автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Разработка рациональной системы водопотребления и способа очистки производственной воды на Туркменском заводе азотных удобрений

№

^ АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА

ИНСТИТУТ химии

На правах рукописи

БЕРДЫКЛЫЧЕВ Тувакклыч

РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И СПОСОБА ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВОДЫ НА ТУРКМЕНСКОМ ЗАВОДЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ

(05.17.01—Технология неорганических веществ)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

АШгабаг -

1993

Работа выполнена в Туркменском институте народного хозяйства

Йаучшз руководители: академик Ail Туркменистана, доктор технических паук,

профессор Ходаамамедов A.M. доктор технических наук. профессор Ашироо л.

Офншшыша .оппоненты: доктор технических наук'Евкшоз Х.К. шшидот технически: наук Хадзгсв Ц.Д.

Еодугдл организации: Производственное объединение "Каршноргохимпром"

Заддта диссертации состоится U-tOH^L. jgaar

в j_jL часов на заседанзш Специализированного Совета по защите диссертаций при- Институте хшаы /Л Турженнстана по адресу: 744012 г. Ашгабат, ул. Советских пограничников, 92, Институт химии.

' Автореферат разослан ишЛл 99^г.

Учений секретарь Специализированного Совета. Парфенова И. К.

шндодат химических наук

Обсая характеристика работы

Актуальность теки.Создание технологических систем рационального использования волы особенно актуально для крупных химических предприятия.потребляющих большие количества свежея вода и являк'лихся источником образования огромных объемов сточных оод. К их числу относится Туркменский завод азотных удобрений (ТЗАУ),при проектировании которого но бигл учтены специфика • производства и экстремальные условия климата. 3 результате. вследствие неудовлетворительного качества производственной воды' не обеспечивается нормальное функционирование системы охлаждения и технологического процесса в целом,велик экономический ущерб региону.В связи с этим разработка рациональной системы зо-допотребления и водоподготозки для конкретного предприятия является задачей актуальной и имеет большое практическое 'значение.

Цель ч залами исследования. Цель настоящей работы заключалась, в разработке рациональной системы водопотребления на ТЗАУ. В соотзетсБГС! с поставленной целью решались следухете задачи: -изучение действующей системы водоподготозки и водопотребления на ТЗАУ для выяснения причины повышенного потребления сзегкей воды и образования больного количества стоков; -эколого-эконсмический анализ возможных вариантов модернизации суцестзужэй системы водопотребления на ТЗАУ и разработка рациональной системы зодоптребления:

-разработка способа подготовки сброснсй воды для повторного использования в качестве производственной; -оценка экономической эффективности предлагаемой системы зодо-потребления и водопотготозки.

Научная новизна работы. в результате эколого- экономического анализа проведено сравнение различных вариантов модернизации с прямой и обратной связями типовой система водопотребления на' заводе по производству удобрений, показана перспективность применения рациональной системы водопотребления,основанной на повторном использовании в качестве производственной биологически и химически очиденкой сбросной воды.

По оригинальной методике, основанной на исследовании равновесных систем кзтионит-мннералпзсваннал вода.проведен расчет процесса _умлгчзнпл сбросных вод, выявлено 'влияние на процесс

умягчения.состава исходной вода и режимных параметров процесса регенерации в широком диапазоне их изменения.

Практическая ценность.Проведен глубокий и всесторонний анализ системы водаподготовки и водопотребления на действующем предприятии по производству азотных удобрений.Установлены кри-'тические элементы в системе водоснабжения, обусловленные недостатками проекта.

Разработаны рациональные системы водопотребления для I и II очередей ТЗАУ на основе действующих, отличающиеся минимумами потребления свежей воды и сбросом стоков. Установлена очередность проведения водоохранных мер.Проведен расчет процесса ионообменного умягчения биологически очищенных сточных непроизводственных вод региона для повторного использования в качестве производственных.Разработана технологическая схема централизованного узла по подготовке и умягчению сбросных вод.

Ожидаемая экономическая эффективность предлагаемых водоохранных мероприятий составляет 1,2 млн руб/год.

. Публикации.По результатам выполненной работы опубликовано 3 печатные работы.

