СИСТЕМА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 2006 года по МПК E03B1/00 E03B7/04 E02B9/02 C02F1/00 

Изобретение относится к системам оборотного водоснабжения теплоэлектростанций и может быть применено на предприятиях, вырабатывающих тепловую и электрическую энергию, использующих твердые виды топлива, а также там, где требуется предохранение природных водотоков от загрязнения взвешенными частицами и вредными химическими соединениями.

Известна система водоснабжения, включающая нагорную и сточную канавы, руслоотводной канал, водоудерживающие дамбы, станцию для приготовления и подачи реагентов, сооружение для отстаивания и подачи воды (Porter R.P., Porter R.B., Lotrop R.A. Mining Engineraring, 1960, №5, p.137-145).

Недостатком данной системы является снижение экологической безопасности прилегающих природных водотоков в результате использования вредных химических реагентов для осветления воды с последующим ее сбросом в природные водотоки без дополнительных мер по снижению концентрации применяемых химических соединений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является система оборотного водоснабжения, включающая нагорную и сточную канавы, фильтрационную дамбу, руслоотводной канал, станцию для приготовления и подачи реагентов, устройства для формирования и распределения флокул, сооружение для отстоя воды, восстановительный сорбционный фильтр (Мязин В.П., Литвинцева О.В., Попова Г.Ю., Сапожников С.Ю. Природоохранный комплекс по защите водотоков от загрязнения сточными водами промприборов и драг. //Горный журнал. М., №9-10, 1996, с.35-38.

Недостатком известного технического решения является снижение эффективности работы технологической установки в результате нарушения состава и свойств воды при обработке минеральных гидросмесей в системах оборотного водоснабжения химическими реагентами, а также низкая эффективность работы отстойных камер, так как в них предусматривается только гравитационное осаждение, что приводит к быстрому заиливанию восстановительного сорбционного фильтра. Кроме того, известное техническое решение не может использоваться для очистки сточных и оборотных вод в зимний период, что значительно снижает эффективность работы водоочистных сооружений.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы системы и экологической безопасности за счет круглогодичного действия очистных сооружений в суровых климатических условиях и использование экологически чистых природных материалов.

Сущность изобретения заключается в том, что система оборотного водоснабжения теплоэлектростанции, содержащая отстойник сточных вод, сточную канаву, фильтрационную дамбу, станцию приготовления и подачи реагентов, устройство для формирования флокул, устройство для распределения флокул по ширине сточной канавы, сооружение для отстоя воды, сорбционный фильтр, отличается тем, что она снабжена комплексом водоочистки в зимний период, включающим грунтовые и сорбционную камеры и подземный трубопровод, установленные последовательно после фильтрационной дамбы и расположенные ниже границы сезонного промерзания грунтов, при этом сооружение для отстоя воды выполнено в виде грунтовых камер грубой и тонкой очистки, причем основание фильтрационной дамбы, грунтовых и сорбционных камер и подземного трубопровода находится на одном уровне, а устройство для формирования флокул выполнено в виде многоступенчатого зигзагообразного желоба.

Предлагаемая система оборотного водоснабжения теплоэлектростанции позволяет повысить эффективность работы и степень очистки сточных и оборотных вод теплоэлектростанции за счет использования комплекса водоочистки для работы станции в зимний период. Это достигается путем естественного промораживания верхней части фильтрующей дамбы на глубину сезонных колебаний температур, что приводит к фильтрации воды через нижнюю не промерзающую ее часть, у которой последовательно установлены грунтовые и сорбционная камеры и подземный трубопровод, покрытые сверху теплоизолирующим экраном, например шлаком, и расположенные ниже границы сезонного промерзания грунтов, это позволяет производить очистку сточных и оборотных вод при отрицательной температуре окружающей среды.

Для повышения экологической эффективности работы системы оборотного водоснабжения теплоэлектростанций в устройстве для формирования флокул вместо физико-химической обработки сточных вод токсичными селективными действующими реагентами, используемыми для формирования флокул, предлагается использовать биохимическую обработку сточных вод селективными нетоксичными реагентами, например, синтезированными на основе хитина.

Кроме того, для увеличения времени образования флокул и повышения качества очистки сточных и оборотных вод устройство для формирования флокул выполнено в виде многоступенчатого зигзагообразного желоба.

Сооружение для отстоя воды выполнено в виде грунтовых камер для грубой и тонкой очистки от механических примесей сточных и оборотных вод теплоэлектростанции.

Все вышеуказанные устройства позволяют решить проблему очистки сточных и оборотных вод в суровых климатических условиях с возможностью работы системы оборотного водоснабжения теплоэлектростанции круглогодично, а также повысить экологическую безопасность окружающей среды.

На фиг.1 изображена система оборотного водоснабжения теплоэлектростанции, общий вид; на фиг.2 - схема фильтрационной дамбы и грунтовых и сорбционной камер, расположенных у ее основания, разрез А-А.

Система оборотного водоснабжения содержит накопитель 1 сточной воды, фильтрационную дамбу 2, сточную канаву 3, отводную канаву 4, комплекс водоочистки сточных и оборотных вод в зимний период, включающий грунтовую камеру грубой очистки 5, грунтовую камеру тонкой очистки 6, восстановительный сорбционный фильтр 7, покрытые сверху теплоизолирующим экраном 8, подземный трубопровод 9, комплекс водоочистки сточных и оборотных вод в летний период, включающий станцию приготовления и подачи реагентов 10, камеры для дозирования флокулянта 11, устройство 12 для формирования флокул, устройство для распределения флокул 13, грунтовые камеры грубой 14 и тонкой очистки 15, размещенные последовательно друг за другом по длине сточной канавы, восстановительный сорбционный фильтр 16, установленный в сточной канаве за грунтовыми камерами, накопитель 17 очищенной воды, насосную станцию 18 для подачи воды, трубопровод 19.

