Материалы III научно-практической конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» (стр. 14 )

Для одновременного удаления кремния и солей жесткости можно использовать установки мембранной нанофильтрации. Селективность данного метода по SiO2 составляет 70-80%, то есть, при исходном содержании кремния 20 мг/л его остаточное содержание в нанофильтрационном пермеате будет около 5 мг/л. Такое решение может быть особенно актуально при получении физиологически полноценных питьевых вод.

Технологии нанофильтрации и/или обратного осмоса также могут быть использованы, как промежуточная стадия обработки при получении особо чистой воды с использованием электродеионизации (EDI). Подобные системы чрезвычайно чувствительны к наличию кремния, и с целью предотвращения осадкообразования в ячейках EDI-установки необходимо использовать исходную воду с содержанием соединений кремния не более 0,5 мг/л [ 15 ]. Зато в этом случае можно добиться снижения содержания кремния до 0,005 мг/л.

В заключение можно дополнительно отметить, что проблема кремния в воде достаточно многогранна — существует множество способов снижения его содержания, каждый со своими характерными особенностями, преимуществами и недостатками. Выбор технологии в каждом конкретном случае должен осуществляться техническим персоналом специализированных организаций, имеющих соответствующий опыт инжиниринга и реализации систем промышленной водоподготовки.

Литература:

[1]. Сусликов экология болезней, т.2. Атомовиты. М. Гелиос. 2000. - 667 с.

[2] По материалам сайта www. youmedicine. ru.

[3]. К вопросу об особенностях течения ишемической болезни сердца. Ж. Микроэлементы в медицине. 2001, 2(3)., с.10-14.

[4]. СанПиН 2.1.4.1116-02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества.

[5]. , Левченко : Учебн. Пособие для вузов. М. Издательство МГУ, 1996. - 680 с.

[6]. По материалам сайта www. sea-aquarium. ru.

[7]. М. Иванов. Обескремнивание воды. www. aqua-therm. ru.

[8]. СанПиН 2.1.5.1059-01. Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения. Санитарные нормы и правила.

[9]. , Мазо воды ионитами. - М.: Химия, 1980. - 256 с.

[10] Wes Byrne. Reverse osmosis. A practical guide for industrial users. 2nd edition. Tall oaks publishing inc., Littleton, 2002. - 636 p.

[11] Hydranautics technical service bulletin 107.12: “Foulants and Cleaning Procedures for composite polyamide RO Membrane Elements.”, July 2006

[12].По материалам сайта www. zao-ec. ru.

[13]. По материалам сайта www. .

[14]. По материалам сайта www. .

[15] GE Osmonics E-CELL Product specification. www. .

Современные направления обеспечения рационального водопользования и создания систем замкнутого водооборота для промышленных предприятий

, ,

, Владимир

Важным моментом при создании новых промышленных производств, реконструкции и модернизации существующих является организация эффективной системы использования воды. Наиболее полно эта задача решается созданием на предприятии замкнутого водооборота, который в обязательном порядке предусматривает обеспечение требуемого качества воды в существующих блоках оборотного водоснабжения (водоснабжение компрессорных установок, вакуум-насосов и т. д.), а также очистку сточной воды и ее возврат в основное производство.

В системах оборотного водоснабжения компрессорных установок, систем вакуум-насосов и других объектов удаление нефтепродуктов, масел и взвешенных веществ эффективно проводится на установках, включающих в себя узлы механической очистки от взвешенных веществ и свободных нефтепродуктов; фильтрации с использованием высокоэффективной регенерируемой полимерной загрузки; доочистки на адсорбере с загрузкой из активированного угля. Гидрофобный полимерный сорбент на основе модифицированного пенополиуретана (ППУ) обладает высокой емкостью по отношению к различному классу нефтепродуктов, имеет отличные релаксационные свойства, что обеспечивает его многократную регенерацию с помощью центрифуги. Периодичность регенерации сорбента определяется концентрацией нефтепродуктов в сточной воде и может меняться от одного раза в неделю до одного раза в год. К достоинствам установок можно отнести длительный ресурс работы фильтра за счет регенерации сорбента и то, что установка легко встраивается в любой технологический процесс в качестве промежуточного узла и может работать самостоятельно как локальная установка.

Современные технологии позволяют экономически эффективно организовать очистку сточной воды для возврата в оборотный цикл практически любых производств, обеспечить очистку от нефтепродуктов, масел, тяжелых металлов, ПАВ и т. д.

