Общее описание

Обработка воды осуществляется по схеме: осветление на механических фильтрах и двухступенчатое химическое обессоливание с декарбонизацией. Производительность водоподготовительной установки (ВПУ) составляет 480 т/ч.

В работе находятся две очереди: первая - с шестидесятых годов и вторая – с 1984 г. Конденсатоочистка пущена в работу в 1984 г.

Принципиальная схема водоподготовительной установки добавочной воды приведена

Рис. 1-65 "Принципиальная схема обессоливающей установки".

Исходной является вода горводопровода ("сырая" вода).

В периоды нарушения режима работы очистных сооружений горводопровода количество взвешенных веществ может резко возрасти. Для их улавливания служат механические фильтры. В качестве фильтрующего материала используется сульфоуголь. Рабочее давление – 6 кгс/см².

На ВПУ подпитки котлов установлено 10 механических фильтров I ступени, один из них является фильтром гидроперегрузки. Верхнее дренажно-распределительное устройство мех. фильтров выполнено из винипласта по системе "паук", а нижнее - изготовлено из нержавеющей стали и выполнено в виде труб-лучей со щелями шириной 0,4…0,5 мм. Внутренняя поверхность фильтров имеет антикоррозионную защиту на основании эпоксидной шпатлевки.

Используется взрыхляющая промывка водой и сжатым воздухом. Перед включением фильтра в работу первые порции фильтрата сбрасываются в дренаж.

Во время работы фильтра 2-3 раза в смену через воздушник удаляется воздух, скопившийся в фильтре. По графику проводится контроль за содержанием взвешенных веществ в фильтрате. Фильтр отключается на взрыхление при увеличении перепада давления на фильтре более 1 кгс/см² или по количеству пропущенной воды за фильтроцикл. Взрыхление механических фильтров проводится осветлённой водой из бака промывки механических фильтров насосами промывки. Для улучшения эффекта взрыхления перед подачей промывочной воды проводится взрыхление воздухом. Продолжительность взрыхления - до полного осветления воды. При большой загрязнённости фильтрующего материала взрыхление воздухом повторяется.

На ВПУ установлено 9 двухкамерных механических фильтров II ступени. В обеих камерах имеется верхнее дренажно-распределительное устройство, представляющее собой воронку с подводящим воду трубопроводом. Нижнее дренажно-распределительное устройство выполнено из нержавеющей стали и состоит из ряда параллельных труб-лучей, которые с двух сторон подсоединяются к центральному коллектору. На лучах имеются отверстия, закрытые кожухами со щелями размером 0,4 ± 0,1 мм.

Перед включением фильтра II ступени в работу первые порции фильтрата (в течение 2…3 мин.) сбрасываются в дренаж.

Расход воды при фильтровании - 40…45 м³/ч для каждой камеры. Во время промывки одного из фильтров увеличение скорости фильтрования допускается не более 30 % (7 м³/ч).

Во время работы фильтра 2-3 раза в смену необходимо открывать воздушники для удаления воздуха, скопившегося в фильтре, а также вести контроль за содержанием взвешенных веществ в фильтрате.

При увеличении давления на фильтре более 1 кгс/см² или по количеству пропущенной воды за фильтроцикл, согласно режимной карты, фильтры II ступени отключаются на взрыхление.

Взрыхление проводится осветлённой водой, если установка работает в две ступени осветления или сырой водой, если в качестве механических фильтров используются только двухкамерные фильтры.

Перед подачей промывочной воды проводится взрыхление воздухом в течение 5 мин. Отмывочные воды сбрасываются в бак регенеративных вод.

Каждая камера взрыхляется отдельно. Первоначально промывается верхняя камера.

Во время взрыхления давление воздуха на фильтре должно составлять не менее 1,0…1,5 кгс/см².

При неисправности или ремонте компрессора взрыхление воздухом можно проводить с центрального компрессора. Давление воздуха при этом не должно превышать 2,0…2,5 кгс/см².

По окончании взрыхления воздухом проводится взрыхляющая промывка водой с расходом воды равным 150…160 т/ч так, чтобы не допустить выноса крупных частиц фильтрующего материала. Расход промывочной воды снижается при появлении на сбросе выноса крупных фракций.

Промывка проводится до полного осветления промывочной воды, но не более 20…25 мин. Если в течение этого времени вода не посветлела, то взрыхление воздухом повторяется в течение 5 мин. с последующей промывкой водой. Операции по переменному взрыхлению водой и воздухом повторяются до полного осветления сбросной воды.

