.
Так как органические вещества, присутствующие во всех этих растворах, могут подвергаться биологической переработке, то можно было бы сбрасывать эти отработавшие растворы на биологическую очистку вместе с хозяйственно-бытовыми стоками. Однако этому препятствует присутствие некоторых веществ, являющихся ядами для биологических агентов. К таким ядовитым примесям относятся ионы меди и железа, формалин, гидразин и трилон. Вследствие этого перед сбросом в хозяйственно-фекальную канализацию эти стоки должны быть обработаны: железо и медь должны быть осаждены щелочами или сернистым натрием; трилон связан в виде кальциевых комплексов; гидразин окислен.
Наиболее перспективным путем устранения влияния жидких стоков ТЭС на природные водоемы является создание бессточных ТЭС, точнее электростанций совершенно не сбрасывающих загрязненные стоки в природные водоемы. Для станций, работающих на твердых топливах, системы ГЗУ могут явиться приемником всевозможных стоков и в тоже время источником водоснабжения электростанций.
Очевидно, что воды ГЗУ должны проходить предварительную очистку вплоть до дистилляции в отдельных случаях. Образующиеся при испарении соли можно было бы подавать в топки паровых котлов, если будет установлена возможность образования сплавов с золой этого топлива.
На мазутных и газовых ТЭС можно установить установки для максимального концентрирования всех водяных стоков. Не исключено электролитическое разделение солей на кислотные и щелочные фракции, которые могли бы быть возвращены на ионитные водоочистки в качестве компонентов для регенерации.
Чтобы избежать сброс охлаждающей воды нужно применять оборотную систему охлаждения с сухими градирнями.
1. Г.Н. Лялик. Электроэнергетика и природа // М. Энергоатомиздат 1995
2. В.В. Клименко. Энергия, природа и климат // М. МЭИ 1997
3. С.М. Гурвич, Ю.М. Кострикин. Оператор водоподготовки // М. Энергоатомиздат 1986
4. В.И. Кормилицин. Основы экологии // М. Интерстиль 1997
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Тепловые электрические станции и наша жизнь...................... 2
2 Воздействие ТЭС на природные воды..................................... 4
3 Теплые воды............................................................................... 4
4 Воды гидрозолоудаления......................................................... 7
5 Обмывочные воды................................................................... 12
6 Нефтезагрязненные воды........................................................ 13
7 Воды химводоочисток............................................................. 14
8 Отработавшие растворы от промывок и консервации теплосилового оборудования.................................................................................. 16
9 Пути устранения влияния стоков ТЭС на окружающую среду 17
10 Литература............................................................................... 18
[1] Условное топливо – топливо при сжигании килограмма которого образуется 7000 ккалл теплоты