info@medfilter.ru

Установки серии УВОИ-«МФ»-1812 для получения «Воды очищенной» по ФС 2.2.020.15

В 2011 г . введен в промышленную эксплуатацию первый пусковой комплекс реконструкции ХВО Ставропольской ГРЭС – филиал ОАО ОГК-2 близкий по схеме к ТЭЦ-16 . Отличия состоят в типе примененных самопромывных фильтров, использовании в качестве буферных емкостей корпусов существующих механических фильтров и применении ФСД для глубокой доочистки воды. Следует отметить, что качество воды в Ставрополе существенно хуже, чем в Москве, прежде всего по солесодержанию (табл. 8.2).

8.2. Качественный состав исходной воды

В состав комплекса входит установка ультрафильтрации производительностью 300 м3/ч и установка обратного осмоса производительностью 200 м 3 /ч (основные блоки – 150 м3/ч, «дожимные» блоки – 50 м3/ч), обеспечивающие высокое качество обессоленной воды (электропроводность до 10 мкСм/см) и небольшой объем высокоминерализованных сточных вод на уровне 20 м3/ч.

Сложность данного проекта заключалась в том, что реализация его компанией «Медиана-фильтр» в качестве субподрядчика началась еще в 2006 г . Однако по причине несоблюдения условий договора генподрядчиком работы были временно приостановлены. По итогам конкурса в 2010 г . «НПК Медиана-Фильтр» была выбрана в качестве генподрядчика. С учетом накопленного опыта в области разработки и внедрения мембранных технологий. Компания реализовала оптимальную на сегодняшний день модернизированную технологическую схему ХВО.

Исходная озерная вода, подогретая до 20–25 °С направляется на установку фильтрации на дисковых фильтрах Arcal , которые предназначены для удаления взвесей размером более 200 мкм. После очистки воды на дисковых фильтрах производится дозирование коагулянта.

Далее вода поступает в буферные емкости, предназначенные для увеличения времени контакта воды с коагулянтом и удаления растворенного в воде воздуха, предотвращая «завоздушивание» установок ультрафильтрации.

Из емкостей вода насосами подается на ультрафильтрационную установку (УФУ), включающую три параллельно работающих ультра фильтрационных модуля типа УФС-32- D 50, производительностью 85 м 3 /ч каждый, для получения воды с коллоидным индексом менее 3.

Получаемый ультрафильтрат собирается в баки, откуда производится забор осветленной воды для обратных промывок ультрафильтрационных мембран и ее подача на первую ступень обессоливания – установку обратного осмоса первой ступени УОО-1, состоящую из 3-х параллельно работающих блоков типа ДВС-М/150-8-54 производительностью по 50 м 3 /ч. Каждый блок содержит 54 мембраны BW 30-400 ( Filmtec , « Dow Chemical »). Фильтрат УОО-1 отводится в бак частично обессоленной воды, а концентрат – в установку обратного осмоса концентрирования УОО-Д (дожимную), состоящую из 2-х параллельно работающих блоков типа ДВС-М/150-8-36, производительностью около 30 м 3 /ч каждый. Каждый блок содержит 36 мембран BW 30-400. Пермеат с УОО-1 и УОО-Д объединяется, проходит через декарбонизаторы и направляется на ионитные фильтры второй ступени обессоливания, а затем поступает в баки обессоленной воды.

Подача воды в баки запаса конденсата (БЗК), находящиеся у главного корпуса станции, осуществляется через фильтры третьей ступени обессоливания (ФСД).

Показатели качества обессоленной воды на выходе из ХВО:

– жесткость общая, мкг-экв/л, не более 0,2

– содержание кремнекислоты SiO 2 , мкг/л, не более 20

– содержание натрия, мкг/л, не более 15

– содержание железа, мкг/л, не более 10

– рН 7±0,5

– электропроводность, мкСм/см, менее 0,2

а		б		в
г – УОО-1				д – УОО-Д

Рис. 8.19. Водоподготовительная установка на Ставропольской ГРЭС:

а – блок дисковых фильтров; б – контактные емкост; в – установка ультрафильтрации; г, д – установки обратного осмоса

Продолжаются работы по второму пусковому комплексу – установке глубокого обессоливания воды производительностью 200 м 3 /ч, включающей:

• обратноосмотическую установку обессоливания воды второй ступени производительностью до 140 м 3 /ч;
• установку электродеионизации производительностью до 210 м 3 /ч.

Ввод в эксплуатацию запланирован на 2012 г .

Следует отметить, что использование для первоначального обессоливания двухступенчатого обратного осмоса, с нашей точки зрения, является обязательным при применении для глубокого обессоливания системы электродеионизации.

Проблема состоит в том, что к установкам водоподготовки в энергетике предъявляется требование абсолютной надежности – они должны сохранять круглосуточную работоспособность на протяжении длительных периодов с возможностью останова лишь на кратковременное сервисное обслуживание. Успешная и стабильная работа установок электродеионизации и получение на выходе высокочистой воды с проводимостью ниже 0,1 мкСм/см реализуется лишь при подаче на них предварительно обессоленной воды достаточно высокой чистоты. Однако установки одноступенчатого обратного осмоса, которые рассчитаны для обеспечения указанных параметров, не могут гарантированно их обеспечивать при различных внешних и внутренних нарушениях. Это относится к существенному изменению качества исходной воды (например, сезонному), или внезапному выходу из строя, какого-либо мембранного элемента, или к ухудшению параметров мембран после длительной эксплуатации.

При ухудшении качества частично обессоленной воды, поступающей на ЭДИ, процесс деградации данных установок происходит существенно быстрее, чем в обычных ионообменных фильтрах, гораздо опаснее и меньше способен к исправлению.

Объясняется это напряженным режимом работы, при котором очистка того же объема воды происходит в существенно меньшем объеме и с использованием существенно меньшего количества ионитов. Например, в модуле электродеионизации производства компании « Ionpure » типа VNX 50-EX производительностью 11,4 м3/час содержится 15–20 л ионитов.

Повышение надежности систем водоподготовки на основе ИМТ путем установки избыточных модулей электродеионизации представляется неэффективным. Дело в том, что ЭДИ установки обеспечивают гарантированные параметры только при определенных гидравлических условиях, т.е. при производительности от 50 до 150 % номинальной. Заданная производительность может создаваться циркуляционным насосом, но это влечет дополнительный расход энергии и, кроме того, при нарушении работы УОО все модули достаточно быстро выйдут из строя. Возможно дополнение установки резервными модулями ЭДИ, которые будут находиться в «холодном резерве» в законсервированном состоянии. Но при частичном выходе из строя установки обратного осмоса они также не спасут положения.

Следовательно, единственным реальным способом достижения надежности и длительной работоспособности систем водоподготовки с электродеионизацией является обеспечение гарантированно высокого, заданного качества подаваемой на дообессоливание воды.

На основе анализа возможных причин, вызывающих ухудшение качества воды на выходе из установки обратного осмоса, стабильное требуемое качество воды на входе в установку ЭДИ может быть достигнуто лишь при наличии дополнительной ступени обратного осмоса. Дополнительная ступень работает как «подстраховочная» и нивелирует в значительной степени сбои в работе первой ступени. В этом случае качество воды, питающей установку электродеионизации, заведомо выше требований производителей и любые нарушения в работе установок обратного осмоса становятся некритичными. При ухудшении эффективности работы первой ступени (естественно, в допустимых пределах) заданное качество гарантированно обеспечит вторая ступень, поскольку она работает в существенно боле «мягких» условиях эксплуатации. Надежность работы резко возрастает и приближается по своему уровню к системам с ионным обменом.