Основные требования к применению ионитов на водоподготовительных установках тепловых электростанций. Технологические рекомендации по диагностике их качества и выбору (стр. 8 )

Таблица 34 - Рекомендуемая область применении по качеству обрабатываемой воды

Тип анионита	Доля кремнекислоты в общем анионном составе Н-катионированной воды, %, менее
Сильноосновные на стирольной основе (тип 2)	30
Бифункциональные акриловые:
Амберлайт IRA 458, Пьюролайт А 850	30
Амберлайт IRA 478, Пьюролайт А 870	5
Примечание - При расчете общей концентрации анионов в Н-катионированной воде (в эквивалентном выражении) эквиваленты анионов кремниевой (SiO2) и угольной (СО2) кислот принимаются равными соответственно 60 и 44.

Применение сильноосновных стирольных анионитов (тип 2) и бифункциональных акриловых анионитов целесообразно в схемах обессоливания воды, где сорбция анионов всех кислот осуществляется на одной ступени анионирования: в «упрощенных» схемах на действующих ОУ с применением параллельноточной регенерации и перспективных (новых) ОУ с применением противоточной регенерации.

При отсутствии дефицита в слабоосновных анионитах, предназначенных для первой ступени анионирования в традиционных схемах ОУ, не рекомендуется использовать сильноосновные аниониты (типа 2) или бифункциональные акриловые аниониты для этой цели.

Как известно, характерной их особенностью в сравнении с сильноосновными анионитами (типа 1) является более высокая обменная емкость по анионам сильных кислот наряду со способностью сорбировать анионы слабых кислот.

При эксплуатации анионитов данного типа в режиме первой ступени анионирования в рабочем цикле сорбируются анионы как слабых, так и сильных кислот с возможным вытеснением первых в фильтрат, в результате чего к моменту появления в нем аниона хлора их концентрация может превосходить исходную.

Таблица 35 - Режим проведения технологических операций

Операция	Значение показателя
Взрыхление:
пропуск взрыхляющей воды со скоростью, м/ч	6-8
Регенерация и отмывка:
концентрация раствора едкого натра, %	4
пропуск регенерационного раствора со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды для вытеснения раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды по режимной карте со скоростью, м/ч	10
расход едкого натра 100%-ной концентрации, кг/м3:
при параллельноточной регенерации	60-160
при противоточной регенерации	50-100

4.7 С целью повышения экономичности и технического уровня эксплуатации ОУ целесообразно осуществлять выбор анионитов с учетом фактора негативного воздействия ОВ, присутствующих в обрабатываемой воде, который оценивается показателями: индекс загрязнения обрабатываемой воды органическими веществами (Иов) и нагрузка по ОВ на анионит за рабочий цикл (таблица 36).

Таблица 36 - Рекомендуемые ограничения области применения анионитов с учетом фактора негативного воздействия ОВ (на основе анализа, обобщения и практической апробации рекомендаций зарубежных фирм-производителей)

Тип органической матрицы, структура, марка анионита	Максимально допустимые величины
индекс загрязнения воды ОВ Иов	нагрузка по ОВ на анионит, гО2/дм3
Поликонденсационная матрица
Блочный тип гранул, гелевая структура, АН-31	1,0	1,5
Полистирольная матрица
Сильноосновные (тип 1), гелевая структура, АВ-17-8 и аналоги	1,0	0,5
Сильноосновные (тип 1) макропористая структура	1,5	1,0-1,25
Сильноосновные (тип 2),
гелевая структура,	1,5	0,75-1,25
макропористая структура	2,0-2,5	1,25-1,75
Слабоосновные, макропористая структура	2,5-3,0	3,0
Полиакриловая матрица
Слабоосновные, гелевая структура, Амберлайт IRA 67, Пьюролайт А 847	5,0	6,25
Слабоосновные, макропористая структура, Релит MG-1/P и аналоги	1,6	4,0
Бифункциональные, гелевая структура:
Амберлайт IRA 458, Пьюролайт А 850	3,75	2,0
Амберлайт IRA 478, Пьюролайт А 870	3,75	2,5
Полиакриловая и полистирольная матрицы
Органопоглотители, макропористая структура, Амберлайт IRA 900, 958, Пьюролайт А 500Р, А 860	7,5-8,0	2,5-3,0

Для большинства действующих ОУ по данным показателям наиболее актуальна оценка целесообразности выбора слабоосновных анионитов, которые при обессоливании воды помимо сорбции анионов сильных кислот выполняют также функцию сорбции анионов ионогенных органических кислот.

