¿Cómo tratar las aguas residuales de las centrales nucleares de China?
Se diseñan y disponen dos conjuntos de dispositivos de tratamiento de aguas residuales oleosas, cada uno con una capacidad de procesamiento de 1,5m3/h. Un único sistema puede funcionar de forma independiente como respaldo. Las aguas residuales aceitosas se descargan directamente después de ser tratadas con este conjunto de equipos, y el aceite usado separado se recoge en un tanque de aceite usado y se limpia periódicamente.
Fuentes y características de las aguas residuales aceitosas
1.1 Fuentes de aguas residuales aceitosas
Las fuentes de aguas residuales aceitosas en este proyecto son: (1) Petróleo de turbinas de vapor, sistema de generadores y bombas de suministro, así como el sistema de aceite de la sala de bombas de condensado en la sala de turbinas; (2) Grupos electrógenos diésel, sistemas de combustible y aceite lubricante (3) Drenaje del suelo en habitaciones donde puedan producirse salpicaduras y fugas de aceite; (4) Drenaje de emergencia de aceite y agua de lluvia de los pozos de agua de lluvia de los transformadores exteriores (5) Las salas de cables y las zanjas para cables retardantes de llama deben drenarse después de la extinción del incendio;
1.2 Características de las aguas residuales aceitosas
(1) Hay muchos tipos de aceite, incluido el aceite lubricante, varios tipos de aceite de motor y aceite con circulación incompleta (como aceite de transformador, aceite para cables).
(2) La calidad y cantidad del agua cambian mucho: cuando la central eléctrica está en funcionamiento, la concentración de aceite no es alta, es decir, aceite ≤ 100 mg/L, sólidos suspendidos SS ≤ 200 mg/L; durante el mantenimiento, la concentración de masa de aceite es mayor, alcanzando Por encima de 1000 mg/L, la concentración de sólidos en suspensión también es mayor. En condiciones normales de trabajo, la descarga máxima diaria de aguas residuales aceitosas es de 100 m3 y en circunstancias extremas (incendio en un taller eléctrico), la descarga máxima diaria de aguas residuales aceitosas es de 160 m3 y la descarga máxima por hora es de 50 m3.
2. Estándares de flujo del proceso y descarga de aguas residuales
2.1 Flujo del proceso
El flujo del proceso de diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales oleosas se muestra en la Figura 1.
Las aguas residuales ingresan primero a la rejilla para eliminar los objetos flotantes en las aguas residuales y luego se recogen en el tanque regulador para ajustar el volumen de agua y homogeneizar la calidad del agua. Luego, la bomba sumergible de aguas residuales lo eleva hasta la trampa de grasa de flujo paralelo para eliminar el aceite disperso en las aguas residuales, y luego la bomba de refuerzo lo eleva hasta el separador de agua y aceite de alta eficiencia para una eliminación profunda del aceite. El aceite separado ingresa al tanque de decantación y el efluente alcanza el estándar de descarga.
2.2 Estándar de Descarga de Aguas Residuales
La calidad del efluente alcanza el estándar de primer nivel de la Norma Nacional Integral de Aguas Residuales (GB 8978-1996): SS ≤ 30 mg/L, aceite ≤ 5 mg/L ..
3. Principales equipos y estructuras
3.1 Piscina reguladora
Se utiliza principalmente para regular el volumen de agua y homogeneizar la calidad del agua. Se trata de una estructura de acero-hormigón con un volumen efectivo de 160m3 y un tiempo de retención hidráulica diseñado de 24 horas. La piscina tiene bombas de elevación e instalaciones de reflujo integradas, y un único sistema está equipado con dos bombas de elevación (1 de reserva, Q=17m3/h, H=8,0m, n = 60).
3.2 Trampa de grasa de flujo descendente
Se utiliza principalmente para eliminar el aceite disperso en aguas residuales. El principio es que cuando el aceite y el agua fluyen hacia arriba en la placa inclinada, debido a la diferencia de densidad entre el aceite y el agua, el aceite flota en la superficie del agua, cerca del fondo de la placa inclinada, y el agua queda debajo. De esta manera, el agua que se encuentra debajo sale del dispositivo y el aceite flota en la superficie a través de una serie de dispositivos recolectores de agua en el dispositivo. El aceite fluye hacia el tanque de concentración a través de la tubería de recolección de aceite y se descarga después de la concentración para lograr el propósito de la separación de aceite y agua.
