СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАЛООТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОДГОТОВКИ ВОДНОГО РАБОЧЕГО ТЕЛА НА ТЕПЛОВЫХ И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ

Проанализированы основные направления совершенствования технологий обессоливания воды, представлены возможные пути снижения нагрузки водоподготовительных систем на гидросферу. Предмет исследований – ресурсосбережение и повышение экологической безопасности вновь вводимого и реконструируемого водоподготовительного оборудования на тепловых электрических станциях путем проведения сравнительного анализа технологий обессоливания воды и выявления наиболее экономически и экологически выгодной схемы подготовки добавочной воды. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: анализ основных направлений совершенствования технологий обессоливания воды для тепловых и атомных электрических станций; исследование основных путей снижения общего количества сточных вод тепловых электрических станций; разработка технологических схем переработки концентрата мембранных установок и отработанных регенерационных растворов ионитных фильтров в кислоту и щелочь и шлама предочистки – в ценные товарные продукты. Результаты работы могут быть применены в процессе проектирования новых и модернизации существующих водоподготовительных установок тепловых и атомных электрических станций, что позволит значительно сократить использование природной воды и реагентов для регенерации, а значит, минимизировать объем сточных вод и их солесодержание и снизить за счет этого нагрузку тепловых и атомных электростанций на гидросферу. 

1. Римашевская, Е. Д. Состояние технологии подготовки водного рабочего тела на ТЭС Республики Беларусь / Е. Д. Римашевская // Актуальные проблемы энергетики: материалы 71-й науч.-техн. конф. студентов и аспирантов, Минск, 2015 г. / Белорусский национальный технический университет; редкол.: Т. Е. Жуковская. Минск, 2015. С. 226–227.

2. Римашевская, Е. Д. Анализ технологической эффективности использования перспективных ионитов в схемах обессоливания воды на атомных электростанциях / Е. Д. Римашевская // Энергетика: эффективность, надежность, безопасность: материалы XXI всерос. науч.-техн. конф.: в 2 т., Томск, 2–4 декабря 2015 г. / Томский политехнический университет; редкол.: В. В. Литвак [и др.]. Томск, 2015. Т. 1. С. 261–263.

3. Tong, Tiezheng. The Global Rise of Zero Liquid Discharge for Wastewater Management: Drivers, Technologies and Future Directions / Tiezheng Tong, Menachem Elimelech // Environmental Science & Technology. 2016. Vol. 50, № 13. P. 6846−6855.

4. Римашевская, Е. Д. Совершенствование малоотходных технологий ХВО / Е. Д. Римашевская // Актуальные проблемы энергетики: материалы 71-й науч.-техн. конф. студентов и аспирантов, Минск, 2015 г. / Белорусский национальный технический университет; редкол.: Т. Е. Жуковская. Минск, 2015. С. 254–257.

5. Чиж, В. А. Пути совершенствования предварительной обработки воды на ТЭС [Электронный ресурс] / В. А. Чиж, Е. Д. Римашевская // Энергетика и энергосбережение: теория и практика : материалы I всерос. науч.-практ. конф., Кемерово, 3–5 декабря 2014 г. / ФГБОУ ВПО Кузбас. гос. техн. ун-т имени Т. Ф. Горбачева; редкол.: В. П. Тациенко (отв. редактор) [и др.]. Кемерово, 2014. Режим доступа: http://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/Other/2014/oldenerg1/energ1/pages/Articles/1/Chizh.pdf. Дата доступа: 01.08.2016.

6. Kosandrovich, E. G. Fibrous Ion Exchangers / E. G. Kosandrovich, V. S. Soldatov // Ion

7. Exchange Technology: Theory and Materials / Eds. Dr. Inamuddin, M. Luqman. New York: Springer, 2012. P. 299–371.

8. Римашевская, Е. Д. Применение современных экологических и ресурсосберегающих технологий обессоливания воды при проектировании водоподготовительных установок тепловых и атомных электрических станций / Е. Д. Римашевская, В. А. Чиж // Сборник научных работ студентов республики Беларусь «НИРС 2015». Минск: Издательский центр БГУ, 2016. С. 124.

9. Tchobanoglous, G. Impacts of New Concepts and Technology on the Energy Sustainability of Wastewater Management / G. Tchobanoglous, H. Leverenz // Conference on Climate Change, Sustainable Development and Renewable Resources in Greece, Oct. 17, 2009. Greece, 2009.

