автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Разработка технологии утилизации рассолов процессов умягчения и опреснения морских вод на ТЭС

азербайджанский индустриальный университет

им. М. АЗИЗБЕКОВА

На правах рукописи

СУЛТАНОВА ФАРИДА МАМЕД кызы ^

/ ; -' ' ' ,

; : /

I ■ /

' / 7

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ I РАССОЛОВ ПРОЦЕССОВ УМЯГЧЕНИЯ И ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКИХ ВОД НА ТЭС

Специальность 05.14.14 — Тепловые электрические станции

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

В а к у —

1991

Работа выполнена в Азербайджанском индустриальном университете им. М. Азизбскова.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор АБДУЛЛАЕВ К. М.

Научный консультант:

кандидат технических наук, старт, науч. сотр. АГАМАЛИЕВ М. М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ФЕЙЗИЕВ Г. К., кандидат технических наук ИБРАГИМОВ Г. Ш.

Ведущее предприятие: АзНИИ «АзВОДГЕО».

на заседании специализированнегв совета К 054.02.07 при Азербайджанском индустриальном университете нм. М. Азмбекова по адресу: 370601, Баку, пр. Ленина, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АзИУ им. М. Азиз-бекова.

Защита состоится

1991

Автореферат

1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к. т. н., вед. научн, сотр.

ПОЛЕТАЕВ Л. Н.

I -3-

! . ; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■ ■■ - ;

>рг.-.'ци/, ^Актуальность проблемы, Широкое вовлечение морских под в технологические цикли ТЭС после соответствушэй обработки (опреснение^1 умягчение) является одним из радикальных путай ослабления дефицита пресной воды .Работа опреснителышх установок хврактеризуется сбросом рассолов, которые содержат солевые компонента исходной морской водя в более концентрированном вице. Нарушение экологии сбросных зон и содержание значительного количества химпродуктов, имекомх важное народнохозяйственное значено, делают актуальной проблему утилиза« ции рассолов опреснительных установок и переработку их а : импродукти товарного качества.

Морские воды и их рассолы" относятся к растворам сульйатпо-хлорид-ного типа. Существующие технологии утилизации таких рассолов характеризуются сложностью и неполной утилизацией химпродуктов,низким уровнен научной проработки отдельных стадий,ориентированностью главнш образом на обработку рассолов каспийской воды. При этом наиболее оло.таой стадной обработки является термическое разделение ¡!а(1 и Мс^Щ -ввиду близости значений раствЪршлЗсЙ! этих солей. Вг/осте с тем обращает на себя внимание возможность элективного термического разделения хло-ридной системы ¡¿ЬС1 ),из-за суцествогашго различия раствори-

мости зтах солей, высокий уровень научной и проектной проработки птой технологии .Для известных решений характерна также ограниченность данных по кристаллизации гипса, осаждешш и Зильтронанию гипса, гидро-ксида магния и их смеси в области концентраций характерных для рас- , солов морских вод.

Цель, работ». Целью настоящей работы является разработка технологии безотходной переработки сбростя рассолов процессов умягчения и опреснения морских пои на однородные химцродуктъ с оовершенствовз-м, пм с.'тадии осаждения и <151ЛЬТровагаы.

Конкре'шг-.п задачами работы являются:

' - 4 -

- разработка технических решений, обеспечивающих тракс-форыа-цию традиционной стадии термического разделения хлоридов и сульфатов натрия на более аффективную стадию разделения хлоридов калыщя и натрпк;

г исследование и вибор оптимальных условий кристаллизации гипса из пересыщенных рассолов опреснитальшх установок, работавших на умягчеааой морской вода; ■ s

- всследозаimo оедзшаигаццошшх свойств осадков гипса а гидро-ксида иапшл.а -для'известных технологий - с^зса этах осадков,о разработкой неходких данных для раочота отстоСнвиоа;

- исслздоватае фильтрационных сво£ста сгуцзнных осадков гипса, гидрмцзда магаад и íex сиеси с разработкой рекомендации по выбору способоа и условий {¡альтровакия;

г- иселедовсше .технологической схвш утилизации рассолов суль-фатио-хлорлдногс мш, основанной иа стадии тэрмнчасаого разделают хлоридов калыдая и натрия;

- хехняко-эк.ономачооков исследование разработанной технологии утилизации сбросных рассолов.

Научная .новизна работа:

- разработана швзл'-технология утилизами рассолов сульфатно-хлер^диого тиаа» осцогшшая на траисфоршцнн этой систеш в хлорид-луз систему путем .глубокой дедульфатизацал»

- нояучсно зджтнхзеляожаствокной рогрессии для расчета Степана деоульфатизации рассолов ври обработке их хлоридом кальция, полу-чаемед в собственно;.} технологическом цикла;

~ катодами математического планирования эксперимента выявлен« оптимальные условия," кристаллизации гипса из-первещвтщх рассолов (отработанных регбкг>рациош-шх растворов стадии.умягчения морских вед), получены-уравнения регрессии для расчета технологических параметров осаждения.сусланзии гипса, гидроксида ля гния я гипсомзгнозиаль-коВ сиоси с различием соотнсаекиои зкомяодeuros;

- б -

.' - для широкой области изучения шщентраииИ сгущенных ооодков гмса,тндрокснда кяггош я их стой получоин эштричосхио форму ли для расчета уделышх сопротивлений осадков, разработаны рвкогшдэ-цт по выбору условий л способов..фильтрования;

- разработаны оптимальные условия реализации технология без№-ходной утилизации рассолов процессов умлгчопия я опреснения морских вод; ' . .

