Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 .Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1. Технологическая схема топливоподачи тепловых электростанций. Мероприятия по предотвращению пыления 10
1.2. Анализ способов очистки сточных вод ТЭЦ от угольной пыли 17
Выводы 29
Глава 2. Выбор методики технологического моделирования 30
2.1. Общая характеристика сточной жидкости, поступающей на фильтры очистки углесодержащих сточных вод 30
2.1.1. Характеристика сточных вод и требования к качеству воды для аспирационных установок 30
2.2. Способность осадка к структурообразованию в теле фильтра 34
2.3. Существующие теории очистки воды фильтрованием 37
2.4. Математическая модель теории осветления воды фильтрованием 45
2.5. Обоснование выбора формулы Козени - Кармана для расчета гидравлических и геометрических параметров при фильтровании через зернистые материалы 48
Выводы 55
Глава 3. Экспериментальные исследования и обработка данных 56
3.1. Выбор и теоретическое обоснование фильтрующего материала для очистки углесодержащих сточных вод 56
3.2. Технологическое моделирование процесса очистки воды фильтрованием 64
3.2.1. Методика проведения технологического моделирования 64
3.2.2. Задачи технологического моделирования 65
3.2.3. Установка для технологического моделирования 66
3.2.4. Определение параметров технологического моделирования в лабораторных условиях 68
3.3. Результаты опытов по технологическому моделированию на натурных сточных водах 70
3.3.1 Влияние скорости фильтрования на грязеемкость фильтра и продолжительность фильтроцикла 70
3.3.2 Прочность осадка на сдвиг « 71
3.3.3 Потери напора в фильтре 73
3.4. Расчёт и оптимизация работы фильтров 74
Выводы 82
Глава 4. Разработка технологии очистки сточных вод углеподачи ТЭЦ 83
4.1. Существующая технология отвода стоков от гидроуборки ТЭЦ 83
4.2. Разработка новой технологии 86
4.2.1 Расчет сооружений 91
4.3. Обоснование способов регенерации фильтров 92
4.3.1. Водяная промывка фильтров 93
4.3.2. Водо-воздушная промывка фильтров 96
4.3.3. Режим промывки фильтров 97
Выводы 98
Глава 5. Технико - экономическое обоснование разработанной технологии ...99
5.1. Ожидаемая экономическая эффективность 99
5.2. Экономическая эффективность очистных сооружений высокомутных углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи ТЭЦ по разработанной технологии 100
5.2.1. Основные технико - экономические показатели очистных сооружений 101
5.2.2. Расчет показателей экономической эффективности очистных сооружений 102
5.2.3. Структура основных фондов 103
5.2.4. Годовые расходы 104
5.2.5. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем и использование водоема как приемника сточных вод 104
5.2.6. Расчет стоимости дополнительного угля 106
5.2.7. Расчет платы за размещение отходов 108
5.2.8. Расчет платы за водопотребление из городского водопровода 108
Выводы 109
Заключение 110
Список литературы 113
Приложения 124
- Анализ способов очистки сточных вод ТЭЦ от угольной пыли
- Обоснование выбора формулы Козени - Кармана для расчета гидравлических и геометрических параметров при фильтровании через зернистые материалы
- Определение параметров технологического моделирования в лабораторных условиях
- Расчет показателей экономической эффективности очистных сооружений
Введение к работе
Актуальность работы Важнейшим условием экономического и социального развития нашей страны является строительство топливно-энергетического комплекса. Одним из видов теплоэнергетического комплекса являются теплоэлектростанции (ТЭС), работающие на твердом топливе. В процессе подготовки топлива для сжигания возникает большое количество пыли, для борьбы с которой используют огромные объемы воды. Образовавшаяся сточная жидкость транспортируется в золоотвал, при этом происходит потеря угля, свежей воды и загрязнение окружающей среды. В настоящее время, в связи с нехваткой денежных средств промышленных предприятий на разработку и строительство очистных сооружений, остро стоит проблема охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов страны. В связи с этим, возникает необходимость разработки новых экономически выгодных и недорогих, по возможности бессточных и безотходных технологий очистки сточных вод промышленных предприятий. Техническое водоснабжение ТЭС, работающих на твердом топливе, предусматривается в целом оборотным. Однако не решен вопрос с очисткой сточных вод от аспирационных установок и гидроуборки трактов топливоподачи. Расход их составляет в среднем 2000 м3/сут, при содержании угольной пыли порядка десятка граммов в литре. Таким образом, проведение исследований и разработка технологии очистки сточных вод от гидроуборки и аспирационных установок трактов топливоподачи ТЭС от угольной пыли с возвратом воды в оборот является актуальной проблемой.