Автор защищает:

-результаты анализа действующей системы водопотребления и водо-потготоеки на ТЗАУ;

-эколого- экономический анализ различных-вариантов модернизации системы зодопотребления для I и II очередей завода: -результаты расчета процесса умягчения непроизводственной сточкой воды региона:

-расчет экономического эффекта от внедрения водоохранных мер на ТЗАУ. ' '

Объем и структура-работы. Диссертация состоит из введения .шести глав.выеодов.списка использованных литературных источников. содержащего 118 наименований, и приложений.Работа изложена на 14Г "странице машинописного текста, содержит 28 таблиц и 10 ' рисунков. •

Зведение содержит обоснование актуальности темы диссертации.

. В первой главе систематизированы и обобщены литературные сведения по проблеме очистки производственной воды на предприя-■ тин по выпуску минеральных удобрений, сформированы цель и задачи исследования.

Во второй главе приведены результаты исследования существующей системы подготовки производственной воды на ТЗАУ и дай

- 3 -

анализ структуры управления водным хозяйством.

В третьей главе рассмотрены варианты модернизации системы-водопотребления.

В четвертой главе приводятся методика и результаты расчета процесса умягчения сбросной воды, технологическая схема й оборудование узла умягчения.

Пятая глава содержит расчет экономического эффекта от внедрения предлагаемых решений.

В иестой главе обсуждены основные результаты исследования.

В приложении даны заключения руководства ТЗАУ об эконо-' мичнской эффективности и целесообразности использования предлагаемых решений.

Основное содержание работы

ИССЛЕДОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ " И АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ТЗАУ

В процессе обследования существующего технологического режима водоподготовки на ТЗАУ (1-я очередь• действующих производств) выявлены количественные и качественные характеристики водных объектов.являющихся ключевыми:исходной воды из Каракумского канала, осветленной, умягченной, частично обессоленной(дистиллят выпарной станции). глубокообессоленной (после фильтров смешанного действия)' и водооборотной воды. Производственная вода различного качества используется для производства аммиака. азотной ■ кислоты.аммиачной селитры, во вспомогательных цехах,для теплотехнических целей.

Состав воды'Каракумского канала подвержен значительным колебаниям и корреспондирует с сезонным . составом воды реки Аму-Дарьи (табл.1). . •

■ Максимальные показатели состава воды по солесодержант; ¡¡сесткости. концентрации взвешенных веществ (а именно они принимаются во внимание при проектировании) весьма неблагоприятны для получения высококачественной производственной воды:

Серийный анализ качества производственной зоды (число анализов равнялось 25-27 по каждому показателю), позволил установить наличие достаточно грубых отклбнениЯ от стандартов практически длРвсех объектов.Так,при анализе осветленной"воды отклонения'от регламента по значениям рй зафиксированы в'12%' случаез

Таблица 1.

Химический состав воды Каракумского канала

ПК: Наименование Среднее Максимальное Минимальное

компонентов • мг/л мг/л мг/л

1. 2 3 4 5

1. Кальций 80,5 110 51.7

2.Магний 15,8 21,7 14.6

.3. Натрий-калий 145,0 299.5 55,5

4/ Бикарбоанат-ион 146,7 231.8 101.9

5.,Сульфат-ион 226, 0 355.4 118.0

6. Хлорид-ион 140,0 305.3 65.6

7. Сумма ионов 759.9 1313,8 407.9

8. рН' 8,1 7.4 ' 8.0

9. Жесткость общая.

Яо.мг-зкв/л. 6,26 6.79 4.39

10.Жесткость постоянная

!Кп. мг-экв/л 3,66 2.99 ' 1/89

11.Перманентная

.окисляемость, 0 мг/л 14.7 34,9 . 16,8

12.Сухой остаток 723.0 1204.0 420.0

13.Взвешенные 400 1000 220

вещества

по содержанию взвешенных веществ-в 59% случаев.Для умягченной воды превышение по жесткости до 20 раз по отношению к стандарту отмечено в ■ 16% случаев.Показатели частичнообессоленной- воды (дистиллята) по значению рН.элетропроводности. концентрации хлорида , жесткости.содержанию железа и кремнекислоты не соответствуют'стандартным .в 12:100:23:33:74 и .8% случаев соответственно. Контроль качества глубокообёссоленной воды показал, что процент отклонений от требуемого качества составил по значениям рН.содержанию 'железа и электропроводности соответственно' 77:27 и 50; -но содержании» кремнекислоты отклонений не зафиксировано. При исследова'"«; водооборотных охлаждающих систем отмечено высокое содержание солей. и.в частности, солей

жесткости в оборотной воде и угрожающе высокие концентрации специфических загрязнителей (до 70 мг/л аммония.нитратов до 309. мг/л, нитритов до 167 мг/л.содержание хлоридов колеблется от 686 до 2400 мг/л) в сточных водах.которые делают недопустимыми сброс их в канализацию условно-чистых вод.