- обоснована твхппко-эвошмачееяая эффективность предложенной техколотап утилизации.

{фактическая пояносгь работн. Разработанная тохпологля уталз-аацип рассолов опреснительных установок, исключват гашз-либо сбросы а яодоош и яозволяот осуществить переработку рассолов па однородна химпроцукти: , которио Ег.ро-ко используются в неродном хозяйстве .По данной технологии ¡«017 т быть уталззировсш рассола всех типов одреснаталышх' установок, торно представляот пнтарсо ддл теплоэнергетика: термических, обра тяо~ осшгачзсотх.элоктроЬ&лгаш. Результата ясолодозашй! по ссаядвпня и фммровашш осадков глдроясядэ кэгкги,гипса п пх сзач бить, использована в дргжтячэсгах рсстзтах ц вкборо соотоагствугпзй' апшратури.Результатц гссдазяоваизй представлены в В/О ИиГОИЗнврго-пром а попользованы для разработка узла утилизация сброски* рассолов блока паропреобрвзовагелькоа а умягчитвлыюй установок (па каспийской воде) для Сумгаитской -ТЭЦ-1. Оаидаеьай экономяческаА эффект от внэдроЕия 154,3 тыо. руб а год, Соповннэ полоязяил настодаЗ работа вошли в подготавливаемые а ивстояазо время для продсташшлл в ПО Ааэнерго и ряд проектных организаций рекодаидбцйп по использовании морских эод в теплоэнергетике»

Достоверность п обоснованность результатов. обоспэчкггаогоя там, что в ходе экспериментальных доследований ,прп обработке лояучсндах результатов, их анализе нсоольэоваки авробировашсгУ кэтояяки проводе-

ния исследований,выведанные математические зависимости адекватны экспериментальным даншш .использовались унифицированные методики химического контроля растворов.

Апробация' работы. Основные результата работы докладывались на республиканской конференции "Охрг т водоемов от загрязнения стокаш теплоэнергетических предприятии, , ¿аку,1583 г.; Первой Закавказской научно-технической конференции в области охрани окружающей среди, Батуми, 1ЭВ6 г.; Всесоюзной научно-технической коррекции "Проблем; оокращбнг'л сточных вод и создания заг,-шутах вистом водоиспольэова-иия электростанций", Челябинск, 1983г.; Научной конференции "Пробле мы нор»яфоваш1я к повышения экономической о(Мект;шгостм морского водосна&кения отраслей народного хозяйства "а побережье морей СССР", Одесса, 1988,г.; Научно-технической конференции "Проблемы водоотво-денкя {фуннкх городов",Баку ,1989 г.

Публикации. По результатам исследований, излаяенных в диссертации, опубликовано 10 научных трудов к получено одно полояштель-нов решение па изобретение.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из: введения, пята глав , списка литера тури, вшшчащего 129 наименований, 7 приложений. Она содержит 160 страивд машинописного текста, 34 рисунков и 30 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВоЕввдании обосновывается актуальность теш диссертационной ;вботн,формулируется ее цель.

Сорвал глава посвящена характеристика технологий опреснения п иягчелкя мороких вод на ТЭС, условиям формирования сбросных рассот-зз,обзору технологий юс уяшгзацяи, постановке конкретных задач ¿следований к анализу путей их ревенля.

В области опреснения и исвольвовакпя морских вод па TSC можно иипелйть два основных научных направления. Они основаны на теркн-

веском опреснении и отличаются лишь подходом к решению проблема пре-' дотаращсння су льготой накипи. Наиболее распространенное решение сульйагнсй проблемы - ограничение маис и г, ильной температуры испарена, в первой ступени испарительной установки и кратности упартшшя в после шей ступени. В частности, это практикуется на крупных опрео-нлтелышх установках, рабстевдих на каспийской пода (гг.Шевченко, Краснововск). Сбросные рассолы характеризуются пьшцонностш по сульфату кальция, максимальная кондентращя солей не презшаог 50 г/л при неходком солесодиркашш 13 г/л. Бтороо направление основано на предварительной ионообменной обработке морской воды (Л'я- -катиониро-ванием, Л<!?-££-локированием) с регенерацией ионнтов концентратом нитрованной г.оды (продувочной водой испарителя),максимальное солвсо-дерканде которого регламентируется качеством пара и составляет 150170 г/л. Сбрсснка рассолн формируются на стадии регенерации и отмь'й-1ш ловйтов в вида отработанных рвгеперапаешшх растворов солесодор-¡унизой до 70- 80 г/л и болов, в гавксвмссти от ро:;г:ш отшпгн (<2г*'» БОгШ; ЗООт <120; = 655^673; 7104934; 035-511}

гц1-/л), Основная еттоташшд особенность этих рассолов - высокая пересшданаость по сульфату кальцая.

Игвссиагв рсвеняя по'угадкапаи рассолов шгут быть разбита на авэ группн, сбвспочярекгяэ полную ояв частичную переработку. Для технологий частичной уяиазанвя характерно осаадошю СаСОл н извостьп шш одкш патрон, оегддегав сульйата кальция из варесигден-нгх растворов с нагрело,м или без него, осезденпв гилсетгкегяальвсй смеси кзвесткоЕанио.м. Пси зтом остаточка натркэЕУО рассола пасы- ' шешшв по гипсу по возиожиоста гкксмеадувтея использовать в схз!.ях умягчения прссних вод з качестве регвнораита.в противном случае -сб[ асиъать в море.