Цель и задачи работы Цель данной диссертации -исследование процесса очистки высокомутных углесодержащих сточных вод цеха топливоподачи ТЭС методом прямоточного фильтрования на зернистых фильтрах с использованием теории и технологического моделирования профессора А. М. Фоминых. На основании полученных параметров технологического моделирования разработать рекомендации для проектирования и расчета фильтров в оптимальных условиях работы при условии обеспечения степени очистки по взвешенным веществам до 20 мг/л, возвратом осадка на сжигание, а воды в
оборот. Для достижения указанной цели в диссертационной работе решались следующие основные задачи:
исследование технологии топливоподачи ТЭС, работающих на твердом топливе;
сравнение и выбор оптимальной из существующих технологий фильтрования для очистки углесодержащих вод;
проведение опытов по очистке углесодержащих высокомутных сточных вод от цеха топливоподачи ТЭС - 5 г. Новосибирска, в лабораторных и полупроизводственных условиях;
выбор методики технологического моделирования;
оптимизация процесса очистки воды фильтрованием в разработанной A.M. Фоминых безотходной технологии очистки высокомутных углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи ТЭС;
определение экономической эффективности оборотной системы водоснабжения узла гидроуборки и аспирации трактов топливоподачи с возвратом осадка на сжигание, а воды в оборот.
Научная новизна:
впервые для исследования процесса очистки высокомутных углесодержащих сточных вод выполнено технологическое моделирование;
исследована технологическая схема оборотной системы водоснабжения узла гидроуборки и аспирационных установок трактов топливоподачи ТЭС с возвратом осадка на сжигание;
научно обоснована оптимизация процесса очистки сточных вод прямоточным фильтрованием;
решена проблема охраны окружающей среды узла топливоподачи ТЭС.
Практическая ценность проделанной работы заключается в решении проблемы очистки высокомутных углесодержащих сточных вод цеха топливоподачи ТЭС, с возвратом полученного осадка на сжигание. Получен экономический эффект. На защиту выносятся следующие основные положения;
оптимизация и обоснование разработанной технологии очистки сточных вод цеха топливоподачи ТЭС, в результате технологического моделирования процесса очистки высокомутных углесодержащих сточных вод прямоточным фильтрованием без предварительного отстаивания;
технико - экономическое обоснование разработанной технологии.
Работа докладывалась на:
-
53 Научно - технической профессорско-преподавательской конференции с участием представителей строительных, проектных и научно - исследовательских организаций. - 1996г. Новосибирск.
-
54 Научно - технической профессорско-преподавательской конференции с участием представителей строительных, проектных и научно - исследовательских организаций. - 1997г. Новосибирск.
-
57 Научно - технической конференции посвященной 70 - летаю НГАСУ - Новосибирск 2000.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и приложений; изложена на 131 странице машинописного текста; содержит 21 рисунок, 23 таблицы и 3 приложения; список литературы включает 122 наименования.
Анализ способов очистки сточных вод ТЭЦ от угольной пыли
Анализ условий образования сточных вод от аспирационных установок и гидроуборки трактов топливоподачи и литературные данные [18, 20, 38] свидетельствуют о том, что основным компонентом в составе загрязнений являются частицы угля различной крупности. К числу показателей, оказывающих существенное влияние на процесс пылеобразования, количество и гранулометрический состав угольной пыли в сточной воде, а также эффективность ее выделения в процессе очистки, относятся влажность, коэффициент размолоспособности и плотность угля.