Через 2-3 фильтроцикла трёхкратно проводятся полные водовоздушные промывки каждого работающего фильтра с первоначальным взрыхлением воздухом в течение 10 мин.

На ВПУ подпитки котлов установлены 2 ступени прямоточных Н-катионитовых и анионитовых фильтров.

Верхнее дренажно-распределительное устройство Н-катионитовых фильтров I ступени выполнено из винипласта трубчатым в виде "паука" и состоит из восьми радиально расходящихся от центра труб с отверстиями. У Н-катионитовых фильтров II ступени оно также выполнено в виде "паука", но лучи расположены в два ряда.

У анионитовых фильтров I ступени верхнее дренажно-распределительное устройство выполнено в виде "паука", а у фильтров II ступени - выполнено в виде отбойного щитка.

Нижние дренажно-распределительные устройства выполнены из нержавеющей стали и состоят из ряда параллельных труб-лучей, которые с двух сторон подсоединяются к центральному коллектору. На лучах имеются отверстия, закрытые кожухами со щелями размером 0,4 ± 0,1 мм.

Нижнее днище фильтров залито битумом до уровня дренажного коллектора и подлито мастикой битуминоль до основания щелевых кожухов. На нижние дренажно-распределительные устройства засыпан подстилочный слой из дроблённого антрацита высотой 100…150 мм, затем ионообменный материал.

На ВПУ установлено 7 Н-катионитовых фильтров I ступени: 4 фильтра диаметром 2600 мм и 3 фильтра диаметром 3400 мм, загруженных катионитом КУ-2. Высота загрузки фильтрующего материала 1,5 м.

Скорость фильтрования составляет 15…20 м/ч, что соответствует расходу воды через фильтр диаметром 3400 мм 135…180 м³/ч, для фильтров диаметром 2600 мм - 80…110 м³/ч.

Перед включение фильтра в работу из резерва первые порции фильтрата до кислотности 0,5…0,6 мг-экв/кг сбрасываются в бак промывки Н-катионитовых фильтров или в бак‑нейтрализатор, или в приямок. Фильтр включается в работу при снижении кислотности до 0,5…0,6 мг-экв/кг.

Во время работы фильтра 2-3 раза в смену через воздушник удаляется воздух. При снижении кислотности фильтрата до 0,2 мг-экв/кг фильтр отключается на регенерацию. Взрыхление материала производится отмывочными водами Н-катионитовых фильтров из бака промывки Н‑фильтров или осветленной водой из бака промывки механических фильтров.

Расход воды на взрыхление составляет для фильтров диаметром 2600 мм 80…85 м³/ч, для фильтров диаметром 3400 – 125…145 м³/ч. Воды от взрыхления сбрасывают в баки‑нейтрализаторы или в приямок безнапорных дренажей. Контроль за взрыхлением осуществляется отбором проб сбросной воды (из пробоотборной точки на входе в фильтр). Длительность взрыхления – 20…30 мин. Если по истечении этого времени в пробе сбросной воды присутствуют мелкие, долго не оседающие частички, взрыхление продолжается до полного их отсутствия.

В паводковый период при большой загрязненности фильтрующего материала перед водной промывкой после сброса водяной подушки проводится взрыхление воздухом в течение 5 мин.

Давление в фильтре при взрыхлении воздухом должно быть не менее 1,0…1,5 кг/см².

Регенерация Н-катионитовых фильтров производится раствором серной кислоты, приготовленным на декарбонизованной воде тремя способами:

- обычная регенерация;

- ступенчатая регенерация;

- порционная регенерация с промежуточной отмывкой.

Скорость регенерации - 8…10 м/ч, что соответствует расходу 42…53 м³/ч для фильтров диаметром 2600 мм или 73…91 м³/ч - для фильтров диаметром 3400 мм.

В процессе регенерации Н-катионитовых фильтров I ступени скорость пропуска регенерационного раствора (не более 1,5 %) составляет 8…10 м/ч. Регенерационные воды сбрасываются в бак-нейтрализатор. Удельный расход кислоты при регенерации берется из расчёта 80 кг на 1 м³ катионита.

При обычной регенерации концентрация регенерационного раствора кислоты составляет 1,5…2 %. Во время регенерации определяют концентрацию на входе и выходе фильтра в начале, середине и конце регенерации с записью в журнал. При работающем концентратомере показания снимаются с прибора. После пропуска заданного количества кислоты проводится отмывка.