Основные солевые компоненты морских рассолов - хлориды и сульфаты натрия. Поэтому большиптао известнкх технических реашгнй по пол-

- б -

Boíl утилизация рассолов ,наряду с осаждением катионов костиости в то2 яла HiioJt форко, в гачеотае основной стадам обработки включают стадии разделения натриевых сслой. В условиях ТЭС наиболее аффективной считается изотермическая кристаллизация в впрарных аппаратах конструкции СвердНКИхилмаи,

Показано,что торкаческоо разделение сулИатно-хлоридиой системы № однородные компонента является наиболее слсиой и дорогой стадией всего технологического процесса утилизащщ п обусловлено объективней причиной - блнзоешэ сначаикй рсстворикоотеЙ K'cifl п SfajSfi, (соот-doiotsqiiiio 33,4 и 42,1> г в 100 г ззоду яра 100°С), Поэтому для получена« однородных продуктов из btoIí системы рекомендуется сочетать выпаривание а охлаждеш«.

Рассмотрони технологии разделения кошоиектсв другой спстеил tíaC¿-(bC¿£ , Отмочена возиашюсть одностадийного разделения солой отой система, кз-'з ' существенного раалачид в растворимостях(для C&C¿¿ -IGB,-1 г в 100 г вода), достаточно глубокая научи?я и тохно-логачзекая проработка этой стадии, налачло фооглних проработок. Однако, о та систогл- (хлорадная) характерна для сточпих вод установок укягчшт пресных ¿од с регенерацией .

Исходя из пглссзпгшго один из радикальных путей повшэнкя oW вкЕзисо-ш технолога! уташаацаи рассолоз га видела в раарабо?-U? тсхгпчосмас ропоияй, сбоеиочавсжках транейорг.пцг.о сульЗасио-хлориддоа сеотсш в чдето хйоридпу». Для роаопия этой задачи пред-дсаа способ глубокой роуль^атапидо рассолов кокцэитрировашши раогвороа Сй££л . Показало, что гаиша усвсшам являзгея испольво-вшшо со товарного CaM¿ , о салучошого в собственной тохнологачео ком цпкхо - из утилизируемого рассола.

'Вашоо место в схемах утилизация рассолов процэссов умягчошш в опреснения аанжают стадии осаяданая и фильтрования осадков гипса, гидроксида наглая и типсомагиезиольной скоси. Приааддц краткий

хЗзср.работ я птах областях. Обосновала ограниченность имеющихся ■jamase, изученность л:шь лсналишх областей, непозмояодост- обобп;з-пя роэультатов извест'их исслэдоосний и распространения их па изучва-.уп область ввиду практикуемого эмпирического подхода.

Вторая глава посвяхзпа исследования процессов кристаллизация 'япса из пороенпэнпих рассолов морских под, дос/льфотизаиди рассоха понпзитрпронашшга растворами CüC&¿ , изучению седпкоптоцпоа-!UX сясйстз гипсовой суспензия.

На пэрвои зтааз иоалодсваияй рассгатризалаоь концентрирован-:нз от 5 до 10 раз рассолу гаспайскоП а оды с кс у<ТЛицяоптаг.я перос»-даностл 2 я 6,4, соответственно. Изучалось яллязта чотнрох оспов-их íaitTopca - интсшспшости ei продолтлтельноста перекеиглвшщя, паяльной концентрации (поросиздиности) п доэи затравка (гипса)- пя КОРОСТЬ ГрИОТаЛЛЯЗПЦЯИ, ХОЗОДППвЯТ ПЗрвС»ЛЦ9ШЮСТЯ п стопою счиот-а раствора ог гипса. Ояюфскторпвш вкспврммоятага ггязяэяи стояка уровни п интервала варьирования пркнлтше фактерря»

В исследуемой сбАзста пое^чоио окстрнпооков урапюааэ zm panarra скорости кристаллиаиян гяпез из пвросисятжх раосолсг?

/71*0 00Ь-аСШ , VI)

хо А С - сбсолзтпзя гересгаэппоств, 40-123 га>э!пз/я,

Лл.1 пзвольпого учесть пэугяокэЯ сблзста рээлязезакэ nwypen-ш от полного факторного зкеязрпкзпта - ПЗЭ о посчуют» уравпо-10 porpcccmi. Оно яспсшьзсггшэ для полога оптшльлыпгс уолсэтЯ :истга езтодоч крутого спуска. Уотапспдоио,что ОПТИКЭГЫПаМ УСЛОПЙ.'ГЗ шотаз вврзевдшшх рассолов ( стрвботешшх регзиерзшеппах раотао->э) от гапез отазчапт: проц<ыгатсльпооть парвгюгавого! - 24 ran, ic/.o оборотоз маяал<п - СО сб/мш, продолгптзлг-ность отстоя - 26 :и, доза затрат! - 12 г/л. Для рассолоп о исходной сгоезпья иоя-мтряроганзя равной пяти, укапанниэ уелсетя сЗоопзчигаэт емпэ!» ;зстки раствора от гипса на 93

- 10 -

Исследование по криотоллязацкя гипса шшолнаю; также для на-которого класса минорелязованннх вод отличных от каспийской. Для схем обработки морских вод с предварительным известкованием с приманенном ортогокальпс'о плана второго порядка получено уравнение рогреосви, позводшоцээ дрогясзирп ть величину остаточного содор-жания кольцая в зависимости 01 какого состава рассола.

