ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені «Инженерлік экология»

Дәріс 6

1. ЖЭС қалдық сулары.

2. Ақаба суларды суқоймаларына жіберу

3. АЭС ақабалары

4. ЖЭС және АЭС сулары.
Қазіргі ЖЭС-тер ірі су тұтынушысы болып табылады. Мәселен, СЭС-те 1квт\сағ электр өнергиясын өндіруде конденсаторда будың конденсациясында 0,12 т су жұмсалады, бұл СЭС – те пайдаланылатын судың 97 – 98% -ын құрайды. Қалған су технологиялық қажеттіліктерге кетеді: қазандықтар мен жылутасымалдағыштарды қоректендіретін қосымша су дайындауға, мазутты қыздырып, балқытуға, жабдықты түрлі жуып-шаюға, күл гидрокөлігі, т.б.

Қазіргі ЖЭС-тер қалдық сулардың келесі түрлерінің көзі болып саналады:

1. 
   турбина конденсаторларын салқындату сулары;
   
2. 
   ту дайындау қондырғылары мен конденсат тазалағыштардың регенерациялық және шайынды сулары;
   
3. 
   мұнай өнімдерімен ластанған сулар;
   
4. 
   күкіртті мазутпен жұмыс істейтін қазандықтар мен жоғары қыздырғыштардың сыртқы бетін шаю сулары;
   
5. 
   негізгі жабдықты химиялық шаю мен консервация сулары;
   
6. 
   ГЗУ-дің ақаба сулары;
   
7. 
   бөлмені гидравликалық жинастырудан шыққан сулар;
   
8. 
   электр станциялары аймағының жауын-шашын сулары;
   
9. 
   коммуналдық-тұрмыстық және шаруашылық сулар.
   

Суқоймаларына зиянды заттарды жберуді ызыйту, тіпті толық тоқтату су дайындау сызбанұсқаларын жаңашаландыру кезінде, сондай-ақ су дайындаудың жаңа прогрессивті әдістерін ( электродианализ, кері сору, термиялық тұзсыздандыру) енгізуде мүмкін болады.

Суқоймаларына мұнай өнімдерімен ластанған сулар үлкен қауіп төндіреді, себебі олар кез-келген өндірістік кәсіпорын ақаба суларында болады. Мысалы, балық шаруашылығы суқоймаларында ақаба суларды суқоймаларға жіберу нәтижесінде түсетін мазуттың 1 кг таза судың 20 мың м³ – ын ластайды.

АЭС ақабаларында мұнай өнімдерінің пайда болған көздері мазут шаруашылығы (майдың май салқындатқыштан турбиналарға және сорап ұштағандарына жіберілу есебінен); электротехникалық жабдық (трансформаторлар, кабельдер т.б ) және көмекші қызметтер (депо, гаран, компрессорлық бөлме).Ақаба суларды мұнай өнімдерінен тазалау үшін тұндыру, фсотация және сүзу әдістері қолданылады.Судағғы мұнай өнімдерінің барлығы эмульгирленген күйде ,яғни өлшемдері 200-300мкм болатын жеке бөлшектер түрінде болады. Су және мұнай өнімдерінің тығыздығы әр түрлі болғандықтан, мұнай өнімдерінің бөлшектері су бетіне қалқып шығады,одан арнайы құрылғылар арқылы жиналып алынады. Бұл үрдіс мұнай аулағыш аппараттарда жүзеге асырылады.

5- суретте ақаба су бойынша өндіргіштігі 220кг/с болатын мұнай аулағыш сызбанұсқасы келтірілген. Мұнай аулағыш екі немесе одан көп параллель жұмыс істейтін секциялардан тұратын көлденең тұндырмадан құралады.Ақаба су қабылдау камерасына түседі, онда саңылау бөгеттер арқылы секцияларға таратылады. Тұндыру камерасында қалқып шыққан мұнай өнімдері скребокты құрылғымен бұрылыстық саңылау құбырларына айдалады. Бұл құбырлар әрбір секцияның тұндыру аймақтарының басында және соңында орналасады, осы құбырлар арқылы олар мұнай аулағыштан шығады. Мұндай мұнай аулағыштардың тиімділігі мұнай өнімдері бөлшектерінің дисперсті құрамына байланысты және ЖЭС жағдайында ол 50%-ды құрайды.

