Возможности использования полиакриламидных флокулянтов на стадии предварительной очистки воды тепловых электростанций

Очистка добавочной воды для подпитки котлов тепловых электростанций осуществляется на водоподготовительных установках в несколько этапов. Первый этап (предочистка) включает в себя процессы известкования и коагуляции. На этой стадии в сырую природную воду подается насыщенный раствор извести (известковое молоко) и раствор коагулянта - железного купороса FeSO4·7H2O. В результате протекания реакций взаимодействия извести с растворенной углекислотой, солями жесткости, гидролиза и окисления ионов железа(II) в системе образуется шлам, состоящий из осадков CaCO3, MgCO3, Fe(OH)3, CaSO4, который в дальнейшем удаляется на осветлителе и механических фильтрах.

Для интенсификации процессов коагуляции нормативно-техническими документами предусматривается дополнительное использование на стадии предочистки флокулянтов – полиакриламидов (ПАА) [1]. В последние годы ассортимент выпускаемых как зарубежной, так и отечественной промышленностью полиакриламидных флокулянтов различных типов и состава значительно вырос, поэтому выбор реагента для использования в конкретных производственных условиях представляет собой довольно сложную задачу.

В качестве флокулянтов были выбраны два образца ПАА: анионный средней активности (Праестол 2530) и катионный средней активности (Праестол 650ВС). Краткие характеристики использованных флокулянтов приведены в табл.1.

Кинетику седиментации оценивали согласно методике для лабораторных опытов по известкованию воды [1], заключающейся в следующем. Заранее проанализированная по основным показателям (перманганатная окисляемость, содержание железа) сырая вода с заданной температурой помещалась в стакан емкостью 2 дм3, затем туда же вводились реагенты (известковое молоко, растворы железного купороса и флокулянта) в расчетных количествах, причем флокулянт вводился спустя 1.5 мин после ввода извести и коагулянта. Раствор перемешивался в течение 5 мин и отстаивался в течение 30 мин. После отстаивания осветленная вода сливалась и анализировалась по тем же показателям, что и исходная. Анализы проводились согласно стандартным методикам [2, 3]. Образовавшийся шлам сливался в мерный цилиндр емкостью 250 см3 (объем слитой воды и шлама поддерживался постоянным для всех опытов) и анализировался для определения кинетики осаждения по изменению во времени положения границы раздела между осветленной и неосветленной частями мерного цилиндра.

Таблица 1.

Характеристики флокулянтов.

Рис. 1.

Зависимость степени осветления (Q) от времени (t) в присутствии флокулянтов с концентрацией 0,75 мг/дм3, доза извести 3,81 мг-экв/дм3, доза коагулянта 0,5 мг-экв/дм3. а – отсутствие флокулянта, б – флокулянт Праестол 650ВС, в – флокулянт Праестол 2530

На рис.1 приведены типичные кинетические кривые седиментации шлама в отсутствие и присутствии флокулянтов в концентрации 0,75 мг/дм3. Аналогичные зависимости получены и для концентраций ПАА 0.5 и 1.0 мг/дм3. Из приведенных данных видно, что введение в исследуемую систему флокулянта значительно увеличивает скорость осаждения шлама и ускоряет процесс осветления воды в процессе коагуляции, причем эффективность действия флокулянта анионного типа выше, чем катионного. Более наглядно флокулирующий эффект можно оценить введя безразмерный параметр D = (V – V0)/V0 , где V и V0 – скорости седиментации дисперсной фазы в присутствии и отсутствии флокулянта, соответственно [4]. Для большей определенности оценки D значения V и V0 были взяты нами для фиксированной степени осветления цилиндров Q = 0.5. Полученные данные, приведенные в табл. 2, показывают значительно более высокую эффективность анионного флокулянта Праестол 2530.

Другие статьи по экологии

Адсорберы вертикального типа
Адсорберы вертикального типа обычно используют при небольших потоках подлежащих очистке паровоздушных (парогазовых) смесей, горизонтальные и кольцевые аппараты служат, как правило, для обработки так ...

Комбинированные методы улавливания паров летучих растворителей
Разновидности комбинированного метода улавливания паров летучих растворителей весьма многообразны. Например, в соответствии с одним из его вариантов улавливание проводят компримированием паровоздушн ...

Особенности взаимодействия общества и природы
Хорошо известен афоризм "труд создал самого человека". Но что такое труд, как не постоянное взаимодействие человека с объектами природы в их естественном или преобразованном состоя ...