Кроме того, ассортимент, предлагаемый рынком (4 типа слабоосновных анионитов с разным уровнем ограничений), также обуславливает их выбор.

Рекомендуемое значение индекса загрязнения обрабатываемой воды ОВ (Иов) устанавливает определенное соотношение концентрации ОВ (сов в мгО2/дм3) и анионов сильных кислот (ΣА в мг-экв/дм3).

Показатель допустимой нагрузки по ОВ на анионит является более универсальным, так как устанавливает допустимое значение Иов с учетом обменной емкости анионита и тем самым регламентирует оптимальные условия, которые позволяют использовать емкость анионита без ограничения с минимальным ущербом от «отравления» ОВ в конкретных условиях эксплуатации.

Фактическое соотношение концентраций ОВ и анионов минеральных кислот в воде, поступающей на анионит, определяется по формуле:

Иов факт = сов/ΣА

фактическая нагрузка по ОВ на анионит за рабочий цикл в гО2/дм3 определяется по формуле:

ОВфакт =Иов факт · РОЕ/1000,

где сов - концентрация ОВ в воде, поступающей на анионит, мгО2/дм3 (перманганатная окисляемость); ΣА - концентрация анионов минеральных кислот, мг-экв/дм3; РОЕ - величина рабочей обменной емкости по анионам минеральных кислот (эксплуатационные данные), мг-экв/дм3.

Следует иметь в виду, что значение концентрации ОВ, определяемой методом перманганатной окисляемости, в нашей стране принято указывать в расчете на кислород, за рубежом - на KMnO4. Различие в значениях определяется кратностью соотношения эквивалентных весов перманганата калия и кислорода в окислительно-восстановительной реакции, которая составляет ≈ 4 (точное значение 3,95).

Для ионитов новых марок, опыт эксплуатации которых в данных конкретных условиях отсутствует, рекомендуется предварительная оценка целесообразности их применения с использованием значений ДОЕ, указанных в таблице 11.

Например, расчет, проведенный для анионита Релит MG-1/P, показывает, что при указанном (по запросу ) значении допустимой нагрузки по ОВ 4,0 гО2/дм3 ДОЕ анионита на уровне 2470 мг-экв/дм3 оптимально может быть реализована, если соотношение сов/ΣА в обрабатываемой воде не превышает 1,6.

В противном случае соблюдение рекомендаций по допустимой нагрузке ОВ потребует ограничения обменной емкости анионита при эксплуатации, что не экономично.

В дальнейшем при наладке оптимального режима эксплуатации проводится более точная оценка фактической нагрузки по ОВ на анионит (с учетом эксплуатационного значения ДОЕ) и проверяется ее соответствие рекомендуемой.

Подобным образом может быть проведена оценка для анионитов других типов в зависимости от схемы ОУ, ступени обработки воды и ее качества.

При решении вопроса о применении органопоглотителей рекомендуется технико-экономическое обоснование с оценкой срока окупаемости затрат.

Это обусловлено спецификой условий их эксплуатации и необходимостью:

- организации дополнительной ступени обработки воды (для удаления ОВ) с установкой дополнительного оборудования на ОУ, включая регенерационный узел;

- использования для регенерации раствора хлористого натрия, что приводит к изменению анионного состава воды и появлению дополнительных сточных солоноватых вод.

Как показывает опыт по обследованию обессоливающих установок и диагностике качества российских и зарубежных анионитов в зависимости от длительности эксплуатации, рекомендации зарубежных фирм-производителей применимы для ОУ большинства ТЭС.

В то же время, по данным , для ряда вод характерно загрязнение техногенными ОВ, не определяемыми методом перманганатной окисляемости, но «отравляющими» аниониты. При этом отмечается значительное превышение концентрации ОВ, определяемой бихроматным методом, по отношению к перманганатной окисляемости (более чем в 4,0 раза), что не позволяет даже приближенно оценить фактор негативного воздействия ОВ на аниониты.

Принимая во внимание условность метода определения концентрации ОВ, целесообразна периодическая диагностика состояния анионитов, исследование динамики закономерного ухудшения их технологических показателей и определение фактического срока их службы в конкретных условиях эксплуатации.

4.8 В зависимости от качества исходной воды, требований к качеству обработанной воды, типа регенерации и реагента, схемы обессоливания воды оптимальный расход реагентов на регенерацию ионитов определяется по результатам наладочных работ в конкретных условиях эксплуатации.

При этом должно обеспечиваться качество обработанной воды в соответствии с требованиями, регламентируемыми «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ» (М., 2003).