Ресурсосберегающая, безотходная технология деминерализации природных и сточных вод (Предлагаемая технология разработана в ИПМаш им. А.Н. Подгорного НАН Украины, г. Харьков)

Целью разработки является создание безотходной, экологически чистой технологии переработки природных минерализованных и сточных вод различных производств. Система деминерализации основана на последовательном оптимальном применении нескольких технологий, которые обеспечивают экономичную очистку природных и сточных вод с общей минерализацией до 120 г/л, в сравнении с классическими схемами выпаривания, вымораживания, адиабатического вскипания и гидроволнового обессоливания. В результате очистки (классический пример) на выходе получаются продукты: - товарный МИРАБЕЛИТ Na 2 SO 4 –– сырье для стекольного производства; - товарный МИРАБЕЛИТ Na 2 SO 4 –– сырье для стекольного производства; - техническая соль поваренная NaCl (возможна очистка до пищевой); - техническая соль поваренная NaCl (возможна очистка до пищевой); - шлам после контактных осветлителей может быть использовать как сырьё для производства цементов и других строительных смесей. - шлам после контактных осветлителей может быть использовать как сырьё для производства цементов и других строительных смесей.

Схема очистки минерализованных стоков

Комплексная альтернативная схема деминерализации

Схема технологии очистки минерализованных стоков предполагает безотходное производство и включает в себя: Блок осветления и химического умягчения: - Контактные осветлители; - Ёмкости с реагентами и дозирующими устройствами; - Фильтры тонкой очистки; - Механические фильтры. Задача данного блока - предварительная очистка, умягчение, осветление исходной воды перед установкой обратного осмоса и сгущение шламов для дальнейшего использования при производстве строительных материалов.

Установка обратноосмотической очистки Система осмотического обессоливания разделена на 4 модуля первой ступени очистки, а для концентрирования применяется вторая ступень «морского» обратного осмоса. Солесодержание концентрата ориентировочно составит 100,0 г/л. На один модуль потребуется: Подводящий трубопровод Dн-100 с возможностью забора воды до 50 м 3 /ч и давлением не менее 1,5 бар, отвод концентрата с разрывом струи из расчета 50 м 3 /ч, накопительная емкость очищенной воды и сеть 3-х фазного тока 380 В 60,0 кВт Умягченная вода 8 м 3 /час

Ориентировочные расчетные показатели качества воды (шахтная вода) Показатели Исходная вода после известкования (расчетные значения) Обессоленная вода Концентрат установки обратного осмоса Са, мг/л205,4530,0 Mg, мг/л241,9618,0 Na+К, мг/л , ,0 HCO 3,мг/л20,013,0 SO 4, мг/л1800,010,212763,8 Cl, мг/л10350,0233, ,3 Общее солесодержание, мг/л 19716,0398,330141,1 рН8,07,58,2

Выпарно - кристаллизационная установка Для упаривания концентрата после установки обратного осмоса второй ступени (по морскому типу) выбрана выпарная установка, состоящая из 4 или 5 аппаратов плёночного типа с различной поверхностью теплопередачи и кристаллизатором. Для упаривания концентрата после установки обратного осмоса второй ступени (по морскому типу) выбрана выпарная установка, состоящая из 4 или 5 аппаратов плёночного типа с различной поверхностью теплопередачи и кристаллизатором. Для выделения твёрдой фазы в кристаллизаторе Na 2 SO 4 - мирабилита применена холодильная машина. В комплект установки входят рекуперативные теплообменники, ёмкости, насосные группы. Для выделения твёрдой фазы в кристаллизаторе Na 2 SO 4 - мирабилита применена холодильная машина. В комплект установки входят рекуперативные теплообменники, ёмкости, насосные группы.

Принципиальная схема выпарно-кристаллизационной установки

Общий вид комплекса очистки

В этот проекта вошёл ряд наших последних разработок: - Комплексное обеззараживания УФК; - Активаторы типа МВГДА. Комплексное УФК обеззараживание сточных и оборотных вод, осуществляется на оборудовании нового поколения с использованием ультрафиолетового облучения и кавитационного воздействия ультразвука. На выходе установок достигается практически полное уничтожение патогенных микроорганизмов. Комплексное УФК обеззараживание сточных и оборотных вод, осуществляется на оборудовании нового поколения с использованием ультрафиолетового облучения и кавитационного воздействия ультразвука. На выходе установок достигается практически полное уничтожение патогенных микроорганизмов. Повышение производительности с одновременным снижением энергоёмкости обусловлено синергидным эффектом двух воздействий Повышение производительности с одновременным снижением энергоёмкости обусловлено синергидным эффектом двух воздействий

МАГНИТОВИХРЕВЫЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ АКТИВАТОРЫ МВГДА предназначен для безреагентного активирования жидкостных систем и предотвращения и удаления ранее образовавшейся накипи. Освоено проектирование и производство МВГДА типоразмеров от Ду 5 до Ду Разработана методика проектирования, производства и отстройки активаторов до Ду 2500 на базе отечественных и импортных постоянных магнитов. Магнитные системы МВГДА, реализованы на основе таких постоянных магнитов как Sm-Co (самарий-кобальт) и Nd-Fe-B (ниодим-железо-бор). В основу принципа работы МВГДА положены экспериментально установленное изменение физико-химических свойств жидкостей, обработанных в постоянном магнитном поле при определенных магнитогидродинамических режимах течения.

Технико-экономические показатели и расходные коэффициенты предлагаемой технологии очистки минерализованных природных и сточных вод промышленных производств на примере шахтной воды Ростовского региона Производительность по очистке минерализованных сточный вод с исходной минерализацией 5 г/ дм 3 – 200 м 3 /ч (блочно можно наращивать); Выход очищенной воды с минерализацией 100 – 200 мг/дм 3 – 195 м 3 /ч; Затраты технической соды на предобработку – 2,5кг/м 3 ; Расход извести на обработку – 1,2 кг/ м 3 ; Расход электроэнергии на обратноосмотическое опреснение – 2,5кВтч/м 3 ; Расход пара с температурой 179°С на выпарку – 0,16т/м 3 концентрата ОО; Расход тепла на обработку – 0,11 Гкал/м 3 концентрата ОО; Для среднестатистической воды с исходной концентрацией 5 г/дм 3 Выход мирабилита (десятиводного сульфата натрия) – 2 кг/м 3 ; Выход хлорида натрия – 3 кг/м 3 ; Выход известкового шлама до 0,4 т/ч; Ожидаемая стоимость эксплуатационных затрат – до 3,5евро/м 3, а с учётом выручки за полученные продукты могут быть сведены к нулю. При реализации деминерализованной воды, на тепловые станции и централи, технология становится прибыльной и окупится в течение 3-6 лет в зависимости от стоимости тепловой энергии.