Количественная оценка водных потоков, циркулирующих последовательно по стадиям водоподготовительных сооружений и в системах потребителях очищенной воды.осуществлялась с помощью конт-' рольно-измерительных приборов.установленных в промышленных сетях. На основе анализа качества воды и количественной характе-' рйстики водных потоков разработана балансовая система водопот-ребления и'водоотведения для действующей 1-ой очереди завода (рис. 1); выявлен ряд недостатков з очистке и использовании воды.

В качестве основных недостатков существующей схемы водопот-ребления.предусмотренных проектной организацией, следует , отметить следующее:

-для отвода тепла от низкопотенциальных источников тепловыделения используется неумягченная вода Каракумского канала после осветления, без фильтрации и обеззараживания.Применение осветленной зоды вызывает значительное напряжение в работе осветлителей (из-за их большой загрузки) и водооборотных систем вследствие формирования оборотной воды с общей .жесткостью, доходящей До 20 мг-экв/л:

-для охлаждения концевых холодильников выпарки неумягченной водой используется система прямоточного охлаждения, что приводит к быстрому образованию накипи на греющих поверхностях(температура стенки 70-150 С) и снижению примерно на 1/3 эффективности работы выпарной батарей.

Предложено резко снизить суммарное • потребление воды путём организации рациональных схем водопотребления за счет подачи более качественной воды на теплотехнические и водооборотные системы.

' РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ'СИСТЕМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТЗАУ

При разработке основных технико-экокомйческих принципов рационализации систем подготовим управления водными ресурсами руководствовались ■ рядом ограничений: необходимо было ."вписать" в • властвующие структуры водоочистки на уке

Балансовая схема водопотребления-водоотведения по материалам обследования ТЗАУ в 1988г.

58 ' 863 1

1 | |

1..167 1263 1 400 1 1 140

1 160 1 1

^- Предочистка 1 1 1Водооборотные I . 42

1 (осветление воды) 1 |циклы ВОЦ-1.2 1 1 1

1 12 1 1 240

1 284 1-------- - 1 1 8

400 II

1 22 Умягчение воды 1 1 1 12 I

к-- натрийкатионир. 1 III 1 1 АС-72 |_ 1 1

202 1 II 60 20 Т

1 40 \ 1 1

1 60 1 Термическое 1 1 40 1 Пусковая ко-1

- 1 обессоливание 1 1_ 1 --- _ | тельная 1 1 1

47 ■

107 1 47 1 1

V 75 ^

1 3 1 Глубокое обес- 1 1 |_|_1

и- 1 'соливание.ФСД 1 1 Г 1 АК-72 ' 1 и 1 1 1

60

14 1 90 ЙО 1 1

90 ^

1 84 1 Сбор конденсат 1 1 и_1

-- .1 та.УТЭЦ 1 1 АМ-600 и. 1

1 •1 70 1 1 1

. 1 _ С 1 1

1 387; 44.84:5 1 54: 6. 2655 ■ 422: 48.9% I

1 1

Итого 363 ;:5/час: 10« Р: г. 1

действующем предприятии", с принятым уровнем технологии и оьору-

дования и достичь значительных результатов быстро и без использования крупных капитальных вложений (соизмеримых с первичными' капитальными затратами).

В результате эколого-экономического анализа процесса оптимизации системы подготоаки и управления водными ресурсами ТЗАУ ' определен ущерб Каракумскому каналу от сброса в его ирригационные сети стоков в размере 11.6 млн руб./год(здесь и далее в це-нах1989 года)и намечена очередность выполнения водоохранных мер. Наиболее мощными потребителями воды, оказывающими также максимальное воздействие на состояние водных ресурсов промышленного-региона.являются отделение осветления, водооборотные систе--мы, химводоочистка.выпарная станция и станция биохимической очистки.Примерно на порядок меньше воздействие на состояние водных ресурсов оказывают системы фильтров смешанного действия, сброс конденсата и другие.