Коэффициент размолоспособности характеризует склонность топлива к измельчению и показывает при одинаковой затрате энергии на его размол в воздушно-сухом состоянии, отношение вновь обнаженной удельной поверхности к удельной поверхности эталона при тех же условиях размола. Воздушно - сухое состояние испытуемого образца достигается доведением его до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре 40 ... 50 С [49].
В литературе практически отсутствуют данные по гранулометрическому составу и концентрации угольной пыли в сточной воде от аспирационных установок и гидроуборки в системе топливоподачи тепловых электростанций и способов очистки. В работе [20] указывается, что концентрация частиц угля крупностью менее 0,1 мм достигает 5 г/л и более. Двухчасовое отстаивание сточной воды в цилиндрах Спильнера с высотой осаждения 500 мм дает эффект осветления не более 30%. Эксперименты выполнялись со сточной водой от аспирации и гидроуборки топливоподачи Новосибирской ТЭЦ-3, на которой сжигались угли Канско-Ачинского бассейна.
Автором были проведены исследования гранулометрического состава и концентрации угольной пыли в сточной воде от аспирационных установок узлов пересыпки и дробления, сточной воды от гидроуборки в системе топливоподачи ТЭЦ-5 г. Новосибирска, работающей на углях Кузбасского месторождения. Сточная вода имела черный цвет, обусловленный наличием угольной пыли. Содержание угольных частиц определялось по известной методике фильтрованием через фильтр «белая лента» [50]. Количество частиц, проходящих через фильтр, было незначительным.
При изучении гранулометрического состава использовались данные по кинетике отстаивания сточной воды в цилиндрах Спильнера с высотой осаждения 500 мм. Концентрация взвешенных веществ не превышала 5 г/л, что соответствовало рекомендуемому пределу при седиментометрических определениях [50]. Содержание фракций определялось по кривым кинетики осаждения графическим методом, описание которого приводится в монографии [50]. Всплывающие частицы отсутствовали в сточной воде. При расчете времени, необходимого для полного осаждения каждой фракции, использовалась известная формула Стокса: Область определения ограничивалась эквивалентным диаметром частиц равным 5 ... 50 мкм. Поэтому в расчетах использовалась действительная плотность угля, которая изменялась в незначительных пределах: 1,49 ... 1,55 кг/м , и принималась равной среднему значению: 1,51 кг/м , данное значение совпадает со средним показателями [18] .
Температура суспензий в процессе отстаивания оставалась постоянной. Для различных проб сточной воды она находилась в пределах 17 С, поэтому коэффициент динамической вязкости определялся в зависимости от температуры по данным, приведенным в монографии [51]. По данным [18], и по данным полученным автором, среднее содержание взвешенных частиц угля в сточной воде от аспирационных установок несколько выше, чем в сточной воде от гидроуборки. Отличительной особенностью состава твердой фазы сточной воды от гидроуборки, является наличие частиц размером более 3 мм в количестве до 20%. По данным [18] угольная пыль, улавливаемая аспирационными установками, не содержит фракции размером более 3 мм. Так содержание взвешенных частиц угля в сточной воде от аспирационных установок в среднем не больше 2500 мг/л (после непродолжительного отстаивания в приямках крупная взвесь выпадает, и остаются частицы, не выпадающие в осадок длительное время). В сточной воде от гидроуборки в среднем 1500 - 1900нг/л[это объясняется наличием крупных частиц быстро выпадающих в осадок). В данной работе не приняты к рассмотрению в качестве отдельных стоков сточные воды от аспирации установок дробильного корпуса т.к. ик грануллметричеекий состав незначительно отличается оо сточных вод аспирационных установок узла пересыпки.
По данным Новосибирского отделения «Теплоэлектропроекта» по проекту очистки сточных вод от узла гидроуборки ТЭЦ 3 г. Новосибирска, вода для гидроуборки и аспирационных установок принимается с концентрацией взвеси 20 мг/л и рН = 6,5 ... 8,5, не вызывающая коррозии и солевых отложений на стенках труб и аппаратов. Исследуемая сточная жидкость образуется вследствие обеспыливания и смыва осевшей пыли с трактов топливоподачи и гидроуборки ТЭЦ. Основными загрязнителями являются мелкодисперсные частицы каменного угля.