Este conjunto de equipos es proporcionado por Jiangsu Yao Peng Group Co., Ltd., el modelo es GYT-15 (* * * 2 unidades), el tamaño de especificación es 1.7m×l.05m×l ,6 m y el material es acero Q235.
Características: alta eficiencia de tratamiento (cuando la concentración de aceite de las aguas residuales oleosas es alta, es decir, el efecto del tratamiento es mejor cuando la concentración de aceite es ≥1000 mg/L), gran capacidad de procesamiento, sin consumo de energía , sin costos operativos, operación automática y mantenimiento simple, tamaño reducido, etc.
3.3 Separador de agua y aceite de alta eficiencia
Las aguas residuales ingresan al separador de agua y aceite después de ser presurizadas por la bomba de tornillo. Primero, se filtra a través de un dispositivo de prefiltración para reducir los sólidos suspendidos en las aguas residuales y luego ingresa al tratamiento de granulación gruesa y al tratamiento de adsorción y coagulación. Este dispositivo de tratamiento combina orgánicamente los procesos de tratamiento de separación por gravedad mejorada, granulación gruesa y aglomeración por adsorción en una estructura general cilíndrica de acero, y se combina con una bomba de infusión y un filtro para formar un dispositivo de tratamiento. Aguas residuales aceitosas Las aguas residuales aceitosas se filtran mediante un elemento filtrante lipófilo. Las partículas de aceite se adsorben y acumulan en el elemento filtrante, formando grandes gotas de aceite, que flotan hacia la cámara de recolección de aceite y se descargan regularmente, y se descarga el agua.
Este conjunto de equipos es proporcionado por Jiangsu Yaopeng Group Co., Ltd., modelo GJSZ-15B (* * * 2 juegos). Equipado con cuatro bombas de tornillo (modelo 1g 58-1-ⅱ, potencia 7,5kW), dos bombas de entrada de agua, dos bombas de retrolavado y un dispositivo de calentamiento eléctrico con una potencia de 6,0kW.
Características: Este conjunto de equipos tiene las ventajas de una estructura compacta, tamaño reducido, instalación y depuración sencillas, funcionamiento totalmente automático, mantenimiento y gestión sencillos, alta eficiencia de separación y bajo consumo de energía. Al mismo tiempo, debido a que su proceso de tratamiento aprovecha al máximo las características de la separación por gravedad, es difícil tratar varias aguas residuales aceitosas: las aguas residuales aceitosas tienen una amplia adaptabilidad y son totalmente adecuadas para diversos aceites, aceites usados, aceites lubricantes, animales. y aceites vegetales y algunos agentes activos no superficiales para el tratamiento de aguas residuales oleosas con aceites pesados.
3.4 Control de operación
El control de este sistema de tratamiento de aguas residuales oleosas utiliza PLC como controlador central, que controla principalmente la bomba de elevación, la bomba de entrada del separador de agua y aceite de alta eficiencia y el retrolavado. Bomba y funcionamiento automático de alta eficiencia de separación de agua y aceite de la máquina. Las bombas de elevación cambian automáticamente entre sí y funcionan alternativamente en un plazo de 12 horas.
4. Discusión de problemas durante la operación.
4.1 Mejora del plan de ahorro de energía
La operación real muestra que debido al bajo contenido de aceite en el agua cruda de las aguas residuales oleosas, el efecto de tratamiento del tanque de separación de aceite de flujo paralelo es no es obvio y las aguas residuales aceitosas se bombean dos veces al agua aceitosa. El separador aumenta el consumo de energía y no es económico. Por lo tanto, se decidió agregar un sistema de tubería auxiliar con deflector de vacío entre el tanque regulador y la bomba de refuerzo. La tubería de entrada de agua de este sistema sale de la tubería de salida de agua del tanque regulador y luego se conecta a la tubería de entrada de agua de la bomba de refuerzo. Es decir, este sistema es un complemento de derivación del proceso original y no tiene ningún impacto. el proceso original. Los cambios en el flujo del proceso se muestran en la Figura 2.