10. Опыт освоения новых технологий обработки воды на ТЭС / Б. М. Ларин [и др.] // Теплоэнергетика. 2010. № 8. С. 8–13.

11. Одоевцева, М. В. Оценка эффективности применения комбинированной схемы переработки засоленных стоков / М. В. Одоевцева, С. С. Чекунов, И. В. Громова // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015. №17-18. С. 158-161.

12. Taking the “Waste” out of “Wastewater” for Human Water Security and Ecosystem Sustainability / S. B.Grant [et al.] // Science. 2012. Vol. 337, № 6095. P. 681−686.

13. Чиж, В. А. Совершенствование технологий очистки и нейтрализации сточных вод ТЭС на базе мембранных методов [Электронный ресурс] / В. А. Чиж, Е. Д. Римашевская // Энергетика и энергосбережение: теория и практика: материалы II всерос. науч.-практ. конф., Кемерово, 2–4 декабря 2015 г. / ФГБОУ ВО Кузбас. гос. техн. ун-т имени Т. Ф. Гор-бачева; редкол.: О. В. Тайлаков (отв. редактор), И. А. Лобур (зам. отв. редактора) [и др.]. Кемерово, 2015. Режим доступа: http://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/energ/2015/energ/pages/Articles/1/Chizh_Rimashevskaja.pdf. Дата доступа: 01.08.2016.

14. Жадан, А. В. Совершенствование технологии обработки воды на ТЭС на базе ионного обмена и мембранных методов / А. В. Жадан. Иваново: ИГЭУ, 2013. 20 с.

15. Родина, Е. В. Исследование компьютерных программ проектирования ВПУ ТЭС и АЭС / Е. В. Родина, Е. Д. Римашевская // Вестник Российского национального комитета СИГРЭ. Иваново: ИГЭУ, 2015. Вып. 7: Материалы молодежной секции РНК СИГРЭ: cборник конкурсных докладов "Энергия-2015" по электроэнергетической и электротехнической тематикам по направлениям исследований СИГРЭ по итогам Конкурса докладов в рамках X Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Энергия-2015", 21 23 апреля 2015 года. С. 76–80.

16. Bruinsma, D. Heat Pumps in Distillation / D. Bruinsma, S. Spoelstra // Distillation & Absorption Conference, 12-15 September 2010, Eindhoven, Netherlands. Netherlands, 2010. P. 21–28.

17. Опыт создания комплексной малоотходной системы водопользования на Казанской ТЭЦ-3 / И. Ш. Фардиев [и др.] // Новое в российской электроэнергетике. 2009. № 3. С. 30–37.

18. Pilot Studies on High Recovery BWRO-EDR for Near Zero Liquid Discharge Approach / Y. Oren [et al.] // Desalination. 2010. No 261 (3). P. 321−330.

19. Римашевская, Е. Д. Совершенствование проектирования водоподготовительных установок тепловых и атомных электрических станций с использованием компьютерных технологий / Е. Д. Римашевская // Информатизация инженерного образования – ИНФОРИНО-2016: тр. Междунар. науч.-метод. конф. Москва, 12–13 апреля 2016 г. / МЭИ; редкол.: С. А. Позднеев (рецензент) [и др.]. М., 2016. С. 415–419.

20. Римашевская, Е. Д. Разработка малосточной ВПУ ТЭЦ / Е. Д. Римашевская // Электроэнергетика глазами молодежи: тр. VI междунар. науч.-технич. конф., Иваново,

21. –13 ноября 2015 г.: в 2 т / ФГБОУВПО Ивановский госуд. энергет. ун-т имени В. И. Ленина; редкол.: В. В. Тютиков (отв. редактор) [и др.]. Иваново, 2015. Т 1. С. 358–363.

22. Технологии мембранного разделения в промышленной водоподготовке / А. А. Пантелеев [и др.]. Москва : ДеЛи плюс, 2012. 425 с.

23. Проектные решения водоподготовительных установок на основе мембранных технологий / А. А. Пантелеев [и др.] // Теплоэнергетика. 2012. № 7. С. 30–36.

24. Римашевская, Е. Д. Исследование экологической эффективности баромембранных схем обессоливания воды на ТЭС и АЭС / Е. Д. Римашевская // Энергия-2016: Одиннадцатая междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспир. и молодых ученых: материалы конф.: в 7 т. / ИГЭУ; оргкомитет: В. В. Тютиков (председ. оргкомитета) [и др.]. Иваново, 2016. Т. 1. С. 99–101.