Суды флотациялық тазарту арнайы аппараттар флотаторларда жүзеге асырылады және мұнай өнімдерінің ұсақ бөлшектері көбіктерімен кешен түзуіне негізделген. Мұнай кешендерінің қалқып шығу жылдамдығы мұнай өнімдері бөлшектерінің табиғи қалқып шығуынан 100 мың есе артық. Көбіктің жасалу әдісіне байланысты арынсыз флотацияны, мұнда ауа көпіршіктері ауаның суда қаныққан ертіндісінен бөлініп шығады және арынды. Мұнда көпіршіктер арнайы құрылғылармен жасалады.(сорғы электрод)

Ақаба суларды тазарту үшін ЦНИИ-5 типті көп камералы флотаторлар және радиалды флотаторлар қолданылады.22.6-суретте ақаба су бойынша өндіргіштігі 50-60 м³/сағ дейін жететін ЦНИИ-5 флотаторының принциптік сызбанұсқасы көрсетілген. Осы сызбанұсқаға сәйкес тазалауға бағытталған ақаба сулар ол орташаландырғыш- тұндырғышқа жіберіледі, мұнда су сапасын орташаландыру және ірі дисперсті бөлшектерді алдын ала бөлу жүреді. Содан кейін ақаба су сорап арқылы үрдіс тиімділігін арттыру үшін коагулянтпен араластыратын құйынды араластырғышқа беріледі. Негізінде, флотациялық тазалау ағынды суда берілетін, алдын ала арынды бакта ұсталған, ауамен қаныққан тазртылған суда берілетін флотациялық камераларда жүзеге асырылады. Тазартылған су флотатордан арнайы қалта арқылы әкетіледі, ол скребокты транспортер арқылы алынған мұнай өнімдері оларды сору кезінде тұтқырлығын төмендету үшін бу жіберілген алдыңғы жақтағы бөлімшеге әкетіледі.

Суды флотациялық тазалау тиімділігі – 50 - 60%. Флотатордан кететін су тазалаудың келесі сатысынан өтуі керек, ол сүзу арқылы жүзеге аырылады. Ақаба суды сүзу құммен немесе басқа да сүзуші материалмен (кокс, антроцит, керамзит, т.б) жүктелген сусымалы сүзгілерде жүргізіледі. Сүзу үрдісінің тиімділіг 80% шамасында. Қажет болған жағдайда суды сорвциялық материалдармен (белсендірілген көмір және т.б) жүктелген сүзгілердеен қосымша өткізеді. Сусымалы сүзгілер бумен немесе ыстық сумен регенерацияланады. 22-7 суретте мұнай аулағыш, флотатор және сүзгілер қоса қамтылған ақаба суларды мұнай өнімдерінен тазалаудың технологиялық сызба нұсқасы көрсетілген.

Суды осы сызба нұсқа бойынша тазалаудың дәрежесі 90-95% құрайды және мұнай өнімдерінің бастапқы концентрациясына аз тәуелді. Мұнай өнімдері концентрациясы 10 – 30 мг/л болғанда ЖЭС-те осы сызба нұсқа бойынша тазаланған су концентрациясы ШРК-дан (0,05мг/л) көп артық болады.

Бу қазандықтарын қыздырудың сыртқы беттерінде жұмысы кезінде әсіресе РВП кезінде каорзия және көл жинақталу өнімдері түзіледі. Мәселен, қазандық күкіртті мазотпен жұмыс істесе РБП- да отынның жану нәтижесінде 10% күл шөгеді. Мазотты жағу кезіндегі күлге көп мөлшерде ванадий элементі болады, ол бір жағынан улы зат болса, екінші жағынан болатты легирлеуде қолданылатыен және техниканың түрлі салаларынада өте қажет пайдалы метал болып саналады.

РВП-ны шөгінділерден тазалау үшін бірнеше әдіс қолданылады (19.1 қара). Бірақ бұл жағдайда күл аулайтын құрылғы болмаса РВП-ден әкетілген бүкіл күл құбыр арқылы атмосфераға шығарылады, сондықтан қысқа уақыт (0,5 сағат) аралығында күл мөлшері, ояғни ванадидің 5 валентті окцидінің атмосферадағы мөлшері де бірден өседі.