В наследованиях по да судьба таза рассолов на основания предварительных опытов концентрация хлорида кальция в обработанной расоолв была принята в интервале 100 -2СОО мг-экв/л. При этом исходила из всзкс.лгости использования 30-40¡£~нкх растворов .

В опнтах варьировались таккз штантоглдаи (170-270 ыт-экв/..

п.ЬШ (4Ш-1Й00 ыг-зюз/л) . Концентрация ' принималась

равной 350 кт-окв/л. В качестве выходного параметра определялась остаточная концентрация сульфат-иона. Методом Браидона было получен уравнение шеишетвониой регрессии следувдого вида:

*(олз}!олщ -а), пг-¿«¿/л

Средняя относительная погреынооть уравизипя составила 6,6$. Око поаволяэт прогнозировать остаточвоз содержание суль(Гат-понов в исследуемой области при различных концзнтрг.цкгве компонентов,в по величинам походного 2 остаточного содержания суль^ат-конов определять степень деоульфтзации, Установлено, что степень де-сульфэищащш рассолов шаат быть доведено до 95-99 % со енлже-насы остаточного содерхания сульфат-ионов до 3-10 мг-экв/л.

Путам снятая нрявкх кшетикй уплотнения н эффекта осаядешя гипсовой суспеяззк с концентрацией 10-60 г/л при высоте столба «идкости от 0,4 до 2,5 п иооледовани седнментацяоиниз свойотеэ гипса. Установлено, что известное вирашшэ .

ЫК-М'Х

'моаат быть использовано для распета отстойяакоа в области комантра-цкй суспензия до 20 г/л. Определено зшиенпв о:.*лиряя8ского коэфрщвц га Л » 0,95-0,97. - ,

Здесь hj>u¿j> - соответственно расчетная высота золя осавдаяяя а продолжите льноть пребывания суспенягав проектируемой отстойника, h4 я f^ - то Ее на лабораторной дадэля.

На лабораторной шдэла отстоШшт устаковлана функциональная связь текущего значения зойн осаждения от исходной концентрации гапоа (С) й временя осавдзяш £ it }

ht *&>*<) U)-

где Cl а В - эмпирические коэффициента, зависящие от О а » -ОМ] к

■В области значений С * 2СН60 г/л б,»ла проведана ола^ы на колонках с высотой зоны осавдаяяя 2 м, я получана эмпирическая формула для расчета с|фекта осаадэния в области значений 40+735.

поезядайа .доследованию свдамантавдонних свойств гадроксвда изгнал а гяпсомагнезяальяой cusca.

Изучалось влияние ксищвнтрацяя }¡QC&-, доза я коях$ ятравдя фяо-, куляита (ПАА), рециркуляция осадка, ива реагзатов-осадаталой (окея-' да кальция я гядрокевда'натрия}. на шиетйку уплотнения осадка и аффект осветления рассолов от гядрокедда магния. ПорЕНй зтая яссладэ-ваяай проводился на иоделя раствора, характерного для да сульфатазареванного концентрата каспийской води. Расчетная концаитрацая /"/g/^'í!» образующегося прл известкования этого раствора составила 10,5 г/л. Опыта прогодялясь в цилиндрах пра высота слоя суспензии 40 см, Она, показали преимущество использования известкового молока, Сопоставлением двух способов литенсифакации процесса осаздвння -

.от"

рециркуляция рана8 Бывавшего осадка в количестве 25~75> осавдаакого и введение-ПАА - было показано преш^.астао ввода ПАА, Оптимальная концентрация последнего - Ъ.1%, доза - 8,6.10~3 мг/мг осадка. Установлено, что в соч .тания с оптимальной дозой; ПАА нагрев раствора до

40-50°С ещз болаа интенсифицирует осаждение. При этом эффект осаи-дзяет - 60-70 % достигается за 1,2-1,5 часа.

Исследования по осавдания гидроксвда магния более широкого диапазона изменения концентраций (7+14г/л) проводились методом математического планирования' эксперимента. Изучалось влияние трех основных факторов: концентрации гидроксвда магния, хлорида натрия (6+10/ь) в температуры (2&»50°С) на'время отстоя, за :оторое раствор освза1-ляетоя на 60-70$, что соответствует требованием аппаратурного оформления процесса отстоя.

Получено оледуодее уравнение регрессии:

, час. (5>

Средняя относительная погрешность уравнения составила 4,3$.

Для ряда известных технологий утилизации рассолов опресниталыш? установок характерна стадия известкования без предварительной де-судьфатизации. Образующийся при этом осадок состоит из смеси М^СИ^а. Со 50ч *2МгО . Общая концентрация осадков и соотношение компонентов ( авМ^О^г /Со^^И^О г/г) в зависимости от состава исходной.морской води я особенностей технологии могут колэ-бать'ая в до статор о широких пределах.

Были язуч-ена седиментациошше свойства гипсомагназиальной смэм о общей концентрацией от 12 до 45 г/д и соотношением оС =0,5+2 Исследовалось влияние дози ИАА - Я) Ц0+20 да/л), температуры ^ (20~60°С) и времена отстоя %СЛ1С. (10-60 идя) на высоту зоны осавдеши .- к. . На основании прадваритвль .ых исследований раали-

с

зована полурепляка от полного факторного эксперимента ПФЭ 2 .

