Рекуперация щелочесодержащих растворов с применением электродиализных установок

Электромембранное оборудование для выделения щелочи из сточных вод электростанций с последующим концентрированием и повторным использованием в промышленном процессе.

В Российской Федерации большинство электростанций в целях подготовки добавочной воды котлов использует метод химического обессоливания с применением Н-катионитовых и ОН-анионитовых фильтров после коагуляции с известкованием. Подпиточная вода теплосети готовится путем осветления, коагуляции (с известкованием или без него) и одноступенчатого натрий-катионирования.

При таком способе подготовке воды общая масса веществ в сбрасываемых сточных водах в несколько раз превышает их количество, поступившее с исходной водой.

В последнее десятилетие на электростанциях России для подготовки добавочной воды котлов высокого и сверхкритического давления, а также подпиточной воды теплосети используются баромембранные технологии. Однако, несмотря на снижение объема и солесодержания стоков, образующихся в процессе работы баромембранных водоподготовительных установок, концентрат обратноосмотических установок не подвергается очистке и утилизации. Таким образом, очистка и утилизация сточных вод ТЭС остается одной из самых важных и актуальных экологических проблем.

Щелочесодержащие сточные воды относятся к наиболее опасным по степени воздействия на окружающую среду.

Специалистами компании ЗАО Мембранинес Технологиос разработано и изготовлено электромембранное оборудование для выделения безреагентным способом щелочи из сточных вод с последующим ее концентрированием. Электромембранная установка ЭМОУ-2/К является основным базовым элементом инновационной энергосберегающей технологии переработки избытка продувочной воды термообессоливающего комплекса с получением концентрированной щелочи и умягченной воды и входит в состав комплекса утилизации сточных вод Казанской ТЭЦ-3.

Принцип работы электромембранного оборудования основан на методе электродиализа и заключается в направленном переносе диссоциированных ионов (растворенных в воде солей) под влиянием электрического поля через селективно проницаемые гетерогенные ионообменные мембраны. Переработка сточных вод производится в два последовательных этапа: сначала из перерабатываемых стоков выделяется чистая щелочь, которая затем подвергается концентрированию.

Электромембранная установка ЭМОУ-2/К состоит из двух ступеней и включает в себя электромембранный аппарат ЭМА-120/2 для отделения щелочи (1 ступень) и аппарат ЭМАК-120 для ее концентрирования (2 ступень). Многокамерные двухтрактные аппараты ЭМА-120/2 и ЭМАК-120 имеют две изолированные друг от друга группы камер - тракт обессоливаемого раствора (диализатный) и тракт концентрирования (рассольный).  По тракту обессоливания аппарата ЭМА-120/2 подается в циклическом режиме предварительно очищенный через блок механической фильтрации рабочий раствор, содержащий в том числе щелочь, подлежащую выделению. По тракту концентрирования - подается чистая вода. В результате технологического процесса, при подборе определенных технологических режимов, щелочь выделяется из перерабатываемого рабочего раствора и переходит в тракт концентрирования. Образующийся после 1 ступени раствор щелочи далее подвергается дополнительному концентрированию на 2 ступени – электромембранном аппарате ЭМАК-120.

Полученная щелочь имеет высокую чистоту и используется в промышленном цикле ТЭС для регенерации анионитных фильтров I ступени. Обессоленная вода подается на подпитку теплосети.
Применение электромембранной установки ЭМОУ-2/К, кроме получения щелочи, позволяет значительно сократить годовой объем сбросных вод, а сточные воды термообессоливающего комплекса при реализации данной технологии совместно с технологией получения гипса и регенерационных растворов полностью исключаются.