Рассмотрены три варианта, альтернативные действующей схеме водопотребления,с учетом их эколого-экономической эффективности по сравнению с базовым. Анализ вариантов позволил остановиться на наиболее эффективном,позволяющем сократить-водопотребление в 3 раза, сброс стоков почти ' в 4 раза, снижение затрат энергоресурсов в два с лишним раза, с получением эколого-экономического эффекта в 7 млн руб./год. В рамках исследования выбранного варианта рассмотрены и проанализированы отдельные блоки систем водопотребления и водоотведения с прямой и обратной связями,при этом в качестве окончательного варианта выбран способ, исключающий до минимума ' капитальные затраты и ретуртность циркуляции водных потоков, а. именно вовлечение" очищенных хозбктовых стоков после их глубокого умягчения в промышленное водопотребление взамен свежей вода Каракумского канала. Разработана рациональная схема водопотребления и зодоотведения 'в составе сооружений для I и II очередей.ТЗАУ(рис.2 и 3).

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА УМЯГЧЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Для глубокого умягчения механически й биологически очищенных сточных вод региона предложен метод ионного обмена с использованием катеонита КУ-2-8 в Ла-форме. ' ..

Для нахождения' технологических показателей процесса.определяемых^ основном составом исходной воды и режимщми параметрами процесса регенерици. бал' использован расчетный ме-

4367/. I

■Г I

I__

- 8 -

Окончательный вариант схемы водопотребления 1-ой очереди Туркменского завода азотных удобрений, м /час

| __101_

_|_278___I_

' I Станции биохими-1 278 IУстановка натрий- I

I ческой очистки I. I_I

50

.1 катионирования 1_22_

I_I

I 155 140

50 I Отделение освет-1 _I ления I

ВОЦ-1.2

I_15_

254

22 | Умягчение натрий-1 I I катионированием I I I_I

АС-72 1_12_;

20 40

1<_30_|

Выпарка умягчен-__I Котельная I

ной вода I_^ ВОЦ I завода I

__1_40_|_:_I

к—3—

182 . 1„ _107_

107

Глубокое обес-1 I ' соливание на I

I_ФСД_

•104 'I

_14_^_

|^_84_I Сбор конденсата-1

♦ I УТЭЦ ' I

I АК-72 I

1_28_

_

АМ-600

I

Т

70

8

Рис.2 '

тод. основанный на исследовании равновесных систем катионит-мк-нерализованная вода, что отливается от оби'чпринятого подхо-

да,основанного на оценке по. среднеэксплуатационнш данным, либо на экспериментальном определении Показателей для конкретного' объекта.Методика была предложена для расчета' процесса умягчения на прямоточных фильтрах непрерывного и периодического действия в широком диапозоне изменения состава исходной воды и параметров регенерации. Задача расчета заключалась в определении основ,-

Предлагаемый вариант схемы водопотребления П-ой очереди Туркменского завода азотных удобрений, м /час

101 с первой очереди

269

1,2

30

Осветлитель I

т

Фильтр

298

Резервуар ос- I ветленной воды|_

. 200 А

к X В О

50 I ВОЦ-ЭСБОЦ АМ- . I 250 _1600 второйчереди) _

'14?

Выпарка.

I ФСД

|1О0

—У-

17,5

0.7

I 100,3 У 0,3

I АМ-600 I I П-оЯ очереди! 1___I

Рис. 3

ных удельных показателей процесса умягчения в зависимости от рсчетного значения степени регенерации катионита.

При оассмотрении системы катионита-исходная вода определен равнсзе'снЬй состав истощенного катиокита.Расчет проведен для тсех составов сброснсй воды,по основным параметрам соотзетстзу-

ющим воде Каракумского канала с максимальным, миникалькьа! и средним солесодержанием (табл.1). .Представленные в таблице 2 исходные данные и результаты расчета показывают.что равновесная емкость поглощения катеонита зависит от солесодержания.жест-. коста.исходной воды и относительного содержания'в ней ионов кальция;значения показателей процесса ухудшаются по мере их увеличения. При расчете использован ряд вспомогательных величин, количественная оценка которых найдена с помощью уравнения ионообменного равновесия Б.П.Никольского для трехионной системы об> мена Иа^Са1' -П^.

