СТРОИТЕЛЬСТВО И АРИТЕКТУРА/7. Водоснабжение и канализация.

Д.х.н., профессор Сарапулова Г.И.

Аспирант Логунова Н.И.

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, Россия

ПОИСК РЕЗЕРВОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТЭЦ

Одним из наиболее ресурсоемких, и, в частности, водоемких производств, является теплоэнергетика. Функционирование ТЭЦ сопровождается не только расходом огромных объемов забираемой чистой воды, но не менее значительными объемами сточных вод разного уровня загрязнения [1].

Нами проводятся исследования, направленные на поиск резервов для снижения водопотребления на Ново-Иркутской ТЭЦ, возможных способов очистки загрязненных сливов и промстоков с учетом химического состава загрязненной воды с целью ее возврата в производство [2].

Ранее на основании эколого-геохимической оценки территории в зоне влияния анализируемой ТЭЦ и выявленных содержаний загрязняющих веществ в промстоках (фильтрат дамбы гидрозолошлакоотвала) предложено инженерно-технологическое решение по перехвату сточных вод дренажным сооружением. Разработан способ очистки промстоков, основанный на коагуляции взвесей и тяжелых металлов, процессах фильтрации и электролиза c удалением и утилизацией осадка. Предложено осуществлять очистку собранной воды до функционального назначения с целью ее возврата для технологических целей, например, в виде подпиточной. При возврате, хотя бы, 50 % очищенной воды из фильтрата, экономия свежей воды составит 9989000 руб /год. Предотвращенный экологический ущерб составит 495 000 руб. Эколого–экономический эффект заключается также в существенном снижении платежей за сброс загрязняющих веществ в 2 раза [2,3].

Следующим этапом исследований с целью поиска резервов для снижения объемов использования воды, уменьшения уровня ее загрязнения при сбросе и возможных способов очистки, являлась инвентаризация внутренних источников загрязнения воды от цехов ТЭЦ. С этой целью была изучена схема водопотребления, водоподготовки и водоотведения, проведены исследования промышленных стоков и сливов от котельного, топливно-транспортного, турбинного, химического и электрического цехов с использованием традиционных физико-химических методов. Произведена серия анализов для образцов воды на разных этапах водно-химического режима ТЭЦ. Выявлено, что наибольшим загрязнением промышленных сливов характеризуются котельный, топливно-транспортный и химический цеха.

Котельный цех. Цех является основным загрязнителем реагентами 1 класса опасности: гидразин и его производные. В сливах, отобранных после завершения процесса консервации котлоагрегатов (гидразинно-аммиачная консервация, защита левоксином и трилонная консервация), были дополнительно обнаружены Zn – до 0,039 мг/дм³, Mn – до 0,059 мг/дм³, Cl – до 2,48 мг/дм³, B – до 0,086 мг/дм³, Al – до 0,067 мг/дм³, NO₂ – 0,46 до мг/дм³, NO₃ – до 0,048 мг/дм³, SO₄ – до 3,2 мг/дм³, F – до 0,23 мг/дм³, Cu – до 0,155 мг/дм³, Fe – до 0,11 мг/дм³.

На основании анализа исходной (забираемой) воды для водоподготовки выявлена нестабильность ее состава, что обусловлено сезонными факторами, а также усиливающимся загрязнением водотока, из которого забирается вода. Выявленные факторы необходимо учитывать при водоподготовке, поскольку наличие неучтенных дополнительных примесей, может влиять на процессы накипеобразования и коррозии в котельном оборудовании, и снижать энергоэффективность производства.

Турбинный цех. В ходе инвентаризации источников загрязнения промсливов турбинного цеха было показано, что значение рН проб воды превышает допустимые значения и составляет 9,0 при ПДК 6,5-8,5 ед. В промстоках так же дополнительно выявлены содержания нефтепродуктов до 0,071 мг/дм³, Cl – 0,53 мг/дм³, Al – 0,03 мг/дм³, Cu – 0,003 мг/дм³, NO₂ – 0,001 мг/дм³, SO₄ – 3,0 мг/дм³.

Топливно-транспортный цех. В топливно-транспортном цехе были отобраны пробы воды, которая поступает непосредственно в систему гидрозолоудаления после гидроуборки помещений. Анализ пробы воды выявил превышение значения ПДК по нефтепродуктам – 2,87 мг/дм³, F – 1,7 мг/дм³, Mn – 0,32 мг/дм³, В – 2,25 мг/дм³. Также зарегистрированы повышенные содержания SO₄ до 402 мг/дм³ и взвешенных веществ до 2,7 мг/дм³. В отношении последних следует подчеркнуть возможность очистки промстоков этого цеха с целью выделения осадка в виде угольного субстрата и его дальнейшего вторичного использования в производстве энергии.

Выводы. В результате проведенной инвентаризации источников загрязнения воды от основных промузлов НИ ТЭЦ и физико-химических исследований состава исходной, сбросной воды, сливов оценен вклад каждого из обследованных источников (цехов) на уровень загрязнения промстоков, поступающих в чашу гидрозолошлакоотвала.

Получены качественные и количественные показатели химической трансформации воды, обнаружены дополнительные химические компоненты, которые не учитываются при водоподготовке.

Выявлены резервы для разработки способов очистки воды с целью ее возврата для технологических нужд ТЭЦ, а также для получения дополнительного вторичного энергетического сырья (угольного осадка).

Литература

1. Кусковский В.С., Лымарев В.Д., Еськов Б.Г. Влияние золоотвала крупной ТЭЦ на экологию природных вод прилегающей территории//Инженерная экология. 2003, № 4. – С. 41-56.

2. Sarapulova G.I., Logunova N.I. Hydrogeochemical researches in zone technogenesis/Materials of the international research and practice conference. Wiesbaden, Germany, 2012. – pp. 281 – 286.

3. Логунова Н.И. Водно-химический режим тепловой электростанции// Естественные и технические науки. 2012. № 4 (60).– С. 369-370.