Требования, предъявляемые к качеству воды, с ужесточением экологического законодательства представляют серьезную технологическую проблему для многих предприятий.

На многих вводимых в эксплуатацию новых производствах устанавливают локальные и оборотные системы водоподготовки и очистки загрязненной воды. Но на большинстве предприятий, использующих воду как технологическое сырье, остаются морально устаревшие схемы водного хозяйства, когда для водоснабжения берется свежая вода, а все образующиеся сточные воды (отработанные технологические растворы, продувочные воды, воды от мойки оборудования и помещений и т.д.) единым потоком проходят очистные сооружения и сбрасываются в водоемы.

– Оборотные системы очистки технологической воды позволяют повторно использовать её в технологическом цикле, обеспечить замкнутый цикл водопотребления, что резко снижает количество сбрасываемых сточных вод, уменьшает потребности в свежей воде и в итоге дает большой экономический и экологический эффект. Системы оборотного водоснабжения используются в металлургической, пищевой, фармацевтической промышленности. Но особенно широко – в нефтепереработке и нефтехимии, где вода нужна для охлаждения и конденсации нефтепродуктов, в т. ч. и в оборотных системах водоснабжения. Однако оборотные системы требуют более тщательной обработки воды, что вызвано необходимостью исключить образование отложений на поверхности трубной системы аппаратов, снизить коррозионную активность воды по отношению к металлу и предотвратить биологическое обрастание охлаждаемых поверхностей.

В условиях разработки новых месторождений особо актуальна задача автономного водоснабжения вахтенных поселков. Ряд компаний предлагают мобильные установки водоподготовки для очистки воды из подземных и поверхностных источников на открытых площадках (нефтяные месторождения, геологические разработки и т.д.), в теплоэнергетике, в местах, где нет помещения или затруднено строительство отдельного здания для водоподготовки и в условиях чрезвычайных обстоятельств.

Подобные мобильные станции водоподготовки малогабаритны, универсальны, способны включать комплекс технологий очистки (озонирование, УФ-облучение, грубая и тонкая фильтрация, сорбирование, ионообменные методы, мембранные методы очистки воды и др.). МСВ могут работать в любом климате (в диапазоне температур от -40 до +40 С).

Северное исполнение позволяет работать мобильным станциям водоподготовки в районе заполярного круга в условиях суровой зимы.

– В 2006 г. компанией реализован интересный проект на Сахалине, пос. Чайво. Анализ воды из местных подземных источников показал 12-кратное превышение содержания железа по сравнению с предельно допустимой концентрацией, установленной СанПиН, что влечет за собой заболевания печени, риск инфаркта, подавляет репродуктивную способность человека. Заказчик поставил задачу бесперебойного снабжения поселка очищенной от железа водой. Номинальная производительность станции водоподготовки – 4 м3/ч, пиковая – 12 м3/ч, давление – 4 атм. Проект станции включал: систему водоочистки на основе фильтров (угольные и обезжелезивания) и накопительные резервуары чистой воды. За счет большого объема резервуаров (9x1,5 м3 = 13,5 м3) удалось в несколько раз уменьшить требуемую производительность и, следовательно, стоимость фильтрационной установки. В ночные и дневные часы происходит подготовка максимум 4 куб. м воды в течение часа, а в пиковые – утренние и вечерние – заранее очищенная вода доставляется к ее потребителям из накопительных резервуаров.

Станция водоподготовки предназначена для непрерывного круглосуточного режима работы без участия оператора. Фильтры не требуют замены после насыщения примесями: восстановление их свойств производится промывкой (обратным током воды). Полная автономность станции включила систему контроля работы и оповещения о неисправностях. Все элементы станции снабжены датчиками, которые инициируют тревожные сигналы на пейджер сотрудника, курирующего систему, если контролируемые параметры вышли за допустимые пределы (например, падение давления, падение уровня гипохлорита, перегорание УФ-лампы).

Рис 1. Файл Мобильная станция водоподготовки

Особо остро стоит проблема современных технологий водоподготовки в коммунальной теплоэнергетике. Во многом качество воды и безаварийность систем холодного и горячего водоснабжения зависит от состояния трубопроводных коммуникаций. В последнее время в ЖКХ получили распространение полимерные материалы при строительстве трубопроводов, а также новые технологии ремонта и восстановления труб: рилайнинг (труба в трубе без разрушения), берстлайнинг (труба в трубе с разрушением), метод “swagelining” и микротонеллирование. Кроме этих уже зарекомендовавших свою эффективность бестраншейных методов для санации старых, инкрустированных и корродированных труб из стали и чугуна практикуется цементно-песчаное покрытие. Подобным образом, к примеру, впервые в российской энергетике защитят от коррозии трубы на Ново-Свердловской ТЭЦ ОАО “ТГК-9”. В этом году энергетики планируют обработать таким образом 6-7 км из 27 км водовода, связывающего Ново-Свердловскую ТЭЦ с Белоярским водохранилищем – источником исходной воды для питания котлов электростанции. Энергетики оценили эффективность нового метода антикороззийной обработки: наряду с профилактикой заделываются трещины и небольшие отверстия, образовавшиеся в результате коррозии.

Как правило, при подготовке подпиточной воды теплосетей на предприятиях теплоэнергетики используется химическое обессоливание. Однако есть и ряд перспективных альтернатив, к примеру, термообессоливание.

ООО “Экотех” разработана технология и конструкция термообессоливающей установки, практически не имеющей аналогов в России, – испарителей мгновенного вскипания. ИМВ работают в условиях вакуума и обеспечивают генерацию качественного дистиллята. Внедрены 11 установок на ТЭС (Самара, Курган, Казань и др.). Опыт эксплуатации новых технологий показал их конкурентоспособность по сравнению с современными технологиями ионного обмена, обратного осмоса. Получаемый дистиллят удовлетворяет высоким требованиям ТЭЦ с котлами 14,0 МПа, а себестоимость, по данным ТЭЦ, в 1,5–2 раза ниже стоимости обессоленной воды, получаемой химическим методом.

Рис.2. Внешний вид ИМВ Экотех на Казанской ТЭЦ-3

Денис Базыкин