Ақаба суларды РВП шайындыларынан тазалау судан улы заттарды әкету үшін ғана емес, халық шаруашылығында маңызы зорV₂ 0₅ (ванодидің 5 v окциді) өндіру үшін де жүргізіледі. Суды осылай өңдеу құрамына 20-30% V₂ 0₅ бар қоспа алуға мүмкіндік береді. Бұл қоспа сүзгілерде құрғатылады, расфасовкаланады және металлургиялық өнеркәсіп үшін шикі зат болады. Күлдің толық алыну үшін және оның ванадий алу үшін шикізат базасы ретінде пайдалануы халық шаруашылығының маңызды мәселесі.

ЖЭС және АЭС жабдықтары қалыпты қолданыста болуы үшін қақ және каррозия түзілу үрдістері болмайтын жағдайлар ұйымдастырылуы керек. Бұл бірақ бұл үрдістерді толығымен жою мүмкін емес және қажеттілігіне қарай қыздыру беттерін ішкі шөгінділерден тазалау жүргізіледі.

Қазіргі қазандықтар мен құбырлардың концтрукцияларының күрделігі сондай, тіпті сыртқы бетті шһгінділерден қанағаттанарлықтай тазарту осы мақсатта арнайы реагенттерді пайдаланғанда ғана жүзеге асады. Арнайы реагенттерге сілтілер, органикалық және бейорганикалық қышқылдар, шаю препараттары, карозия ингибиторлары, т.б жатады.

Химиялық шаю кезіндегі қалдық сулардың жалпы мөлшері қазандық типіне және шаюдың қабылданған сызба нұсқасына тәуелді болады. Немесе бір шаюға 20 мың тонна кетуы мүмкін. Шаю операциясынан кейінгі ерітінділерде реагенттер мөлшері құрамына көптеген улы заттар кіретін 70-90% қоспадан тұрады. Жабдық тоқтау және тұру кезеңінде болғанда оны коррзиядан қорғау шаралары қабылданады, мысалы ол үшін қазандықтар қолданысқа енгенде төгілуі тиіс ерітінділермен толтырылады. Шығарындылардың «көп мөлшердегі» сипаты және ақаба сулар қоспасының жедел өзгермелі концентрациясы оны тазалауды ұйымдастыруда қиындықтар туғызады.


1- қабылдау багы; 2-мұнай аулағыш; 3-аралық багтар; 4-флотатор; 5-арынды ыдыс; 6- эжектор; 7- бу қыздырғышты мазут қабылдағыш; 8-механикалық сүзгі; 9-көмірлі сүзгі; 10-шаю суының багы; 11 – арын реттегіш; 12-компрессор; 13-сораптар; 14- кгулиянт ерітіндісі; 15- құйылыс; 16-мазутты сулардың түсуі; 17-жануға мазутты концентрат.

7 сурет. Құрамында мұнай өнімдері бар ақаба суларды тазалаудың технологиялық тұнба нұсқасы.
ГЗУ (ГКӘ) –дің түйық жүйесі бар ЖЭС-те шайынды және консервациялық суларды рН-ы 8-ден аспаса күл төгетін орындарға төгуге мүмкіндік бар. Кейбір жағдайда шайынды су алдын ала бейтараптандырылады.