Для расчета степени регенерации катионита использованы полученные характеристики равновесного состава катионита и режимные показатели процесса регенерации. Расчет проведен по эмпери-чес^ому уравнению: пр-1-ехр [йр* (0. 0155Ир-0.331)-1.38*^КО-(0. 691+0. 00235<3р*ср. р. ) . /Ир+1,723/«Зр*Хр)+0,1вСр. р. /(Ср. р. -¡¿КО) ]: обозначения и диапазоны изменения параметров: •ар - удельный расход регенерационного раствора поваренной соли, 2-12 г-экв/л кат.

На первой ступени умягчения рекомендуемый расход соли ■ составляет 120-150 КаС1/г-экв поглощенной жесткости.

что соответствует значению й р -3 для всех исследован. ных составов вод; Ир - скорость вв^да регенерационного раствора. 1-8 м/час. Ср.р. - начальная концентрация регенерационного раствора. 1,2-2.4 г-экв/л. ко - относительная концентрация ионов жесткости в полностью истощенном катионите.

Результаты расчета степени регенерации катионита во всем.указанном диапазоне изменения параметров (рис.4) показывают .что влияние начальной концентрации регенирирующего раствора наиболее заметно сказывается в интервале 1.2-1,4г-экв ИаС1/л кат. что позволяет зыбирать в качестве рациональной концентрацию 1.4 г-экв/л(что соответствует 7.5-8% НаС1).Уменьшение скорости подачи регенерашоннсго раствора весьма заметно повышает степень регенерации катионита.что дает основание рекомендовать воздействие именно этого.не связанного с затратами реагентов фактора, для получения катионита с заданной степенью регенерации.Степень ре-

Таблица 2

Исходные данные(I)и результаты расчета(П) равновесного состава катеонита

Показатели. Формулы для расчета

Исходное солесодержание воды максимальное среднее минимальное

1

4

I.1. Солесодержание исходной 0,01895 воды, Сро, г-зкв/л5

2. Общая жесткость. Яро, мг-экв// 9.54

3.Относительная концентрация ионов жесткости, ¿¿ро-Жро/Сро '0,503

4. Относительная концентрация Са*' 3 общей жесткости.

q ро-Са"" /Яро 0,64

5. Полная емкость поглощения катеонита с учетом необменного поглощения катионитов, г-экв/кг сух. кат.

ек=е0 +0,132 Сро+0.022Сро 2.552-

II.1.Равновесная относительная концентрация ионов жесткости в катионите. •

^0,25 + А'-0.5

А

2. Вспомогательный коэффициент

_ я ро * Лро

Я ко» (1— ро)"*'

3. Относительная равновесная концентрация Са в катионите

1 К2 -1

Ч ко = [1+(------ 1)*----] 0.308

Я ро К1

Хко

0,85

41.62

0.01261 0,00627

6,97 4.39

-■-0.553 0,700

0.58 0,41

2.546 2. 542

0.89 0,94

73.17 283.0

0.761 0.666

-тг-

1 2 3-4

4. Равновесная емкость поглощения катионита.Ек,г-экв/л кат.

Ек» /.ко* е *^к

5. Равновесная емкость поглощения катионита по Са^, г-зкв/л кат.

(Ек)са = Ек * я ко

1,274 1.344 1.413

1029 1.015 0.941

генерации катионитоз, истоцекнкх при умягчении воды разного .состава.изменяется незначительно, поэтому в дальнейшем использовали данные, полученные для воды с самым неблагоприятным составом (с максимальным солесодержанием).

Далее при исследовании системы отрегенерированной катионит -вода определяем состав воды,находящейся в равновесии с катеонитом заданного состава,то есть умягченной воды. Порядок расчета и формулы аналогичны представленным в таблице 2. Результаты расчета(рис.5) показывают, что получить умягченную воду с заданной степенью жесткости для I ступени умягчения 0,1мг-экв/л можно .используя широкий диапазон изменения режимных параметров регенерации.

Конкретно.используя регенерирующий раствор с выбранной на- __ чальной концентрацией 7.5-8% НаС1,можно получить кондиционную воду при скорссти подачи раствора не выше 7м/час(рис.6).

Полученные -выше значения характеристик равновесных составов катионита,исходной и- умягченной вода использованы для расчета основных: удельных показателей процесса умягчения (табл.3).

Полученные значения удельных показателей и выбранные технологические параметры процесса, использованы при разработке исходных данных для проектирования узла умягчения биологически ■очищенных'непроизводственных сточных вод. Разработана технологическая схема, произведен расчет.и выбор оборудования.