Ступенчатая регенерация проводится с поэтапным нарастанием концентрации регенерационного раствора в пропорции 40 %; 30 %; 30 % от количества 100 % серной кислоты необходимой для регенерации фильтров с концентрациями, соответственно, 1,0-1,5%; 3% и 6 %.

При порционной регенерации расчетное количество кислоты, необходимое для регенерации, делится на 5 равных порций. Расход разбавляющей воды устанавливается как при обычной регенерации. Пропускается четыре порции с концентрациями 1,5 %; 2 %; 3…4 %; 4…5 % с отмывками фильтра в течение 5…10 мин. после пропуска каждой порции. Затем пропускается четвертая порция с концентрацией 5…6 % и фильтр отмывается по обычной схеме.

Перед отмывкой промывается линия регенерации в течение 15…20 мин. на бак‑нейтрализатор.

Отмывка ведется до кислотности воды < 1,0 мг-экв/кг при отключении фильтра в резерв и до кислотности 0,5…0,6 мг-экв/кг при включении фильтра в работу.

На ВПУ установлено шесть анионитовых фильтров I ступени диаметром 3400 мм, загруженных низкоосновным анионитом АН-31. В качестве подстилочного слоя загружен дробленный антрацит на высоту 100 мм. Высота загрузки анионита 1,0…1,2 м.

Скорость фильтрования составляет 13…20 м/ч, что соответствует расходу воды через фильтр 117…180 м³/ч.

Перед включением фильтра в работу из резерва материал отмывается до содержания хлоридов < 3 мг/кг и щелочности по фенолфталеину < 20 мкг-экв/кг.

Во время работы 2-3 раза в смену из фильтров удаляется воздух.

При увеличении хлоридов в фильтрате > 2,5 мг/кг фильтр отключается на регенерацию.

Расход воды на взрыхление фильтров - 125…130 м³/ч. Воды от взрыхления сбрасываются в бак‑нейтрализатор, а при ремонте баков - в промливневую канализацию. Контроль за взрыхлением осуществляется путем отбора проб сбросных вод с отборной точки на фильтре. Длительность взрыхления - 30…40 мин. (до осветления воды и отсутствия мелких частиц материала).

Периодически, через 2-3 фильтроцикла для лучшего удаления образовавшейся в фильтре анионитовой мелочи и скопившейся грязи после сброса водяной подушки проводится взрыхление воздухом перед взрыхляющей промывкой водой.

Для предотвращения слёживания материала через 5-6 фильтроциклов проводится длительное взрыхление воздухом в течение 20 мин. на открытый люк в режиме слабого кипения материала. Материал должен находиться под слоем воды.

Регенерация фильтров № 1, 2, 3, 6 проводится по прямоточной схеме, а фильтров № 4, 5 -противотоком.

Регенерация проводится щелочными водами после регенерации анионитовых фильтров II ступени, которые собираются в баке БПИЩ или растворами щёлочи, приготовленными на обессоленной воде.

Концентрация регенерационного раствора - 1,5…2,0 %. Скорость пропуска регенерационного раствора 4…5 м/ч, что соответствует расходу 36…46 м³/ч (Q_рег.).

При регенерации из бака БПИЩ устанавливается расход раствора 36…45 м³/ч.

При регенерации из бака-мерника щелочи (БМЩ) регенерационный раствор готовится на химобессоленной воде, подогретой от 25 до 40°С или на чистом конденсате. Подогрев химобессоленной воды осуществляется в теплообменнике паром с постепенным увеличением температуры не более 2°С в минуту. Расход регенерационного раствора - 36…46 м³/ч. Сбросные воды после регенерации направляются в бак-нейтрализатор. Расход щелочи на регенерацию фильтра берется из расчета 60 кг 100 %-ой щелочи на 1 м³ загрузки. Регенерация свежей щёлочью из БМЩ проводится через 3-4 фильтроцикла.

Во время регенерации ведется контроль за концентрацией регенерационного раствора отбором проб или по концентратомеру в начале, середине и конце регенерации.

После подачи необходимого количества раствора щелочи проводится отмывка в два этапа:

• первый - по линии регенерации (если регенерация проводилась из БМЩ) разбавляющей водой с сохранением расхода 36…46 м3/ч и постепенным снижением температуры разбавляющей воды. При проведении регенерации из БПИЩ устанавливается расход обессоленной воды 36…46 м3/ч. Во время отмывки противотоком на фильтрах № 4 и 5 контролируется наличие выноса рабочей фракции фильтрующего материала. При появлении в сбросной воде выноса, расход воды на отмывку уменьшается до 30 м3/ч. Первый этап практически является окончанием регенерации. Отмывка ведется до отсутствия щелочи на выходе из фильтра;

• второй - Н-катионированной водой.