к *42,7В-4 М-1 * - /,ВЗ '9> -'£>, 4П * £> №ГС№а*

см (6)

_ Полученное уравнение било использовано для исследования влня-н.1Я рассматриваемых 'факторов на кинетику уплотнения осадков. Уста-

г.сялоио, ч-го и области виюкях концантрацяЯ твердой фаза - 45 г/л скорость осгадзняя на всем прошении отатоя имеет минимйиьнов значение а составляет 0,14-0,16 ом/юн. Высоква дозы ПАЛ. увеличивает скорость уплотнения на 40-50 % в начальной стадия и на 10-15$ в неночной стадии отатоя.

Вырак8ния (5 ) и ( 6 ) рекомендуется для выбора оптимальных условий осаядекяя в зависимости от «сходной концентрация осадка а соотношения компонентов. В совокупности с выражением (3) она могут быть яспрльзоваяы в расчетах огатойияков для сгуианяя осадков парад фильтрованием.

Чвтвортая глава посвящена ясоледовоия» фильтрационных овоаотв сгущенных осадков гядроксида магяяя, гипса и их сносе, разработка рекомендаций по выбору способа фяльгроваяяя, выводу эмпиричеокях формул для расчета уделышх сопротивлений осадков, разработка оптя-малышх условий сгущения и фзльтроввлля осадков.

При ас следовала» фильтрацпонних сооЯств походи Ли аз того, что оуспенаии образующиеся пра утилизация рассолов достаточно бслызого класса морских а мгнагализопонннх вод о учетом различной сгепзая предварительного егугозяяя характаряэуятсл концентрациями (0о) гяпса ВО* 120 г/л, гвдроксида магяяя 10)60 г/л, гяпсокагиввлалыюа онаов $0+80 г/л пря об « 0,2549»

Исследовались два способа фзямгропашя - под дашлвкяом ( Д) а 1азряаеияеи (Р). Работа выполнялась да лаборатории* установках, а лльтрувздй тгопьо тлпа Сэльтяпг.

В ходе экспериментов опрвдвллляоь удолыгаэ сонрояшлвняе фзльт-овачгэ ( 2 ), скорость фильтрования а проязводдтальпооть фальтровздз-это сбрудованда ).

Предварятелышмя опытам гшявдзны оптимальны о значения ядллапая ),2«Ю6Па) а разрягеняя 16.Ю4 Па), пря которпх следует оргзяпоо-

вать процесс фильтрования. Результаты исследований на суспензиях гяп са различной концентрации показали, что зависидасть £ =/((\) :".:рак~ теризуегся мигавдмом пря С0=ЭО кг/м3 - О.ОЗ.Ю12 м/кг (Р) !> 0,005«10^ м/кг (Д), На основании более низких значений К , характерных для фильтрования под давлзнаем рекомендовано организовать этот лроце с о на фильтр прессах.

Апалогйчяпз исследования на гидроксяде магнлл показали, что в отличив от гипса о увеличением С0 величина 2 непрерывно растет. Причем эта заваоШдость посат нелинейный характер, теш роста 2 сиякается цра шсоках значениях С0. Влакность осадка изме-

нялась в прадзлах 25-55 %, увеличиваясь о увелвчвияам С0, а внсота кска увеличивалась от Г игл до 12 км. Установлено, что фильтрование гидроксвда кагшш целесообразно организовать в вакуу^альтрах, так как под разрякенавг^ достагалтся меньше зиачвияя 2 (6,5.1с)12 - 19,4.Ю12 м/кг против а.е-Ю12 - 44.Ю12 м/кг под давлением).

По результатам исслздований на гйпсомагяазиольиой смеси сделан ей иод, о той что гипсошгквзиа."ьную суспзнзио с <Х < 0,75 целесообразно подвергать фальгровшиш под давлением. Для ауспвизяй с & « 0,75 - Э,0 эффекты воизмзриин и могут быть рекомендованы оба способа.

Для удобства практического применения результатов ясследова-шШ по фддьтроваша суспензий целесообразно представить их в вале функциональных зазяашостэй » / ( С0) я Й»^ С^о,*^ ) соотватст-вашю луи одно и двух-компонаитных осадков.

Обоснована возможность выражения этой зависимости змпиричэс-^ кой формулой типа

гдэ О- i á - згллричоониэ коэффициента.

Значения этих коэффициентов билп опрздзлшш методом навмзнь-

идх квадратов я лрквадену в таблица

Значэняя эмпяричсокшг коэффициентов С1 я é

Способ фильтровался Тип суспензии Т-—..... ■ кг/м i ■ 1 • 1 ■■ 1 Эмпирически коэффициента Погрешность форт

а é

Р OaSO/2 ¥гй ñуон)2 30-90 90-120 10-70 5.I014 30,33 2,61 'I012 - 2,083 4,615 • 0,503 11,9 5,6 6,2

$ Са$0/2ЦР за-so 30-120 10-70 21,975 I,S5«I012 -3,93 4,322 0,733 17 9. 9,7

Для гппеоюштзяаяышЛ о;,шея оашфетасадз коэ^лкнеятн ¿Ь я о могут быть iwpassny чараз сС » Било уотанозтзяо.что зт? зависимости поост слоггаЙ характер. Поэтов вось ясатгдуег*Уй диапазон значондя tí. был ргззблт па два зпаотгл а для аащ ого из пах предлокэны соотватствуюпум формула. .