Барлық ЖЭС-терде дерлік қатты отын пайдаланылады, күл және шлаг су арқылы әкетіледі, 1т күлді әкету үшін 20-40т су қажет. Күл сумен бірге рульпа түрінде күл төгетін орындарға әкетіледі (20 км-ге дейін). Мұнда күл тұнады, ал түссіздендірілген су суқоймаға жіберіледі (тікелей ағын жүйесі), және қайтадан пайдалану үшін ЖЭС-ке қайта оралады (айналымды жүйе). Бірінші жағдайда су қоймаға еріген түрдегі барлық қоспалар және күлмен бірге шөгіп үлгірмеген ірі дисперсті қоспалар бөлігі жіберіледі. Бұл кезде су қоймаға тұздардың тасталуыда көп болады. Бұл шығарындыларда өте улы заттар- мышьяк, гермений, ванадий, фтор және т.б. болады. Бұдан басқа, суға толық жанбаған отын өнімдерінде болатын концерегенді заттар да түсуі мүмкін. Сондықтан қазіргі уақытта ГЗУ-ның тікелей ағын жүйесі ЖЭС-терде жобаланбайды, ал қайта құралған ЖЭС-тер айналымды жүйемен жабдықталады. Бірақ бұл жағдайда да айналымды жүйе суының бір бөлігі суға жіберіліп, таза су алынады, себебі күлмен ұзақ қатынаста болса ол қанығып еруі қиын қосылыстар түзеді. (Ca CO₃, CaSO₄, Ca (OH)₂) және т.б. бұлар ГЗУ жүйесінде шөгінділер ретінде түзіледі де, оның қалыпты жұмысын қиындатады. Шығарынды түссіздендірілген судың шығынының 1-3% құрайды, бірақ ондағы улы заттар концентрациясы өте жоғары, сондықтан мұндай суды су қоймаға жіберу өте қауіпті. ГЗУ – дің ақаба суларын толық көлемде тазалау өте қиын, себебі су шығыны өте көп және қоспалардың да жоғары концентрациясы (2000 – 8000 мг/кг) болады. Сондықтан бұл сулар үшін оларды залалсыздандыру туралы, яғни оның құрамындағы улы заттар концентрациясын қабылданған мәнге дейін төмендету туралы шаралар қарастырылуы тиіс. Бұл мақсатта қоспалар қоспаларды тұндыру әдістері, олардың түрлі сорбенттегі сорвсиясы, оның ішінде күлдің өзіндегі сорвсиясы әдістері қолданылу мүмкін.

АЭС-ң ағымдағы су ерекшеліктері олардың родиактивті араласпалармен ластануы болып табылады. АЭСэксплуатациясыкезінде , жөндеу кезінде және жабдықтарды дезонтивация кезінде жезактивті сулар түзіледі, олар арнайы құрылғыларда арнайы су тазалағыштабелсенді араласпалардан тазалауға жатады.

АЭС-ке бірнеше СВО типтері бар , әртүрлі мақсатты орналған және технологиялық сызбаларға байланысты; бірлікші контурдың су үрлеушісін тазалау, жылу бетін элементерінің қассеттерін жүктеу және ұстап тұратын бассеинсуларын , арнайы жуғыш және санпропусник суларын және т.б тазалау . барлық осы сулар тазаланадыжәне қайта технологиялық сызбаға қайта қайтыпоралады, оларғаСВО байланыстырылғанжандағы суды тазалау-қынбаттұратыншара. Сонымен қоса, құрылыстын тазалануында эффектілік жетіспейді және үлкен білікті ағымдағы су шығыны нәтижесінде суқоймаларында ПДК дейін ағымдағы суды ұстау үшін өте көп таза су талап етіледі. Сондықтан бұл мәселені шешуде бірнеше кешенді шараларды орындау қажет бұл ағымдағы суды тазалау технологиясының жетістігі, олардан бағалы заттарды алыуын ала отырып; ағымдағы судын көлемінің азайту мақсатымен технологиялық процесті түбірімен өзгерту;ен көп кері жүйе қолдану, практика жүзінде суды талап етпейтін.бұл кешенді шараны орындау келесіде ағымсыз өндіріс технологиясына көшуге мүмкіндік береді.

1. Қазіргі ЖЭС-тер қалдық сулардың көзі не болып саналады?

2. Ақаба суларды суқоймаларына жіберу жұмысын айтып беріңіз.

3. Химиялық шаю дегеніміз не?

1. Карабасов Ю.С. Экология и управление: Термины и определение.- М.: МИСИС,2001.-378с

2. Повышение экологической безопасности ТЭС/Под ред. А.И. Абрамова.-М.: МЭИ,2002.-378с.

3. Еремкин А.И. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.-М.: АСВ, 2001.-176с.

4. Рихтер Л.А. Охрана водного и воздушного бассейна от выбросов ТЭС.- М.: Энергоатомиздат, 1981.- 253 с.