Особенностью угольных суспензий с размером частиц 10 ... 100 мкм является способность к самопроизвольному агрегированию, т.е. образованию пространственной структурной сетки, что отмечено Н.Б. Урьевым при исследовании процессов трубопроводного транспорта угольных суспензий [52]. Большую роль при этом играет лиофобно - лиофильная поверхность угольных частиц, т.е. наличие областей, свободных от адсорбционно - сольватного слоя, а также плоская форма частиц [52]. Установлено также [53], что мелкие частицы угля в большинстве своем состоят не из чистого углерода, а содержат также алюминий и кремний (до 5% А1203 н а - Si02). Частицы угольного порошка размером более 10 мкм имеют углеродную природу, размером 0,1 ... 2 мкм - в основном алюминантную, что объясняется наличием включений алюминатов в каменный уголь. При помоле каменного угля, его разрушение происходит по контактной зоне между углеродом и алюминатом где контакт наиболее слабый. Поэтому мелкие частицы размером порядка 1 мкм имеют гидрофильную поверхность, а более крупные - гидрофобную [54]. Мелкие частицы подверженны броуновскому движению и поэтому не могут образовывать сTPVKVTVPV крупные - будут разрушать структуру. Наиболее оптимльно процесс структурообразования протекает при диаметре частиц 5 10 мкм [52]. При очистке углесодержащих вод фильтрованием с добавкой ПАА процесс структурообразования эффективно протекает при любых концентюз-Ттиях ллгольнкгх частиц в исходной воде [1 33 55 56]
Обоснование выбора формулы Козени - Кармана для расчета гидравлических и геометрических параметров при фильтровании через зернистые материалы
Как уже отмечалось в первом разделе, из всех загрузочных материалов для фильтров очистки углесодержащих сточных вод наиболее эффективной является крупнозернистая загрузка, так как при фильтровании сверху вниз через загрузку из мелкозернистого кварцевого песка происходит кольматация верхнего слоя. При двухслойной загрузке - антрацит и песок - создаются трудности регенерации из-за выноса антрацита при водо-воздушной промывке. Создаются трудности промывки фильтров, работающих в восходящем режиме, так как основная iмасса загрязнений сосредоточена в нижних слоях загрузки, что дает риск накопления остаточных загрязнений. Выход был найден в конструкции каркасно-засыпного фильтра, когда межзерновое пространство щебня загружается песком, который при промывке взвешивается, и загрязнения оттираются при контакте со щебнем, однако при этом значительно снижается пористость загрузки и грязеемкость фильтров.
Наиболее эффективным фильтрующим материалом являются дробленые горелые породы угольных месторождений [101, 102, 103]. Однако в связи с отсутствием их централизованного приготовления в период настоящих исследований возникла необходимость использования других материалов. В связи с необходимостью применения крупнозернистых материалов для очистки высокомутных углесодержащих сточных вод, принято решение использовать в качестве замены горелых пород, строительный щебень соответствующих фракций.