25. Elimelech, M. The Future of Seawater Desalination: Energy, Technology and the Environment / M. Elimelech, W. A. Phillip // Science. 2011. No 333 (6043). P. 712−717.

26. Gerard, R. Technology Selection Tools for Boiler Feedwater Application / R. Gerard, R. Laflamme // Paper Presented at Abu Qir WTT Conference. 2008. Tech Paper GE 1160EN.

27. Vladana, N. R. Improvement of Chemical Control in the Watersteam Cycle of Thermal Power Plants / N. R. Vladana, Z. Z. Dragana, N. G. Branimir // Applied Thermal Engineering. 2011. No 31 (1). Р. 119–128.

28. Kucera, Jane. Reverse Osmosis Industrial Processes and Application / Jane Kucera. 2-nd edition. Canada: Scrivener Publ., 2015. 472 p.

29. Gruzdyev, Е. Water Treatment Plant with Use of Reverse Osmosis and Electrical Deionization Processes / Е. Gruzdyev, Е. Starikov // Bulgarian Nuclear Energy – National, Regional and World Energy Safety: Materials of Belene NPP II International Nuclear Conference, 27–29 May 2009. Belene, 2009.

30. Kagramanov, G. G. Heavy Metal Cationic Treatment with Membrane Methods / G. G. Kag-

31. ramanov, E. N. Farnosova, G. L. Kandelaki // Water Treatment Technologies for the Removal of High-Toxicity Pollutants / eds. M. Václavíková, K. Vitale, G. P. Gallios, L. Ivaničová. Dordrecht: Springer, 2010. 177–182. (NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security).

32. Xu, T. W. Electrodialysis-Based Separation Technologies: a Critical Review / T. W. Xu, C. H. Huang // AIChE Journal. 2008. Vol. 54, №12. P. 3147−3159.

33. Bildyukevich, A. Morphological Structure and Transport Properties of Polymer-Inorganic Membranes / A. Bildyukevich, G. Branitsky, T. Plisko // V International Conference on Chemistry and Chemical Education “Sviridov Readings 2010”: Book of Abstracts, Minsk, Belarus, 6–9 April, 2010 / Belarussian State University; edit.: E. I. Vasilevskaya [et al.]. Minsk, 2010. P. 40.

34. Fu, Fenglian. Removal of Heavy Metal Ions from Wastewaters: a Review / Fenglian Fu, Qi Wang // Journal of Environmental Management. 2011. Vol. 92, № 3. P. 407–418.

35. Combination of Advanced Oxidation Processes and Biological, Treatments for Wastewater Decontamination – a Review / I. Oller [et al.] // Science of the Total Environment. 2011. Vol. 409, № 20. P. 4141–4166.

36. Determination of the Internal Chemical Energy of Wastewater / E. S. Heidrich [et al.] // Environmental Science and Technology. 2011. Vol. 45, No 2. P. 827-832.

37. Radioactive Decontamination of Water by Membrane Processes — a Review / D. Rana [et al.] // Desalination. 2013. Vol. 321. P. 77–92.

38. Ojovan, M. I. Treatment of Radioactive Wastes / M. I. Ojovan, W. E. Lee // An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. Elsevier Ltd., 2011. P. 171–203.

39. Ghaffour, N. Technical Review and Evaluation of the Economics of Water Desalination: Current and Future Challenges for Better Water Supply Sustainability / N. Ghaffour, T. M. Missimer, G. L. Amy // Desalination. 2013. No 309. P. 197−207.

40. DOW™ EDI-310 Module. Product Manual. Version 1. Form No 795-00051-1110. USA. 2010.

41. Римашевская, Е. Д. Опыт использования компьютерных технологий проектирования водоподготовительных установок тепловых и атомных электрических станций в учебном процессе Белорусского национального технического университета / Е. Д. Римашевская, В. А. Чиж // Материалы IХ междунар. водно-хим. форума, г. Минск, 17–19 мая 2016 г. / Инс-т физ.-орган. химии НАН Беларуси. Минск: Ковчег, 2016. С. 127–131.

42. Римашевская, Е. Д. Разработка и анализ технологий утилизации натрийсодержащих стоков при подготовке обессоленной воды на ТЭС и АЭС по баромембранным методам / Е. Д. Римашевская // «Энергия-2016»: Одиннадцатая междун. науч.-техни. конф. студентов, аспир. и молодых ученых: материалы конф.: в 7 т. / ИГЭУ; оргкомитет: В. В. Тютиков (предс. оргкомитета) [и др.]. Иваново, 2016. Т. 1. С. 101–102.