ИзуЧВЙО Ш1ЛЯШ13 сг8пэия ИрЗДБарЯГОЛ1!ЗОГО СГУШЗЯЯЯ ооэдхоп

на затрат:» стадии фгльтроааяш гядрокеяда петая и гяпса соотсэтот-гглпо яз саиуум-фмьтра л фядьтрпровоо. Похода яз наяячзл фушс-ционашюй зависимости шкду посорхпоотзла фпльтровалгч а яалпталь-: ыма затрата?® на фалмровагшюэ оборудована о обоснована гозкоз-иость оптимизация процваса ш тпящщ затрат, соотм мтвугт*гу мзияму;-7 поворхиоата фалмровааая.

Рассчитаны повархкостя фпльтролачяя, необходима для сОржЗоим 1 м3 исходного осадка до сгущошш. Для различных ковцоят-

раций сгущаишх осадков определены отнооатзл-.'.из нзмэпапад повзрх-ностя фяльтропошт S Л ) как частное от г !.-.'Ягл взлэтглы повэрт ■

ностя, требуемой для обработал суспензии посла общения к соответствующей величине до сгущения. Результаты расчетов првдстмлс::" на

<3

2,0

ряс. I.

Установлено, что для (кривая I) минимум величины относительного изме шия по-' вврхности фильтрования, косвенно характеризующей затраты, досгигазтоя при С^ = 40 кг/м3. Обращает на ссбя внимание то обстоятельство, что фильтрование более разбавленных оуспан-вяЯ яе связано о су-

щественным повышением затрат. Для суспензия гипса (кривел 2) мшид$гм затрат достигается в области С0=» 60-80 кг/мэ.

П^ттая удава посвящена рапра-л-ко гчуцолоп'Ч'йкоЛ схеш безотходной утилизации рассолов опреснительных устаяошк, основанной со трансформации сульфатно-хлорядиоа систеки в чисто хлоридиув, ссследоваядю я выбору оптимальных условия для реализации этой технология, технико-экономическому исследованию.

Сущность предлагаемой технологии утилизации рас с олвз хорошо иллюстрируется пряягчпиальной технологической схемой, приведенной на рис. 2.

Еесгкий рассол аульфатов и хлоридов натрия I об раб аты гнется к&льцяйсодврвдшш раствором в 2. В результате достпиния высокой перэсыщенноств во гипсу последний выводится в осадок. Поглч фяльт-ровсляя гипса э 3 раствор обрабатывается в 4 известковым молоком,

- 17 -CaO

Ряс.2

приготовленным на диотштта о целью яскличени.ч достижения пера-сцщеняоотл по гшсу о остаточным количеством сульфат-яонов. Осадок гидроксяда магния фильтруется в 5, а остаточный раствор (Слй* .'/&£<? ) выпаривается в 6 до концентрации, при которой кристаллизуется основная часть ÑciCL . После отделения кристаллов tfatt в 7 часть концвнтрата OxCi¿ о примесь» МйС1 омошяваетоя о ясходяш рассолом для aro десульфатязацяя, Конденсат вторичного пара частично используется для подготовки известкового молока в

а.

Таким образом технология позволяет пэрератабцвать оолевна компонент морокой вода в однородные продукты: хлорид натрия, гипс и гядроксид магния в вида твердых осадков я жидкий хлорид кальция.

Главная особенность првдлокенной технология - рециркуляция раствора CciC¿¿ , получаемой в собственном технологическом цикле, в исходный рассол. Из существа настоящего предлоганад следует, что с технико-зкономйческой точки зрения необходимо минимизировать уделышй расход CqC£¿ на десульфатязадяю- в обеспечить максимальную концентрация CclCÍ , пря мияималыюм содержании пршлв-cai! NaCl ■.

В результате ана.лза известных .данных по растворимости ÑaCi

- 13 >»

в раожворах повазшо, чм «вриглоодое ка^оятрароаааио этой сдстеш «адасообразно осуществлять до общей концентрации солзй -100-450 г/л, при которых растворимость ИаСЛ достигает маншщдыщз: ааамний <0,2 г-вка/л), а концентрат СаС£я по общей концгдтращщ в содвряанш прамасай соответствует ГОСТу -450-5й.

Лгш оценки технологических ограничений нг величину минимального расхода СаС£2 вашшшш расчетное исследования.на отработанных рогапарац^оанах растворах На. -катиоыятшх фильтров, га торне образуется при укягч&щя в опреснении корскпх вод широкого класса, Установлено, что оптимальное значзям у данного расхода кальцаЁсодеркздвгс роагента находится в интервале 0,35-0,45 м3/м3 е практетшса из зависит от ионного состава морской годы,

На врпшро утилизация рассолов каспийской вода пополнен расчет расскатр.:«шкой технологической схема. Показано, что ыредяогишша услоадя обесшпиваат спиквияз содержания сульфат-шюв до 4-6 мг-екв/л на стадии дооульфатязацаа. Концентрация сульфата кальция 1ш стадий одифивешщ составляет 14-20 иг-экв/л. Однако, досмгаегля при зтш високая водная: сала раствора иоклачает цшшеобразоашше.