Для теоретического обоснования возможности применения строительного щебня в качестве фильтрующего материала использована теория фильтрования A.M. Фоминых, согласно которой для оценки оптимизации процесса используются два критерия оптимальности. Первый критерий заключается в том, что за оптимальную загрузку принимается та, при которой обеспечивается максимальная скорость при максимальной грязеемкости минимально возможной продолжительности фильтроцикла. Второй критерий состоит в том, что продолжительность достижения предельных потерь напора во врЖЖйбБпъ меньше, чем в последующем [74]. При высокой прочности осадка на сдвиг и мелкозернистой загрузке осадок не будет проникать в последующие слои, темп прироста потерь напора будет очень высоким, и произойдет нарушение второго критерия оптимальности. Для снижения темпа увеличения потерь напора необходимо уменьшить величину предельного гидравлического уклона путем увеличения диаметра зерен фильтрующей загрузки. Эта зависимость прослеживается в формуле (2.10). Из формулы видно, что гидравлический уклон обратно пропорционален квадрату диаметра загрузки, поэтому с увеличением d3K будет уменьшаться іпр. Отсюда видно, что применение мелкозернистой загрузки нарушает сбалансированность слоев по гидравлическому уклону и создает предпосылки для кольматации первого, по ходу движения воды, слоя загрузки. По существующим нормам фракционный состав фильтрующего материала определяется по данным ситового анализа: основные параметры фильтрующего материала: эквивалентный диаметр зерен, коэффициент неоднородности равный отношению 80%-го калибра к 10%-му. Эквивалентный диаметр зерен определяется по формуле где Pj - процентное содержание зерен, оставшихся на калибре dK. По фракционному составу фильтрующего материала (песка) назначается скорость фильтрования и толщина слоя загрузки. Поддерживающие слои скорых фильтров ситовому анализу не подвергаются, и определяются конструктивно по размеру ячеек двух сит по максимуму (весь материл прошел) и по минимуму (весь материал остался). При конструировании контактных осветлителей слой песка также подвергается ситовому анализу для определения эквивалентного диаметра зерен верхнего слоя. Ситовый анализ поддерживающих слоев с диаметром зерен более 2 мм не производится, и диаметр зерен определяется также размером двух сит, хотя поддерживающие слои в контактных осветлителях и фильтрах доочистки участвуют в процессе очистки [104]. Так как, при фильтровании в направлении снизу вверх нижние слои задерживают до 70% осадка и при расчете их на основе технологического моделирования нужно знать эквивалентный диаметр зерен поддерживающих слоев. Определять эти параметры ситовым анализом практически невозможно, то ориентировочно эквивалентный диаметр рекомендуется определять по формуле (3.2) Применение технологического моделирования, основанного на теории равновесия потока [53], требует более точного определения геометрических параметров крупнозернистой загрузки диаметром от 2 до 20 мм. Поэтому возникла необходимость решения этой проблемы. Определение эквивалентного диаметра различных фракций щебня по формуле (3.2) дает значительные отклонения опытного гидравлического уклона от теоретического его значения. Более точным методом определения среднего диаметра зерен щебня, является формула (3.3) в которой зерна щебня принимаются шаровой формы [105]
Определение параметров технологического моделирования в лабораторных условиях
На основе проведенных исследований видно, что наибольшее распространение получила технология отстаивания, в применении для очистки углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи.
При проведении экспериментов по гранулометрическому составу высокомутных углесодержащих сточных вод, была получена седиментационная кривая рис. 4.3.
При изучении гранулометрического состава использовались данные по кинетике отстаивания сточной воды в цилиндрах Спильнера с высотой осаждения 500 мм. Концентрация взвешенных веществ не превышала 5 г/л, что соответствовало рекомендуемому пределу при седиментометрических определениях [50]. Содержание фракций определялось по кривым кинетики осаждения графическим методом, описание которого приводится в монографии [50]. Всплывающие частицы отсутствовали в сточной воде. При расчете времени, необходимого для полного осаждения каждой фракции, использовалась известная формула Стокса:
Область определения ограничивалась эквивалентным диаметром частиц равным 5 ... 50 мкм. Поэтому в расчетах использовалась действительная плотность угля, которая изменялась в незначительных пределах: 1,49 ... 1,55 кг/м , и принималась равной среднему значению: 1,51 кг/м , данное значение совпадает со средним показателями [18].
Температура суспензий в процессе отстаивания оставалась постоянной. Для различных проб сточной воды она находилась в пределах 17 С, поэтому коэффициент динамической вязкости определялся в зависимости от температуры по данным, приведенным в монографии [51]. По данным [18], и по данным полученным автором, среднее содержание взвешенных частиц угля в сточной воде от аспирационных установок несколько выше, чем в сточной воде от гидроуборки. Отличительной особенностью состава твердой фазы сточной воды от гидроуборки, является наличие частиц размером более 3 мм в количестве до 20%.