Отмывочные воды направляются сначала в бак-нейтрализатор, а при достижении щелочности по фенолфталеину в отмывочной воде 10000 мкг-экв/кг - на бак промывки анионитовых фильтров (БПАФ).

При останове фильтра в резерв отмывка ведется до содержания хлоридов < 5 мг/кг и гидратной щелочности < 100 мкг-экв/кг. При включении фильтра в работу он отмывается до содержания хлоридов < 3 мг/кг и щелочности < 20 мкг-экв/кг.

Расход щелочи на регенерацию определяется из расчета 1,5…2,0 г-экв щелочи на 1 г-экв поглощенных ионов.

На ВПУ установлено 3 Н-катионитовых фильтра II ступени диаметром 2600 мм и 2 фильтра диаметром 3000 мм. Высота загрузки 1,0…1,3 м.

Скорость фильтрования составляет 15…25 м/ч, что соответствует расходу воды через фильтры диаметром 2600 мм - 80…130 м³/ч и диаметром 3000 мм – 110…180 м³/ч.

Перед включением фильтра в работу из резерва первые порции фильтрата до кислотности 0,1…0,2 мг-экв/кг сбрасываются в бак промывки Н-фильтров или в бак нейтрализатор.

При содержании натрия в фильтрате более 100 мкг/кг фильтр отключается на регенерацию.

Взрыхление Н‑катионитовых фильтров II-ступени производится из бака промывки Н‑фильтров насосами промывки Н фильтров или насосами промывки механических фильтров. Интенсивность взрыхления соответствует расходу воды 75…85 м³/ч для фильтров диаметром 2600 мм и 100…115 м³/ч для фильтров диаметром 3000 мм. Начальная скорость потока взрыхляющей воды не должна превышать 5…7 м/ч, что соответствует расходу воды 27…37 м³/ч для фильтров диаметром 2600 мм и 36…50 м³/ч - для фильтров диаметром 3000 мм. Дренажные воды после взрыхляющей промывки сбрасываются в бак-нейтрализатор.

Регенерация Н-катионитовых фильтров II ступени проводится раствором серной кислоты, приготовленным на декарбонизованной воде. Регенерация проводится совместно с Н‑катионитовыми фильтрами I ступени, а при отсутствии резерва по фильтрам проводится обычная регенерация с концентрацией 2…4 %.

Совместная регенерация проводится с концентрацией:

- при обычной регенерации 2…4 %;

- при порционной или ступенчатой с постепенно нарастающей концентрацией от 2…6 %.

Скорость регенерации - 8…10 м/ч, что соответствует расходу 42…53 м³/ч для фильтров диаметром 2600 мм или 56…71 м³/ч – для фильтров диаметром 3000 мм. Регенерационный раствор сначала подается на фильтр II ступени с последующим использованием раствора для регенерации фильтров НI ступени. Удельный расход кислоты на регенерацию составляется из расчета 50 кг 100 %-ой кислоты на 1 м³ катионита для фильтра НII ступени плюс 80 кг 100 %-ой кислоты на 1 м³ катионита для фильтра НI ступени.

Расход воды на отмывку равен 45…50 м³/ч для фильтров диаметром 2600 мм и 55…70 м³/ч -для фильтров диаметром 3000 мм. Отмывку ведется до кислотности на выходе из фильтра 0,2 мг‑экв/кг при включении фильтра в работу и до кислотности 0,5 мг-экв/кг - при отключении фильтра в резерв.

На ВПУ установлено три декарбонизатора пленочного типа с насадками из колец Рашига с вентиляторами: два декарбонизатора производительностью по 100 м³/ч и один декарбонизатор производительностью 300 м³/ч.

Декарбонизованная вода поступает в баки декарбонизованной воды № 1, 2, 3, откуда насосами декарбонизованной воды подается на анионитовые фильтры II ступени.

На ВПУ установлено 7 анионитовых фильтров II ступени диаметром 2600 мм, загруженных высокоосновным анионитом АВ-17-8. Высота загрузки 1,5 м.

В качестве подстилочного слоя загружен дробленный антрацит.

Скорость фильтрования на фильтрах составляет 15…20 м/ч, что соответствует расходу воды через фильтр 80…100 м³/ч.

Перед включением фильтра в работу из резерва фильтр отмывается до содержания кремнекислоты < 300 мкг/кг и щелочности по фенолфталеину Щ_ф/ф = 0. Отмывочные воды направляются в БПАФ, или в бак-нейтрализатор, или в дренаж.

