В котельных в зависимости от исходной воды и требований к качеству добавочной воды применяются различные схемы водоподготовительных установок. Все использованные на водоподготовительных установках реагенты и соли, извлеченные из воды, должны удаляться. Количество сбрасываемых солей при этом достигает значительных величин.
Например, при водоподготовительных установках производительностью 200 м 3 /ч со стоками сбрасывается 0,2 - 0,25 т/ч различных солей. Солевые сбросы водоподготовительных установок содержат нейтральные соли, кислоты и щелочи, не являющиеся токсичными. Однако эти сбросы приводят к существенному повышению солесодержания водоемов и изменению показателя pH. В сточные воды котельных предочистки сбрасываются также все уловленные органические вещества, повышающие биохимическую потребность водоема в кислороде (БПК), а также взвешенные вещества, поэтому непосредственный сброс этих вод в водоемы недопустим. По санитарным нормам в водоемах ограничено содержание ионов Cl до 350 мг/кг, ионов SO 2 - до 500 мг/кг, в то время как они в больших количествах содержатся в сбрасываемых водах из водоподготовительных установок.
Сточные воды котельных, загрязненные нефтепродуктами, представляют особую опасность для водоемов в связи с малыми значениями их ПДК (см. табл. 8.3). Нефтепродукты наносят серьезный вред водоемам, так как пленка, образующаяся на поверхности воды, уменьшает аэрацию. Тяжелые нефтепродукты образуют донные отложения, изолируют флору и фауну дна от остальной части водоема. Кроме того, нефтепродукты даже в небольших концентрациях оказывают губительное воздействие на икру рыб. Сточные воды котельных от химических промывок котлов имеют резко переменный расход, а также изменение концентраций и состава примесей во время сброса. В отработанных растворах после химических промывок котлов содержится до 70 - 90% применяемых реагентов.
Сточные воды котельных систем гидрозолошлакоудаления из котельных, работающих на твердом топливе, возникают при транспорте шлака и золы технической водой на золоотвалы, расположенные часто на значительном расстоянии от котельной.
Взаимодействие золы с водой приводит к тому, что определенная часть золы растворяется в воде, остальная образует с водой суспензию (пульпу). Состав примесей в воде и их количество зависят от химического состава золы, от системы гидрозолоудаления и от степени очистки дымового газа от золы. По основному насыщающему веществу различают следующие типы вод гидрозолошлакоудаления:
- насыщенные Са (ОН) 2 - известковые;
- насыщенные CaSO 4 ,
- одновременно содержащие Са (ОН) 2 и CaSO 4 ;
- относительно маломинерализованные.
Сточные воды котельных гидрозолошлакоудаления может содержать повышенную концентрацию фторидов, мышьяка, ванадия, редко ртути и германия и часто канцерогенные органические соединения, например как фенолы, т. е. вещества и соединения, имеющие вредные свойства. При прямоточной системе гидрозолошлакоудаления в водоем сбрасываются все примеси в истинно растворенном состоянии и часть грубодисперсных примесей, не успевших осесть в золоотвале. При оборотной системе гидрозолошлакоудаления часть вредных примесей может попасть в водоем за счет фильтрации золоотвала.
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.
| Схема гидрирования ацетофе-ноновой фракции. |
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
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.