Из приведенной выше седиментационной кривой (рис 4.3.) видно, что для безреагентного отстаивания высокомутной углесодержащей сточной воды от цеха топливоподачи ТЭЦ требуется отставание продолжительностью свыше 10 ... 12 часов, причем эффект осветления не будет превышать 70%. Таким образом, для достижения необходимого эффекта осветления до 20 мг/л, потребуется отстойник длиной свыше 100 метров.
При использовании реагентного метода отстаивания, возникает ряд проблем; при отстаивании в отстойнике, возникает проблема его обогрева в зимний период; высокое пыление и потеря топлива в виде пыли в теплое время года; высокая пожароопастность в следствие пыления; громоздкость и нерациональное использование площадей; высокая влажность осадка, а при использовании коагулянта в виде золы от сжигания углей (или смешение углесодержащих сточных вод со сточной водой от ГЗУ) образуется осадок содержащий в себе гидроокись кальция, сернистую и серную кислоты, а так же соединения фтора, мышьяка, ванадия, ртути и другие токсичные вещества [37]. Также, при использовании коагулянта в виде золы требуется использование кислоты для нейтрализации высоко щелочных стоков и как следствие строительства дорогостоящих антиагресивных сооружений. Из выше перечисленного можно сделать вывод что для очистки высокомутных углесодержащих сточных вод применение отстаивания нерационально.
Таким образом, автором был сделан вывод, что для очистки высокомутных углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи наиболее оптимально подходит фильтрование. За основу была взята теория фильтрования A.M. Фоминых, и по результатам проведенных исследований, разработана схема оборотного водоснабжения узла гидроуборки и аспирационных установок трактов топливоподачи ТЭЦ работающих на твердом топливе, представлена на рис 4.4.
Идея данной технологии заключается в бескоагуляционной очистке углесодержащих высокомутных сточных вод от цеха топливоподачи (ЦТП) ТЭЦ через щебень с помощью фильтрования, с предварительной обработкой ПАА. В данной технологии (рис. 4.4.) предусмотрено регулирование неравномерного поступления углесодержащих сточных вод в непроточном отстойнике - регуляторе, рассчитанном на равномерную работу очистных сооружений в течение суток, что дает значительную экономию капиталовложений. Также, данный отстойник - регулятор позволяет задерживать крупные частицы (диаметром до 2 мм), и предотвращает засорение толщи фильтрующей загрузки. Задержанные крупные частицы угля направляются на обезвоживание и дальше - на сжигание. Совмещенный смеситель - воздухоотделитель [109], предназначен для смешивания исходной воды с ПАА, вводимым перед отделением смешивания с целью интенсификации процесса осветления стока и освобождения исходной воды от пузырьков воздуха в отделении воздухоотделения. Далее сточная вода поступает на фильтр и фильтруется в направлении снизу вверх. Профильтрованная вода отводится в резервуар очищенной воды, и после используется на нужды ТЭЦ.
Расчет показателей экономической эффективности очистных сооружений
Из анализа данных этой таблицы следует, что для промывки фильтров требуется интенсивность до 25,6 л/с м2. Проведенные опыты подтвердили, что при промывке одной водой требуется большая интенсивность подачи её, что создает вынос более мелкой фракции. Кроме того, при такой промывке часть осадка остается в загрузке вследствие наличия застойных зон.
В качестве профилактики, в полупроизводственных условиях проводили водо-воздушную промывку (после водяной), в результате вымывали некоторое количество загрязнений (1 - 3%), накопленных в застойных зонах. Отсюда можно сделать вывод, что для крупнозернистых загрузок одной водяной промывки недостаточно, поэтому необходимо применение водо-воздушной промывки.
Промывка фильтрующей загрузки с применением сжатого воздуха способствует лучшему отмыванию загрязнений при меньшем расходе промывной воды. Особенно эффективен этот способ при промывке неподвижной крупнозернистой загрузки.
В отечественной и зарубежной практике применяется много типов воздушных распределительных систем: трубчатые, состоящие из магистрали и дырчатых ответвлений, системы различных колпачков, системы пористых и дырчатых пластин и т.д.