Это дает возможность:

• создать на производственном участке замкнутый оборот по воде со степенью использования ее не менее 95%;

• вернуть в производственный цикл до 90% ценных химических продуктов и реагентов (кислот, щелочей, моющих растворов и т. д.);

• значительно уменьшить объем утилизируемых твердых отходов, переведя их в IV класс опасности или обеспечив их реализацию в качестве вторичного сырья;

• снизить эксплуатационные затраты на 15–20% по сравнению с традиционными схемами;

• повысить качество основной продукции.

Специалистами на предприятиях машиностроения и металлургии реализован целый ряд проектов очистки сточных вод гальванических производств и участков травления с возвратом очищенной воды в производство.

При выборе схемы и метода очистки учитываются исходный состав сточных вод, направляемых на очистку, нормативные требования к качеству очищенной воды, необходимость реконструкции существующих очистных сооружений или строительства новых систем очистки, режим работы очистных сооружений (непрерывный или периодический).

Промышленные сточные воды в большинстве случаев характеризуются достаточно сложным физико-химическим составом, их эффективная очистка до требований возврата в производственный процесс возможна только с использованием комплекса технологических методов, таких как реагентная обработка, отстаивание, механическая фильтрация, флотация, электрохимическая обработка (электрокоагуляция, электрофлотация), сорбция, баромембранные и электромембранные процессы, выпаривание.

Однако нужно отметить, что в основе разработанного комплекса технологических решений, позволяющих глубоко очищать как локальные, так и смешанные, усредненные потоки сточных вод различного типа лежит использование именно мембранных нанотехнологий (ультрафильтрация и обратный осмос). Этому способствует то, что к настоящему времени разработаны и достаточно широко представлены на рынке мембранные элементы с различными рейтингами фильтрации: ультрафильтрационные (трубчатые, половолоконные, рулонные), обратноосмотические; элементы, выполненные из различных материалов: полисульфоновые, полиамидные, функционирующие в средах с широким диапазоном рН, фторопластовые, керамические, достаточно устойчивые к воздействию механических примесей; интересны ионоселективные мембранные элементы, избирательно пропускающие ионы определенных металлов. К общепризнанным преимуществам мембранных нанотехнологий по сравнению другими технологиями водоочистки можно отнести высокую селективность и стабильность очистки, уровень автоматизации процесса, малые габаритные размеры оборудования, меньшие эксплуатационные затраты. Компактность мембранных модулей при высокой производительности дает возможность использовать их не только при строительстве новых очистных сооружений, но и при модернизации, реконструкции уже существующих.

Переработка промывных вод, а также высокоминерализованных вод после станций нейтрализации с использованием технологии обратного осмоса позволяет очистить и обессолить воду до нормативных показателей ГОСТ 9.314-90 (кат. 1, 2, 3) и вернуть ее в производственный цикл. В установках применяются высокоселективные обратноосмотические мембранные элементы, работа обратноосмотической установки может быть организована по двух и трехступенчатой схеме без разрыва потока и без промежуточных емкостей. Это позволяет достичь необходимого эффекта очистки с минимальными затратами электроэнергии, реагентов, разместить оборудование компактно, максимально уменьшить объем концентрата с мембранного модуля, который направляется на выпарку до получения солей требуемой влажности. В качестве выпарных аппаратов используются прямоточные роторно-пленочные испарители, выпарные аппараты с механической рекомпрессией вторичного пара, вертикально-трубные аппараты пленочного типа, аппараты мгновенного вскипания, характеризующиеся меньшими энергетическими затратами.

Во многих случаях в системе очистки промышленных сточных вод экономически целесообразно проводить регенерацию отработанных концентрированных рабочих растворов, не смешивая их с промывными водами. К таким рабочим растворам можно отнести: моющие и обезжиривающие растворы; электролиты хромирования; травильные растворы на основе серной, соляной и др. кислот.

Отработанные моющие и обезжиривающие растворы, как правило, сильно загрязнены эмульгированными маслами, нефтепродуктами, механическими примесями. Мембранная ультрафильтрация позволяет выделить и сконцентрировать эти загрязнители для последующей утилизации, а очищенные растворы после дополнительной корректировки снова вернуть в производство.

Регенерация отработанного электролита хромирования включает в себя стадии ультрафильтрации и электродиализа. Степень возврата электролита – не менее 96%. Регенерация электролита хромирования дает возможность многократно использовать электролит без снижения качества хромового покрытия.