Зависимость степени регенерации катиокита от начальной концентрации регенерирующего раствора для умягчяемой воды с исходным солесодержанием: а-0.01895" г-экв/л. б-0,00627 г-экв/л. Скорость ввода регенерирующего раствора, и/ч: 1-1: 2-4.5; 3-8,0. пр

0.9 Т

0.8

0,7

0.6

пр

. 0.9 4

0,8

0.7

1.0 1.4 1.8 2.4

Ср.р..г-экв НаС1/л

а)

0.6

1.0 1.4 1.8 2.4

б) Ср. р. ,г-экз НаС1/л

Рис.4

• Зависимость жесткости умягченной воды от начальной концентрации регенерационного раствора для катеонита КУ-2-8 (солесо-дергание исходной вода 18.95 мг-экв/л. жесткость .9,54 мг-экз/л).Скорость пбдачи регенерационного раствора, м/ч: 1-1,0; 2-4,5; 3-9,0.

Ср.р,г-экв/л

Рис.5

РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТЗАУ

Экономический эффект достигается за счет сокращения потребления расхода речной воды по сравнению с базовым вариантом на 833'н 250 м'/час соответственно по 1и II очередям и суммарно на 1083 м5/час; сокращения сброса стоков в ирригационные сети и русло Каракумского канала на 833 и 143 мг /час соответственно-по!и II очередям и 976 м*/час всего; зкономии текущих и капитальных затрат на .организацию водоохранных. мероприятий (табл.4).

Зависимость общей жесткости умягченной воды от скорости подачи регенерациокного раствора с концентрацией 1,4 г-экв/л (исходная вода с солесодержанием 18,95 г-экв/л. жесткостью 9,54 мг-экв/л)

О 2 4 6 8

Мр, м/ч

Рис.6

Основные удельные показатели процесса умягчения сточной воды ;

ТаблицаЗ

Ип/п Наименование показателя Расчетное значение Оценка по среднеэкс-плуатационным дашпм

1 2 3 4

1. Теоретическая величина 134 полной удельной выработки умягченной воды, ь^/м^кат

2. Поправочный коэффициент, учитывающий злияние не-

• 1 2 3 4

полного истощения и регенерации катионита.а также снижение емкости катеонита при отмывке после регенерации исходной водой 0,662 . .

3. Фактическая удельная выра- 88 ботка умягченной воды, иг Л? кат .

4. Фактическая полная емкость

поглощения катионита, кг-экв/м 0.83 0,65-1,10

5. Удельное количество регенераци-онного раствора поваренной соли. ■

м /м3 кат 1,2

6. Остаточная жесткость умягченной воды.мг-экв/л 0,10

Таблица 4

Данные для расчета ожидаемого экономического эффекта в результате внедрения рациональных систем водопотроблеиия на I и 11-ой очереди ТЗАУ

NN Показатели • Услсвя. Единицы Значение показателей ,

(наименование), обозн. измерения в базовом в новом ва-

варианте рианте

1 2 3. 4 ■ 5 6

1, объем водопотреб- • А1 млн. м*/год 14,4 5.07

ления свежей воды тыс. м*/час 1800 634

2.Объем потребления ; А2 . -//- \ 14,4 5,07

осветленной воды • 1800 . 634

3. Объем сбрасываемых A3 -//-. 12.06 3.17

сточных вод (вместе 1507 . " 396 \

с БХО). .

4. Затраты на потребле- С1.С2тыс.руб. 14,3/32 ■ 36,651

ние свежей воды год

-ЧГ-

12 3 4 5 6

5. Затраты на произвол- СЗ.С4 -//-ство осветленной воды.

6. Затраты на организа- С5,С6 -//-цию бессточного производства путем очистки стоков и вовлечение их в промышленное вола-потребление.

7. Затраты на произвол- С7.СЗ -//-ство умягченной воды

8.Капитальные затраты К2 -//по новому варианту на строительство дополнительных мощностей по умягчению воды . и прокладку трубопровода от станции БХО до

промплощадки ТЗАУ

9. Коэффициент эффектов-Ен -//- 0,15 0,15 ности использования • ~ капитальных вложений

10.Приведенные затраты по вариантам: /С1+СЗ+С5+С7/+ЕнхК1

/С2+С4+С6+С8/+ЕНХК2 11490,72-0,15X0-2952.651+0,15x2000 11.Ожидаемый экономический

эффект Э • 8238,069 тыс.руб.в год

1080,0 380 '

9648,0 2536,О

614.4 1107,2

2000. О

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной схемы водопотребления отдельно для I очереди ТЗАУ составляет 4,8 млн. руб./год / утвержден руководством ТЗАУ/.