При увеличении содержания кремниевой кислоты в фильтрате > 300 мкг/кг фильтр отключается на регенерацию.

Взрыхление материала производится из БПАФ отмывочными водами насосами промывки анионитовых фильтров (НПАФ).

Интенсивность взрыхления - 3,8…4,0 л/м²∙с (линейная скорость воды 12…14 м/ч), что соответствует расходу воды на взрыхление 65…75 м³/ч. Воды от взрыхления сбрасываются в
бак-нейтрализатор, а при ремонте баков - в промливневую канализацию.

Регенерация анионитовых фильтров II ступени проводится раствором щелочи 3…4 % концентрации. Регенерация проводится или одного фильтра или последовательно двух фильтров.

Регенерационный раствор готовится на химобессоленной воде, подогретой от 25 до 50°С, или на чистом конденсате. Подогрев химобессоленной воды осуществляется в теплообменнике паром с постепенным увеличением температуры. Расход регенерационного раствора – 21…25 м³/ч. Расход щелочи на регенерацию одного фильтра берется из расчета 150…180 кг 100 %-ой щелочи на 1 м³ загрузки, а на регенерацию двух фильтров - полторы нормы этого расхода.

Во время регенерации следят за концентрацией регенерационного раствора на входе и выходе фильтра отбором проб или по концентратомеру.

Во время регенерации одного фильтра при появлении концентрации на выходе из фильтра > 2,5 % сбросные воды направляются в БПИЩ.

Последовательная регенерация осуществляется путем пропуска регенерационного раствора едкого натра с одного фильтра на другой. Расход щелочи на последовательную регенерацию рассчитывается из полуторной нормы 100 % щелочи для одного фильтра. При появлении концентрации на выходе из фильтра 2,5 % или при пропуске 30 % щёлочи регенерационные воды направляются на второй по ходу фильтр. При появлении концентрации на выходе второго по ходу фильтра > 2% регенерационные воды направляются на БПИЩ.

Отмывка проводится по линии регенерации разбавляющей водой с сохранением расхода 21…25 м³/ч и постепенным снижением температуры разбавляющей воды. Отмывочные воды направляются в БПИЩ, а при снижении концентрации < 1,5 % - в бак-нейтрализатор. Данная отмывка практически является окончанием регенерации.

При включении фильтра в работу отмывка заканчивается при отсутствии гидратной щелочности и содержании кремнекислоты не более 300 мкг/кг.

При отключении фильтра в резерв отмывка заканчивается при щелочности по фенолфталеину Щ_ф/ф равной 20 мкг-экв/кг, при этом кремнесодержание равно 500 мкг/кг.

Для гидроперегрузки находящегося в эксплуатации фильтрующего материала на время ремонта или осмотра на ВПУ предусмотрено 5 фильтров гидроперегрузки диаметром:

- № 1,2 - 3400 мм;

- № 3,4,5 - 2600 мм.

Выгрузка материала производится с помощью гибкого шланга, один конец которого подсоединяется к штуцеру гидроперегрузки, расположенному в нижней части корпуса в районе нижнего дренажного распределительного устройства (НДРУ), а другой конец опускается в перегружаемый фильтр через открытый верхний люк.

Материал из фильтра вытесняется потоком воды, подаваемой насосами по линии взрыхления.

Для нейтрализации сбросных вод установлены два бака-нейтрализатора ёмкостью 400 м³ каждый. На баках установлены автоматические рН-метры, уровнемеры, сигнализация. Нейтрализация производится перемешиванием кислых и щелочных вод. Для перемешивания в баках-нейтрализаторах предусмотрен подвод сжатого воздуха и рециркуляция дренажными насосами баков-нейтрализаторов (ДрНБН) или насосом перекачки регенеративных вод (НПРВ).

На бак-нейтрализатор направляются:

- воды после взрыхления Н-катионитовых фильтров;

- отмывочные воды Н-катионитовых фильтров;

- воды после взрыхления анионитовых фильтров;

- отмывочные воды анионитовых фильтров;

- дренажные воды из приямка реагентного отделения;

- дренажные воды из приямка безнапорных дренажей.

Для сброса вод после взрыхляющей промывки механических фильтров установлен бак регенеративных вод (БРВ) ёмкостью 250 м³. Для контроля за уровнем в баке установлен уровнемер.

Рис. 1-66 Схема установки по очистке производственного конденнсата

Рис. 1-67 Схема ВПУ

Дата добавления: 2015-10-28