Водоподготовка завода по производству каучука

В компанию поступил запрос на разработку системы водоподготовки для завода по производству синтетического каучука в Тульской области. Необходимо было подготовить воду для паровой котельной и воду для нужд собственного производства. На заводе отсутствовала установка водоподготовки, т.к. ранее завод закупал пар и конденсировал ее в воду (она обладала необходимым качеством).

Установка водоподготовки для завода по производству каучука

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Согласно техническому заданию, система водоподготовки должна быть полностью автоматизирована, режим работы непрерывный, без постоянного присутствия обслуживающего персонала; желательно в блочно-модульном исполнении, т.к. отсутствовала возможность разместить установку на существующих площадях.

Требования к качеству очищенной воды:

• Прозрачность по шрифту, 40 см
• Общая жесткость, 20 мкг-экв/кг
• Окисляемость, 5 мг О₂/кг
• PH при 25 8,0-9,5 ед.
• Соединения железа (в перерасчете на Fe), 20 мкг/кг
• Соединения меди (в перерасчете на Cu) не нормируется
• Нефтепродукты, 3 мг/кг
• Содержание кремния, не более 100, 0 мкг/дм3

Также вода должна соответствовать действующим государственным нормативам.
Вода поступала из поверхностного источника водоснабжения (река). Вода поступала на установку водоподготовки без предварительной очистки.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для питания котлов пригодна вода, в которой практически отсутствуют все примеси, находящиеся в обрабатываемой воде как в истинно - растворенном, так и в коллоидном и грубодисперсном состояниях. Для этой цели исходная вода проходит различные стадии обработки на водоподготовительной установке (ВПУ).

На ВПУ вода обрабатывается двумя методами:

1. осаждением с последующей фильтрацией на механических фильтрах или использование мембранных технологий - предварительной обработкой;
2. фильтрацией через специальные ионообменные материалы – иониты или использование мембранных технологий - окончательной обработкой.

Обработка воды методом осаждения позволяет удалить большую часть веществ, находящихся в ней в грубодисперсном или коллоидном состоянии. При обработке воды баромембранным способом методом ионообмена из нее удаляются вещества, находящиеся в истинно - растворенном состоянии.

Образцы установки ультрафильтрации ПВО-UF

Для фильтрации на механических фильтрах применяются вертикальные фильтры, загруженные фильтрующим материалом – антрацитом, песком, различными каталитическими загрузки и т.д.
При обработке воды методом ионного обмена применяется схема двухступенчатого обессоливания: Н-катионирование и ОН-анионирование.

При обработке мембранным методом очистка воды происходит с помощью обратно осмотических установок.

ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ

Для предварительной обработки исходной воды Заказчик выбрал вариант с использованием осветления на основе засыпных фильтров, т.к. присутствовал опыт работы с подобным оборудованием, и стоимость на него была ниже, чем на установку ультрафильтрации. Заказчик понимал, что в случае речного паводка возможно резкое ухудшение качества исходной воды, что установка ультрафильтрации справилась бы с подобными перепадами в качестве воды лучше, чем засыпные фильтры, но готов был заменить источник поступления воды на центральное водоснабжение в случае снижения производительности оборудования.

Для окончательной обработки воды была выбрана установка обратного осмоса ПВО-RO - 20, как более эффективная и экономически выгодная (доступнее стоимость эксплуатации).
Внедрение технологии обратного осмоса позволяет в десятки раз сократить объем для регенерации фильтров серной кислоты и едкого натра.

Можно отметить, что, несмотря на относительно высокие собственные нужды мембранных установок (40-50%), у них отсутствует необходимость усреднения постоянных сбросов (снижения солесодержания стоков до допустимых значений), в отличие от ионообменной технологии, где 5-10% собственных нужд представляют собой высококонцентрированные кислотные и щелочные сбросы, требующие утилизации.

Образцы дисковых и засыпных фильтров

Для борьбы с образованием минеральных отложений на мембранах предусматривается дозирование раствора антискаланта, а для предотвращения попадания на мембранные элементы свободного хлора – дозирование раствора бисульфита натрия.

Сводная таблица эксплуатационных затрат

Был выбран вариант установки системы водоподготовки в отдельно-стоящем здании (построил подрядчик ООО «НПЦ ПромВодОчистка»), как менее затратный по сравнению с блочно-модульным исполнением. После изготовления, поставки и монтирования оборудования, была произведена настройка насосной станции подачи воды на засыпные фильтры, настройка рабочих режимов самих засыпных фильтров, вывод системы обратного осмоса на расчетный режим. После запуска установки были взяты лабораторные анализы, результаты которых соответствовали требованиям Заказчика. После ввода установки в эксплуатацию было проведено обучение представителей завода по работе на данной установке.

Здание с установкой водоподготовки на территории завода по производству каучука

РЕЗЮМЕ

Эксплуатация оборудования (около 2 лет) показала, что технология выбрана правильно – очищенная вода соответствует необходимым параметрам, и завод не останавливал свою работу, как это происходит в случае снижения показателей воды. Однако в ходе периодического общения специалиста ООО «НПЦ ПромВодОчистка» и инженера завода, выяснилось, что в системе водоподготовки начали откладываться органические загрязнения. Данные загрязнения были вызваны тем, что в период паводка не был изменен источник воды для уменьшения нагрузки на засыпные фильтры. Данные отложения повлияли на производительность системы и не значительно повлияли на качество очищенной воды.

Сейчас с заводом ведется диалог о поставке станции дозирования биоцида для полного удаления и дальнейшего прекращения роста органики в существующей системе водоподготовки.