Очень эффективной технологией регенерации отработанного травильного раствора серной кислоты в условиях использования больших ее объемов на металлургических предприятиях является усовершенствованный метод кристаллизации охлаждением. Он позволяет вернуть кислоту (до 95%) требуемого качества в производство для повторного использования с одновременным получением кристаллогидрата сульфата железа (железного купороса) в виде товарного продукта.

Технологии регенерации соляной кислоты методами электролиза и низкотемпературного гидролиза обеспечивают возврат (до 90%) кислоты требуемого качества в производство. Концентрация регенерированной кислоты 15 – 35 %.

При использовании на производстве смазочно-охлаждающих жидкостей практически всегда целесообразно осуществить их локальную переработку на установках, включающих модули ультрафильтрации, обратноосмотического обессоливания и утилизации концентрата СОЖ. Фильтрат (очищенная вода) после обратного осмоса возвращается в произвдство для приготовления новой порции СОЖ.

Перечисленные технологические решения позволяют организовать высокоэффективные системы очистки с малым сроком окупаемости. Эффективность организации систем замкнутого водооборота на гальваническом производстве с позиций выполнения требований природоохранного законодательства и экономики подтверждается их все большим внедрением в практику. Оптимальный результат с позиций экономической целесообразности достигается при комбинировании узлов мембранной обработки воды с узлами на основе традиционных технологий, результатом чего является создание комплексных систем водоочистки.

Интегрированные мембранные технологии в водоподготовке: опыт и перспективы внедрения.

Е., ,

-Аква», Воронеж

Тезисы доклада

В докладе представлены результаты внедрения баромембранных технологий (обратного осмоса, ультрафильтрации, электродеионизации) на ряде ТЭЦ европейской части России и других объектах.

Применение установок обратного осмоса для предварительного обессоливания в качестве альтернативы ионообменной технологии началось в середине 90-х годов прошлого столетия. Первый положительный результат стабильной и устойчивой работы установки обратного осмоса был получен на Воронежской ТЭЦ-1 (1999 г.). Установка производительностью 50 м3/час запитывалась химочищенной водой и работала при рН 9,5¸10,0 (температура воды +30¸+35°С).

Применение обратного осмоса обеспечивает значительно более глубокое удаление органических веществ (особенно техногенного характера) по сравнению с классическими схемами, что приводит к снижению коррозионных процессов основного технологического оборудования ТЭЦ.

Положительный опыт эксплуатации установки обратного осмоса на Воронежской ТЭЦ-1 позволил продолжить практику реконструкции ХВО с заменой ионообменного обессоливания на мембранную технологию на других объектах. Особенно следует отметить реконструкцию на Курской ТЭЦ-1, где полностью первая ступень обессоливания по ионообменной технологии заменена установкой обратного осмоса, производительностью 250 м3/час (ввод в эксплуатацию 2004-2005 гг.).

Внедрение этой установки позволило отказаться от потребления кислоты и щелочи, сократить стоки и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Перспективным техническим решением является замена осветления поверхностных вод методом известкования с коагуляцией на обработку воды методом ультрафильтрации, с последующим обессоливанием обратным осмосом.

Такое техническое решение было реализовано -Аква» при реконструкции Орловской ТЭЦ. Установка ультрафильтрации производительностью 140 м3/час укомплектована элементами AquaFlex (Norit), а три установки обратного осмоса суммарной производительностью 100 м3/час укомплектованы элементами BW30-365 (DOW).

Отличительной особенностью данного технического решения является то, что промывные воды с установки ультрафильтрации направляются в отстойники. В качестве отстойников используются выведенные из эксплуатации осветлители. В отстойниках промывочная вода с установки ультрафильтрации отстаивается и возвращается в исходную воду, а шлам сбрасывается в шламонакопитель. Такое техническое решение позволило повысить конверсию на установке ультрафильтрации до 92¸95%.

Благодаря применению метода ультрафильтрации, помимо резкого сокращения количества стоков и потребления реагентов, резко повысилось качество предварительно очищенной воды по содержанию взвешенных веществ (в 100-150 раз), коллоидных веществ (в 10¸15 раз), соединений железа (в 12¸15 раз), цветности и мутности (в 100 и 130 раз соответственно).

Предприятие разработало и предлагает для нужд ПГУ комплексные системы баро - и электромембранной водоподготовки (автономные или встраиваемые в существующие ВПУ) обеспечивающие производство воды с требуемыми параметрами.

В докладе также приводятся данные по реализации проектов на предприятиях химической - МНПЗ и электронной промышленности: ВЗПП-Микрон, Протон-Электротекс.