Основш« критерием пригловимостя данной технология для обра-бока: морской води того хш иного состава является возможность получения Со,.Сй2 в собственном технологическом цикле. Это условна досгигазтся для морских вод с йодным соотавша, удовлетворяющим следующая соотаоиеш»

Показало, что эт услсет наполняется дяя всех морских и океанических вод, представляющих интерес в плане опреснения и использования на ТЭО.

Из оун'оатва предложенной технология также следует? что она иоаег быть ракомэвдоэаиа для утилизации рассолов лгобпх тзпоп опреснительных установок (термических, мвмбрашшх), как пксшаЕпда стадию предварительного угагчеяяя, таге и на предусматривающих ее. Во втором случае возрастет расход утилизируемого рассола я затрата, отнзоешшо к I а3 исходной морской воды.

На примерз утилизация рассолов каспийской води выполнены тэх~, пико-экономнчасяпв исследования. Изучалось аллянио стоимостл гопля-ва, проязводяголыюстг5 установка я чясла ступеней лепарйтольпой уоганоЕка, i такяа дола роцяркуляруемого Дорида кальцяя ( 6- ) па уделыше приведонкиз затрата. Расчеты выполнено па Э2*1. Уста-иовлано, что а повышенном 6- теплогаэ затрату практячаакд на pas тут ток как вря этом повшаетая исходная копцзитрацдя раствора а смкается требуемая отепеяь упораваяяя; Нелегальная ооокшявзях затрат я удвлыш а пргводешща затрзга а покгазнясм & насту?, • одшгсо это повш8нв1 п8я63я сздхэд г-'соглм. i203tcv7 кзкгдгго . эяячеядя & «» 0,35-0,15 :Р/:Р л аэ•.мяаяяо-сзс.'яй'т!сзйзх оосбр.1-аоияй когут прззяиа ебоззодашцет,.

Результату., расчетсз дез^оппт опрэдздаяь тезка спти."х?ьпоэ чаадо ступеней папаряоЗ • у стгаговкя з вошезиэсэя от ргеготд утгдл-заруемого рассола п 'стол:лоетл топят, Уотсноддопэ, i?o вря овджаиа-пазс условяях организация прсцзося я пропзводдтзльдоога 50 :.s3/i а учетом рошшвадэп по-^чмшх зшэдюяукгов здэл&шз прйзодзягиэ затрата соетавсгет 0,66 руб/h3. Пкзвззив затрат яа опрзопогкэ морокой вода з связи о утдлсз&хзаЗ разеолээ па прогапазэ 10 копД?3»

Даяпаа технологах балл ясдользоеип Б/0 ШЖЕЭаег$гепрсм кзл разработка установка удовюецпа рассолов таровреобразодазгашагх установок, питаемых умягчаияой порзкоЯ водой. Расчет зкепошчао-кой эффективности Енполняетоа в двух вариантах» 3 тарзог, ва бпгу пряпикалоя вариант сброса рпссолоз в илаконадспаталя, га второй

варианта ориентировалась на техняко-эконошчзокиз показатели Вроекишх проработок по утилизации сточных вод ВОТ ТЗС. Устаис-яз-по, что соответствусадо значения годовой экономичвс.сй вф|юк;.-::,лоа-Тй составляет 1,6 или. руб. и 330 тис.руб.

ВЖШ

1. Разработана новея технология бвеотходной утилизации рассолов опроонвтелышх устиаовбк (термячеакях, мембранных), основанная па глубокой дасуяьфдтизаши, известковании й выпаришяяя, odsens-чзваэдая трансформация традиционной стадия термического раздолз-пш оудь$атов г хлоридов иагрля в более оффэктяваую стадию раздо-лзивя хлоридов катрад й кальцяя, а токко получение однородных продуктов t'aCÍ , Hg(0'l)¿ , CctCiz и

2. Разработана огти.тлыши условш оргшшэацвз предложенной

i

технологов. Показано, что процесс тсрмйчзского выпарявания хлора-дог. натрия л каицм слэдуст осущоствлять до общая конпеитрадаа рассола 400-450 r/л, а объошый удельный расход хлорида кальция па стаддз дос, дьфатвзшшп пршшпть 0,35-0,45 »is/u3 утилизируемого рассола»

3. Подучено уразвениа июгостленноЯ регрессия дли расчета глубялц Д8суль$атязация в заввоякоотя от ионного состава рассола. Поглзшш еозиокнооть достякаши глубина двоуль{ятйзацая 35-98^.

Мгтодом кагвштячоского пяшшроЕшед вкопоримонтов (круты« опуск&а) Еияплепа опммадыша у с лов ал очлетна концентратов као-шШвксй пот от пзрошэдпшй часта гппса. Для концаитратов кэро-впх вод, отяячкых от касвяйско2 получено уравнение perpt. ;свя, позволяете прогнозировать величину остаточной концеигрлцвя калл-цгл а колечсотво вапавшаго гипса,

5. Есслсдозаяц евдвмвятаавояиио свойства суспензий гипеч

- 2i - :

(ICíOQ г/л), глдроксида каптя( V- 14 г/л), гипиошгнезиально.'. • aneen (12ф45 г/л). Технологическим моделированием этого гроцзо-оа получонн эмпирические порнухи и уравцоння рогрвеегл длл расчета кинатака уплотнения осадков и зенш осаждения отстс?лш2а а зависимости от концентрации, температуры, дозн полиакршштца ц соотношения компонентов.