Для обеспечения надежной в эксплуатационном отношении продувки загрузки распределительные системы должны обеспечивать подачу воздуха под фильтрующий материал в виде пузырьков минимальных размеров.
Колпачковая система обеспечивает получение пузырьков постоянного размера, не задерживающихся в слоях фильтра при движении через расширяющуюся загрузку (под такой загрузкой условно принимается кварцевый песок с максимальным диаметром зерен 1,5 мм). Воздух, выходящий из колпачков в виде отдельных пузырьков, стремится на поверхность кратчайшим путем и поднимает песок концентрическим цилиндром, равным диаметру колпачка [114]. Вследствие поднятия песка его пористость увеличивается и движение пузырьков происходит почти так же, как и в свободном объеме воды.
При движении воды через слои неподвижной загрузки процесс движения воздуха усложняется. Отдельные пузырьки воздуха не в состоянии поднять и раздвинуть слои неподвижной загрузки и вынуждены двигаться через норовые каналы, которые вследствие небольшого переменного сечения, а также значительного искривления и целого ряда других причин оказывают значительное сопротивление движению пузырьков воздуха, что способствует образованию застойных зон.
Таким образом, образующиеся в неподвижной загрузке пузырьки, подвергаются многократному перераспределению и точно так же многократному объединению и дроблению. В этих условиях работа распределительных систем в меньшей степени влияет на процесс движения воздуха. И в таких условиях наиболее приемлема трубчатая распределительная система большого сопротивления [114]. Таким образом, для предлагаемых крупнозернистых щебеночных фильтров наиболее приемлемой является водо-воздушная промывка с трубчатой распределительной воздушной системой большого сопротивления. На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, о том, для текущей промывки крупнозернистых фильтров - наиболее оптимальна промывка барботажным слоем с одновременной подачей воды и воздуха по методу А. М. Фоминых [ПО]. Перед началом предварительной промывки необходимо произвести сброс водяной Подушки до уровня поверхности загрузки. Для этого предусматриваются специально устроенные отверстия с задвижкой в кармане фильтра. Затем необходимо подать воздух с интенсивностью 18 л/с м в течение 5 минут, затем воду с интенсивностью 18 л/с м - в течение 2-х минут. После этого следует опустить уровень воды в фильтре до нижних слоев загрузки. Под этот уровень производят продувку воздухом с интенсивностью 18 л/с м и одновременно включают промывную воду со скоростью, обеспечивающей подъем воды до поверхности загрузки в течение 10-15 минут. В этот момент происходит медленное движение бурного «кипящего» слоя воды через всю загрузку до тех пор, пока вода не достигнет поверхности загрузки. Тогда воздух выключается, и производится промывка водой в течение 2-х минут. Этот метод является более эффективным, чем предыдущий, так как в первом случае интенсивный барботаж происходит лишь в верхнем слое загрузки на поверхности фильтра, а во втором - происходит медленное движение бурного «кипящего» слоя воды через всю загрузку до поверхности фильтра. При таком методе очень эффективно промываются все слои загрузки, и обеспечивается удаление накопившихся загрязнений. Таким образом, в соответствии с расчетом щебеночных фильтров (таблица 3.6), при скорости фильтрования 16,2 м/ч, текущую промывку необходимо производить не более, чем через 16 часов. Благодаря большой продолжительности фильтроцикла производить промывку можно в часы наименьшего поступления стоков на сооружения. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что: 1. Существующая прямоточная система отвода сточных вод от цеха топливоподачи - нерациональна, теряется значительное количество топлива, свежей воды, нерационально используется площадь золоотвала; 2. Очистка высокомутных углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи методом безреагентного отстаивания - нерациональна, из-за громоздкости сооружений и низкого качества исходной воды. Технология отстаивания с применением в качестве коагулянта золы от сжигания углей - экологически небезопасна;
Похожие диссертации на Очистка высокомутных углесодержащих сточных вод от цеха топливоподачи ТЭЦ