Система работает следующим образом. В летний период поступившая технологическая вода с теплоэлектростанции в накопитель 1 сточной воды проходит через тело фильтрующей дамбы 2 и поступает в сточную канаву 3, которая соединена с отводной канавой 4. По сточной канаве вода поступает на комплекс водоочистки сточных и оборотных вод в летний период, где проходят специальную биохимическую обработку селективными нетоксичными реагентами, например, синтезированными на основе хитина, подготовленными на станции приготовления и подачи реагентов 10. Обработанная реагентами гидросмесь самотеком поступает на устройство 12 для формирования флокул. Сформированные хлопья из взвешенных частиц самотеком направляются на осаждение в устройство 13 для распределение флокул, выполненное в виде многоступенчатого зигзагообразного желоба, что позволяет повысить эффективность очистки воды от взвешенных сфлокулированных частиц, удлиняя путь и время их осаждения. Накопившийся осадок из флокул удаляется землеройной техникой, например бульдозером. Из устройства 13 для распределение флокул осветленная вода поступает в грунтовые камеры грубой 14 и тонкой 15 очистки, установленные друг за другом, что позволяет предотвратить заиливание сорбционного фильтра 16, предназначенного для глубокой очистки воды от химических соединений и установленного после грунтовых камер. После сорбционного фильтра 16 глубокой очистки воды вода поступает в камеру-накопитель 17 очищенной воды, откуда при помощи насосной станции 18 поступает по трубопроводу 19 в оборот на теплоэлектростанцию или по отводному каналу 4 в природный водоток.

В зимний период водоочистная станция работает по следующему принципу. При понижении средней температуры воздуха в область отрицательных значений происходит промораживание верхней части фильтрующей дамбы 2 и воды в накопителе 1 со сточной водой, в результате в дамбе образуется ледяное "ядро" и верхняя часть дамбы перестает фильтровать воду. В итоге вода фильтруется только в нижней части дамбы 2 сохраняющейся в талом состоянии в течение всего зимнего периода (фиг.2.). Профильтровавшаяся вода через дамбу поступает в грунтовые камеры грубой 5 и тонкой 6 очистки и сорбционный фильтр 7, установленные ниже границы сезонного промерзания грунтов дамбы и покрытые сверху теплоизолирующим экраном 8, например отходами ТЭЦ в виде шлама и золы, с целью предотвращения промерзания грунтовых и восстановительной сорбционной камер. После грунтовых камер 5 и 6 очищенная от крупно- и тонкодисперсных частиц вода поступает в сорбционную камеру 7, где происходит глубокая очистка воды от химических соединений. Затем очищенная вода по подземному трубопроводу 9, расположенному ниже границы сезонного промерзания грунтов, минуя биохимическую обработку селективными реагентами, поступает в отстойник чистой воды, откуда при помощи насосной станции 18 поступает по трубопроводу 19 в оборот на теплоэлектростанцию или по отводному каналу 4 в природный водоток.

Изобретение может быть применено на предприятиях, вырабатывающих тепловую и электрическую энергию, использующих твердые виды топлива, а также там, где требуется предохранение природных водотоков от загрязнения взвешенными частицами и вредными химическими соединениями. Техническим результатом является повышение эффективности работы системы и экологической безопасности и использование экологически чистых природных материалов. Система оборотного водоснабжения теплоэлектростанции содержит отстойник сточных вод, сточную канаву, фильтрационную дамбу, станцию приготовления и подачи реагентов, устройство для формирования флокул, устройство для распределения флокул по ширине сточной канавы, сооружение для отстоя воды, сорбционный фильтр и комплекс водоочистки в зимний период. Комплекс включает грунтовые и сорбционную камеры и подземный трубопровод, установленные последовательно после фильтрационной дамбы и расположенные ниже границы сезонного промерзания грунтов. Сооружение для отстоя воды выполнено в виде грунтовых камер грубой и тонкой очистки, причем основание фильтрационной дамбы, грунтовых и сорбционных камер и подземного трубопровода находится на одном уровне, а устройство для формирования флокул выполнено в виде многоступенчатого зигзагообразного желоба. 2 ил.

Система оборотного водоснабжения теплоэлектростанции, содержащая отстойник сточных вод, сточную канаву, фильтрационную дамбу, станцию приготовления и подачи реагентов, устройство для формирования флокул, устройство для распределения флокул по ширине сточной канавы, сооружение для отстоя воды, сорбционный фильтр, отличающаяся тем, что она снабжена комплексом водоочистки в зимний период, включающим грунтовые и сорбционную камеры и подземный трубопровод, установленные последовательно после фильтрационной дамбы и расположенные ниже границы сезонного промерзания грунтов, при этом сооружение для отстоя воды выполнено в виде грунтовых камер грубой и тонкой очистки, причем основание фильтрационной дамбы, грунтовых и сорбционных камер и подземного трубопровода находится на одном уровне, а устройство для формирования флокул выполнено в виде многоступенчатого зигзагообразного желоба.