6. Для двух способов ¡[ильррозашш - под давлением и раэря-ясниом исследовали фильтрационные свойства осадков, обризугаих-оя при утаказетп рассолов. Получена эгаирглзешм }ормулн для рзечота наметены удельного сопротивления осадка а эааасзнсота о? концантрацдй а соотношения компонентов,

7, Показано, что в дидпозоно концентраций 20у120 кг/п3 гипс'ову» сусповзио кэлзооск1разно $:ш>тровать под давлен,иец 0,2.10® На, тага) г:;:: и гндрог.сид гтчпш с кмщэнтрациой до 20 кг/и0 . Ездрохсяа г'пгЯня с (fama икеог.сЗ з:с!гцентрсциза (20i£0 кг/«3 рацишлнэо рлырозарь под рззрдасвшзя (бЛО^Па). Дяя 5Л5ЛЬТррЕПНЯЯ -сгооя с oí sj 0,75 рекошщотся ^яль^розално вод дазлоизем, а при ci - о,75 * 9 могут быть psripomi сЗэ технологи .

0. По кинапу«? затрат на орвдаотша пронесен огуигягал я ^гямроэаяая осадков, установлено, что овтааяыгая ковщвитрзцая осадков иа стожа предварительного сгукэюя составляет длл ranea 60-00 г/л, для гадроненда шгнля .10 г/л,

9. Выполнен тохнико-экоцоАНчесплЗ растет првдлокеиисЗ тохно» логин уталясаоди рассола* Показано, что годсвоЗ окояо?.тоокиЯ эффект составляет 1,6 плн. руй яри сравнения с технологией, оояо-вгшной на использовании шлпмонакопнгелой и 3ÏÏ0 гас.руб при использовании технологии випаривания с предварительным содокзвссткова-яием рассолов.

Основной содержим диссертации опубликовано в ело тёкших

работах:

1. Султанова '.й-.М. Исследований и выбор условий для очистки сбросных рагснерациошшх вод установок умягчения морской воды "ВодсподгоюБка и водный реади IX" тематический сборьшс научных трудов АзШШФТЕЖМ нм.М.Азизбакова, г.Еаку, I9S2 г,

2. Султанова Ф.Ы. Комплексное исследовашю скльиосолзкых еог на базе ушгчопкя катаоиировшшсм "Водоиодготовка и водной роаш ТЗС", Тсиатачсскый сборшк научных трудов АаШШШХШ ем.Ц.'Азиз-бех'.оаа,г,Ба;-;у, 19 ¡33 г.

3. Иуеасв P.Ii,, Султанова Ф.Ы., Хеирон М.Б.-К вопросу о воз-таюста утилизации отходов процесса тершческой дистилляция морской воды с предвариталышм уклгчешмь.. Тезиси цокладсв Республиканской коидярешш "Охрана водоемов от загрязнения стока® Теплоэнергетических предприятий". г.Баку, АзИСИ, 1963, с.29-30.

. 4. Абдуллаев К.Ы.,Агак2ЛИвв К.Ы.,Султанова &.Н. Реаработка калсотаодних технологий переработки вцеокемшерализовашмх вод. Тсваси докладсн первой Закавказской научно-тохшчоской кошТсрен-деи в обдаст .охраны «фуааювдй среда "Неловок и окр)таш;ая среда", г,Боту;л1, ШСЗ г.

5, Султанова fr.Г.», Крккуц Известкование стоков установок уклгчбнид виссжшврашзов&ших вод. Тезисы докладов Всесоюзной конференции Г .Челябинск, 19Ь8 г.

6, Абдуллаов К«И., Агамплков I.'.M,, Крикун М.М,, Султанова С,И, Известкование отработашшх ротенерационнпс растворов установок ионообменного укягчешш морской вокн. Хшия и технология воды, г, 10, ];• 5, 19в8'г.

7, Агамалиов U.M., Крикун М.Ы., Султанова .М. Иовшшшо экомиашгой .Млоктквиости опреснения юргкой води на бязс та. losucu докладов научной конференции "Проблеет нормирования к ИОВ1ШОНИД экоксшчссгой Эффективности морского )!ОДССНа(1жеЦШ1 отраслей народного хозяйства на побережье морс Г. ССС1'", г.ОДисса,

1988 г,

В, Агагаляев Ü.M., Крикун U.U., Султанова З.И., }.!аг,:сдбепсва Р.Г, Осаждэшш пшоа из отработанных рэгэкэрацяоншх раотворсэ На- катионигкых фильтров, Хпюот а технология вода, т,11, Я 3, ■

1989 г.

9. Крикун МЛ)., Султаноза Ö.M., Намедбокозза ?,Г, Иооледозэ-низ седиментациошшх п фазотооюс: овоЯстп осадкоп при очистка сточных вод прогаредприятяй. Тезисы докладов гаучно-тахничеоксЗ конференции "Проблемы водоснабаэнш я водоотводокпл группах городов 28-30 июня 19С9 г. Баи.филиал Ш1Ш30ДГЕ0,

10. Султанова Ф,М. Исоявдовапяэ процесса фялмроашпш суспензий образуяцихоя при обработка шпорзлпзозатшх вод. Ташта-чесглй сборник научных трудов Аэй7 им.Н.Азлзбвкова, 1S9X г,

11. МКИ СОЗ F 6/02 (СССР) Способ обработка иорохоЯ воды /Абдуллаов K.M., Агагалдоп d.M., Крикун M.f,!., Султанова О.П. -Положительное рзпэшкз о? 2S.0I.SI г. й 476С1СЭ/53»