ВЫВОДЫ

1.С целью выявления причины повышенного потребления свежей воды Каракумского канала и формирования избыточного количества сточных вод исследован технологический режим водоподготовки (выявлены количественные характеристики стадий осветления, умягчения. частичного термического и глубокого ионообменного обессоливаиия воды) и водопотребления на Туркменском заводе азотных удобрений (ТЗАУ). Состазлена балансовая система водопотребления и водоотведения для действующей 1 очереди завода.

Установлено, что основным недостатком существующей схемы водопотрабления. предусмотренным проектом, является использование неумягченкой воды Каракумского канала в качестве оборотной в прямоточной системе охлаждения выпарных аппаратов.

2.На основании эколого-экономического анализа водопотребления выявлены наиболее мощные потребители воды на ТЗАУ, оказывающие максимальное негативное воздействие на водные ресурсы региона: отделение осветления, водооборотные системы, химводо-очистка. выпарная станция и станция биохимической очистки.

3.На основании рассмотрения трех вариантов, альтернативных действующей схеме водопотребления, выбран наиболее эффективный, позволяющий сократить водопотребление. сброс стоков и затраты энергоресурсов более, чем в 3 раза. При этом исследованы отдельные блоки систем водопотребления и водоотведения с прямой и обратной связями.Наиболее эффективным признан способ вовлечения в промыяленное водопотреблоние биологически очищенных хозбыто-вых стоков после их глубокого умягчешш.

4. Произведен расчет процесса умягчешш биологически очищен-, ных сточных,вод ТЗАУ методом Ка- катконирования на основании исследования'' равновесных систем исходная вода - катеонит КУ-2-8. регагерационный раствор - истощенный катионит и умягченная вода - отрегенерированный катионит.

Установлено, что изменение состава сточных вод, определяемого сезонными-колебаниями состава воды р.Аму-Дарья, . влияет на условия процесса незначительно.

Исслодовано влияние реаимных параметров процесса регенерации на состав, катеонита. - • Выявлен оптимальный ..режим. процессов умягчения воды и- регенерации катеонита.

5. На основании полученных результатов разработаны исходные данные для проектирования технологии умягчения очищенных сточных вод ТЗАУ.

6.Рассчитан ожидаемый экономический эффект от внедрения рациональной схемы водспотребления для I и суммарно для 1и II очередей завода, который составит соотвотственно 4.8 млн. и 8,2 млн. рублей в год.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.Бердыклычев Т.,Ходжамамедов А.М.,Аширов А. А., Уфимцев Б. Ф. Расчет процесса умягчения сточной воды Туркменского завода азотных удобрений. Сообщение 1.Влияние состава сточной воды на . состав истощенного катионита.-Сб. трудов Института химии АН Туркменистана,1993.-С. 57-65. ' . --

2. Бердыклычев Т.. Ходасамамедов А. М., Аоиров А. А., Уфимцев Б. Ф. Расчет процесса умягчения сточной воды Туркменского завода азотных удобрений.Сообщение 2. Влияние параметров регенерации на показатели процесса умягчения.-Сб. трудов Института химии АН Туркменистана.1993.-С. 66-72.

3. Бердыклычев Т.Б. Методологические предпосылки к исследованию влияния минерального состава водных ресурсов на качество питьевой воды и напитков. -Тез. докл. Научно-практ. конф. "Вклад молодых ученых и специалистов в ускорение научно-технического прогресса и социально-экономического развития республики в свете решений XIX парт.конференции".Аохабад. 1989. -С. 22.

4. Оразов и. Б., .Аширов А. А.. Уфимцев Б. Ф., Бердыклычев Т. и др. Разработать рациональную систему подготовки и управления потреблением водных ресурсов- на Туркменском заводе' азотных удобрений (Отчет).Туркменский институт народного хозяйства.» гос.регистрации 01880026596:инв.Н 02910035552. Ашхабад. 1990.-73с.

; / Л' <' .'у