Cuando el contenido de aceite de las aguas residuales oleosas es bajo, se puede utilizar un sistema de tuberías auxiliares, es decir, las aguas residuales oleosas se pueden enviar directamente al prefiltro a través de un sistema con bomba presurizada, reduciendo el cabezal de la bomba de primera etapa para lograr un funcionamiento óptimo. Con el fin de ahorrar energía, cuando la concentración másica de aceite en aguas residuales aceitosas es >:1000 mg/L, se puede utilizar el proceso de diseño original.
4.2 El ruido de funcionamiento y la vibración de la bomba de tornillo son demasiado grandes.
Cuando el equipo está en funcionamiento, la bomba de tornillo separador de agua y aceite de alta eficiencia tiene un ruido y vibración de funcionamiento excesivos, lo que afecta gravemente el funcionamiento del equipo y el entorno de trabajo circundante.
(1) Motivos del análisis: hay algunos defectos en la instalación de la bomba de agua, como que la base de la bomba no es independiente, no hay almohadilla amortiguadora y las tuberías de entrada y salida de la bomba de agua están conectado de forma rígida, lo que inevitablemente provocará ruido y vibración excesivos en la bomba de agua. Después de realizar las correspondientes modificaciones técnicas a los defectos mencionados anteriormente, se mejoraron en cierta medida el ruido de funcionamiento y la vibración de la bomba. Sin embargo, después de funcionar durante un período de tiempo, el ruido y la vibración de la bomba son demasiado grandes, lo que indica que la bomba misma debe tener problemas de calidad.
(2) Tomar medidas: El fabricante decide reemplazar la bomba de agua después de la inspección in situ y la puesta en marcha. Después de reemplazar la bomba de agua y ponerla en marcha nuevamente, el ruido y la vibración eran normales. Después de funcionar durante un período de tiempo, el ruido y la vibración siguen siendo normales.
5. Conclusión
(1) Este sistema utiliza métodos físicos y químicos ("separación de aceite + proceso de separación de partículas gruesas") para tratar las plantas de energía nuclear: Plantas de energía nuclear aceitosas. las aguas residuales utilizan aceite y agua de alta eficiencia. El separador se utiliza como medio final de tratamiento de aceite. El dispositivo de trampa de aceite en paralelo se utiliza para la separación de aceite y el dispositivo separador de agua y aceite de alta eficiencia se utiliza para la separación de partículas gruesas. La operación real muestra que cumple plenamente con los estándares de emisión de productos derivados del petróleo
(2) Análisis económico. Este sistema tiene bajos costos operativos, siendo el principal costo el consumo de energía. El consumo de energía del equipo de análisis se muestra en la Tabla 1.
Nota: Cuando la bomba de refuerzo y la bomba de elevación se apagan, la bomba de retrolavado arranca y viceversa; la calefacción eléctrica básicamente no se enciende en horarios normales, por lo que no se considera.
Considerando que un equipo funciona continuamente durante 24 horas y tiene una capacidad de tratamiento de agua de 360m3, ¿el consumo de energía por cada m3 de agua residual tratada es de 0,61KW? h, basado en 0,52 yuanes/(KW? h), el consumo de energía es de 0,32 yuanes/metro cúbico. Si se adopta el plan de transformación de ahorro de energía (la bomba elevadora y la trampa de grasa no están funcionando), ¿el consumo de energía por metro cúbico de aguas residuales tratadas es de 0,51 KW? h, basado en 0,52 yuanes/(KW? h), el consumo de energía es de 0,27 yuanes m3.
(3) Desde que el sistema se puso en funcionamiento en agosto de 2003, después de la necesaria transformación técnica, el equipo se encuentra en buenas condiciones de funcionamiento, con un tratamiento promedio diario de aguas residuales oleosas que alcanza los 100 m3. El aceite y la materia suspendida de las aguas residuales se eliminan eficazmente en el separador de agua y aceite (la tasa de eliminación es estable entre 85% y 95%), y la calidad del efluente del sistema cumple con la norma nacional integral de descarga de aguas residuales (GB 8978-)