Комплекс водоподготовки для паровой котельной производственного предприятия ЗАО «Болотинская гофротара»

Осенью 2016 года ЗАО «Болотнинская гофротара» обратилось в Национальный центр водных технологий с предложением о разработке технологического решения для повышения эффективности работы парокотельного цеха предприятия. Основной задачей ставилось, во- первых, повышение энергоффективности работы паровых котлов и увеличение их ресурса, а во-вторых, снижение объема сточных вод парокотельного цеха.

Исходная вода, используемая для технологических целей, характеризуется повышенными концентрациями минеральных солей, высокой жесткостью, повышенным содержанием Железа, Органики и прочих загрязнителей.

Существующая система ХВО включала в себя группу осветлительных фильтров, которые не обладали достаточной эффективностью, а также, двухступенчатую систему умягчения на основе технологии ионного обмена.

После анализа существующего технологического оборудования и исходных данных, инженерами НПП Национальный центр водных технологий было предложено осуществить глубокую модернизацию существующей ХВО и ее дополнение дополнительным технологическим оборудованием.

Рис.1 Предложенное технологическое решение по модернизации существующей системы очистки
воды и водоподготовки.

Учитывая повышенную общую минерализацию и жесткость исходной воды, было принято решение об использовании мембранной технологии в качестве основного технологического ядра комплекса водоподготовки, обеспечивающей низкую минерализацию подготовленной воды и существенное снижение ее жесткости. Для снижения объема сточных вод, образующихся в процессе мембранного разделения, предусматривалось внедрение двухступенчатого обратноосмотического оборудования, где концентрат мембранной установки первой ступени направляется на ступень дополнительного мембранного разделения. Таким образом, в результате такого решения общий КПД очистки воды на стадии мембранного разделения увеличился до 90% по отношению к исходному потоку.

Применение мембранной технологии подразумевает ряд требований к составу и качеству подаваемой на обработку воды, вследствие чего потребовалась глубокая модернизация существующего осветлительного оборудования. На входе в комплекс водоподготовки были установлены комплексы коагуляции и дозирования гипохлорита натрия, произведено восстановление блока осветлительных фильтров с последующей загрузкой напорных фильтров типа ФОВ легким зернистым материалом взамен кварцевого песка и доукомплектация стадии осветления блоком сорбционных фильтров марки ПОТОК-Са1865 для удаления остаточного хлора.

В результате модернизации стадии предварительной очистки воды было получено устойчивое снижение ХПК с 57 до 4 единиц, Мутности, Цветности и концентрации железа – практически до нулевых значений. В качестве мембранного обратноосмотического оборудования принято решение использовать установку обратного осмоса серии «АЙСБЕРГ RO2400 PRO» с рециклом концентрата через установку «АЙСБЕРГ-RO600PRO», объединенных в единый технологический мембранный комплекс по новейшему индустриальному протоколу обеспечивающий эффективное управление технологическим процессом с единого пульта оператора на базе специально разработанного для этих целей решения на элементной базе SIEMENS HMI.

Фото 1 Установка обратного осмоса серии АЙСБЕРГ-RO2400PRO в модификации INDIGO

Установки обратного осмоса серии АЙСБЕРГ серийно производятся Национальным центром водных технологий с 2011 года и доказали свою высокую эффективность при применении в аналогичных системах подготовки воды. Благодаря интеллектуальному контролю и управлению процессами мембранного разделения, ресурс мембранных элементов в установках серии АЙСБЕРГ, как правило, более чем в два раза превышает ресурс мембранных элементов при их использовании в классических установках обратного осмоса, что существенно снижает себестоимость очистки воды и эксплуатационные затраты. После прохождения стадии мембранного обессоливания, глубокоочищенная вода поступает на двухступенчатый блок умягчения и после термических деаэраторов поступает на паровые котлы. Использование мембранного обессоливания позволило, более, чем в двадцать раз увеличить интервал между регенерациями катионита фильтров-умягчителей, что также самым благоприятным образом отразилось на общей экономике эксплуатационных затрат.

В результате внедрения предложенного комплекса мер, предложенных и реализованных Национальным центром водных технологий и запуска в работу нового технологического оборудования, объем вод непрерывной продувки паровых котлов был снижен более чем в 10 раз и составляет на текущий момент менее 2% от исходного потока воды.

Суммарный объем экономии эксплуатационных расходов на комплекс очистки и подготовки воды и экономия средств, полученная вследствие экономии энергоносителя за счет снижения объема непрерывной продувки, расчетная окупаемость затрат на реконструкцию комплекса очистки воды и водоподготовки составит менее 10 месяцев работы, при расчетном сроке эксплуатации до замены мембранных элементов обратноосмотических установок и перезагрузки блоков осветления порядка пяти лет.