Курсовая работа: Очистка охлаждающей воды на тепловых и атомных электростанциях
· Обеспечение необходимого уровня квалификации персонала цеха;
· Выполнение мероприятий по гражданской обороне;
· Постановка надлежащего учета и отчетности в производственно – хозяйственной деятельности цеха.
2.2 Исходные и вспомогательные материалы производства
В качестве исходного сырья в данном производстве используется вода реки Дон.
Таблица 2.1
Химический состав источника водоснабжения
| Содержание ионов и окислов, мг/кг | Взвешен-ные в-ва, мг/кг | Сухой остаток, мг/кг | Окисля-емость, мг/кг | Жесткость | |||||||||
| Ca2+ | Mg2+ | Na+ +K+ | HCO3 - | SO4 2- | Cl- | NO3 - | SiO3 2- | Fe2 O3 + Al2 O3 | Жо | Жк | |||
| 53.9 | 29.4 | 19.6 | 293.5 | 48.2 | 5.0 | - | - | - | - | - | 5.8 | 5.1 | 4.81 |
Водоподготовительная установка НВ АЭС предназначена для глубокого обессоливания исходной воды реки Дон, с целью получения химобессоленной воды с электропроводностью не более 0,3 мкСм/см в соответствии с показателями качества, предусмотренными соответствующей нормативно-технической документацией.
Основным материалом для осветления воды является Al2 (SO4 )3 , с помощью которого осуществляется коагуляция. В качестве фильтрующего материала в механических фильтрах используют сульфоуголь.
Н – катионитовые фильтры (КФ) I и II ступени загружены катионитом КУ-2-8 (катионит универсальный второй модификации, 8 – степень сшивки: стирол и дивинилбензол).
Анионитовые фильтры (АФ) I ступени загружены слабоосновным макропористым анионитом АН-31.
В АФ II ступени загружают сильноосновным анионитом АВ-17-8.
Фильтры смешанного действия (ФСД) загружены сильноосновным катионитом КУ-2-8 и сильноосновным анионитом АВ-17-8 в объемном соотношении 1:1.
2.3 Обоснование выбранного способа производства
На выбор способа производства влияют следующие факторы: качество природной воды и то, какие нужно получить показатели обессоленной воды.
Из-за качеств и свойств природной воды экономически обоснована коагуляция.
Таблица 2.2
Предварительная очистка воды
| Качество исходной воды | Метод обработки | Основное оборудование |
| Взвешенные вещества более 100 мг/л, окисляемость более 15 мг/л О2 , Жк >2 мг-экв/л | Коагуляция в осветлителе, фильтрация | Осветлители для коагуляции с последующим фильтро- ванием на осветлительных фильтрах |
2.4 Физико-химические основы процесса водоподготовки
Обессоливание природной воды осуществляется путем предварительной обработки воды с целью удаления механических примесей и очистки ее методом ионного обмена.
Коагуляция воды:
Для интенсификации процессов осаждения грубодисперсных и коллоидных примесей к воде добавляют коагулянт – реагент, который подвергается в воде гидролизу с образованием труднорастворимого соединения, выпадающего в виде хлопьев в осадок. При укрупнении хлопьев под действием сил молекулярного притяжения захватываются грубодисперсные частицы содержащейся в обрабатываемой воде взвеси и коллоиды. Хлопья коагулянта вместе с задержанной взвесью и коллоидами осаждаются; при этом происходит осветление воды.
Для коллоидных примесей природных вод характерен “-” потенциал, поэтому для их коагуляции применяют коагулянты, продукты гидролиза которых имеют “+” потенциал: Al(SO4 )3 , FeSO4 , FeCl3 , Fe2 (SO4 )3 . При добавлении сернокислого алюминия в воду, он диссоциирует:
Al2 (SO4 )3 ® 2Al 3+ + 3SO4 2-
В результате гидролиза образуется малорастворимый Al(OH)3 :
Al 3+ + 3H2 O ® Al(OH)3 + 3H+
Образующиеся ионы H+ снижают показатель pH обрабатываемой воды. Нейтрализация кислотности происходит в результате реакции ионов H+ с ионами HCO3 - ,содержащимися в обрабатываемой воде (карбонатная жесткость):
H+ + HCO3 - ® CO2 + H2 O
Процессы коагуляции осуществляются в осветлителях, принцип работы которых основывается на организации контакта обрабатываемой воды с ранее выпавшим из воды осадком (шлаком) для интенсификации кристаллизации и выделения из воды взвеси и продуктов реакций между содержащимися в воде ионами и введенными в нее реагентами.
Для осуществления контакта обрабатываемой воды и ранее выпавшего осадка, служащего катализатором процесса выделения взвеси, в осветлителях организуется восходящее движение воды через слой осадка.
Осветлитель вводится в работу, когда температура воды достигнет 33±1°С.
Очистка воды в механических фильтрах:
Более глубокое удаление взвешенных веществ из воды достигается фильтрованием ее через зернистую загрузку из инертных частиц небольшого размера.