Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 1 Современные методы в водоподготовке на примере развития промышленных установок

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 2 Мировые ресурсы воды 97% мировых запасов воды – это соленные воды97% мировых запасов воды – это соленные воды Пресные воды составляют только 3%Пресные воды составляют только 3% 2/3 пресных вод заморожено в ледниках и полярных ледяных шапках2/3 пресных вод заморожено в ледниках и полярных ледяных шапках Остаток незамороженных пресных вод – это в большей части подземные водыОстаток незамороженных пресных вод – это в большей части подземные воды Наземные воды и атмосферная вода составляют только незначительную частьНаземные воды и атмосферная вода составляют только незначительную часть

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 3 Источники пресной воды Поверхностные водыПоверхностные воды –Реки, озера, влажные земли Подрусловые потокиПодрусловые потоки Подземные водыПодземные воды –Почвенные, грунтовые, межпластовые Опреснение водыОпреснение воды Вода айсбергов (проект)Вода айсбергов (проект)

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 4 Использование пресной воды ОкончательноеОкончательное –Моментальное использование воды для других целей невозможно Испарение, просачиваниеИспарение, просачивание Вода вошедшая в состав продукта, в т.ч. продуктов питанияВода вошедшая в состав продукта, в т.ч. продуктов питания ВозобновляемоеВозобновляемое –Вода может быть обработана и отведена как поверхностная вода, если она может быть использована для чего-то

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 5 Использование пресной воды % - Сельское хозяйство69 % - Сельское хозяйство –В основном для полива полей – % полей без полива не плодоносило

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 6 Использование пресной воды % - Промышленность22 % - Промышленность –Самый полярный растворитель –Носитель кинетической энергии Выработка электроэнергии на ГЭСВыработка электроэнергии на ГЭС –Теплоноситель с самой высокой удельной теплоемкостью ПарПар Производство энергииПроизводство энергии ОхлаждениеОхлаждение »градирни

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 7 Использование пресной воды 4. 8 % - Бытовое хозяйство8 % - Бытовое хозяйство –Питьевая вода –Вода для личной гигиении –Вода для приготовления пищи –Вода для сада По экспертной оценке одному человеку необходимо 50 л воды в сутки, не включая воду для садаПо экспертной оценке одному человеку необходимо 50 л воды в сутки, не включая воду для сада

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 8 Использование пресной воды 5. Город Литры на человека в сутки Экспертная оценка 50+Х Мюних90 Будапешт140 Москва400 Дубай2500

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 9 Использование пресной воды 6. Вода для РАЗВЛЕЧЕНИЙВода для РАЗВЛЕЧЕНИЙ –Аквапарки –Бассейны –Экстремальные поездки на лодках –Озера на площадях для гольфа Все это является возобновляемым применением воды, но, на мой взгляд, абсолютно неразумным!Все это является возобновляемым применением воды, но, на мой взгляд, абсолютно неразумным! –Большое количество сточных вод, содержащих различные опасные для природных водоемов химикаты

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 10 Назначение установки водоподготовки Приведение показателей сырой воды в соответствии с требованиями потребителя к качеству водыПриведение показателей сырой воды в соответствии с требованиями потребителя к качеству воды –Градирни для охлаждения –Пищевая промышленность –Выработка пара различного давления –Выработка электроэнергии на ТЭЦ и ГРЭС, а также на АЭС –И.т.д.

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 11 Основные узлы установки водоподготовки Забор сырой водыЗабор сырой воды Фильтрация на песчаных фильтрахФильтрация на песчаных фильтрах Пред(варительная)очисткаПред(варительная)очистка Умягчение илиУмягчение или ОбессоливаниеОбессоливание Глубокое обессоливаниеГлубокое обессоливание

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 12 Забор сырой воды Поверхностные (речные, озерные) воды:Поверхностные (речные, озерные) воды: – Традиционный способ: насос качает воду Грубая (сетка 5 – 15 см) фильтрацияГрубая (сетка 5 – 15 см) фильтрация –Снабжение водой, в т.ч. питьевой, г. Будапешта: Колодцы-спруты прибережной фильтрации вдоль берега ДунаяКолодцы-спруты прибережной фильтрации вдоль берега Дуная –Грунт выполняет роль естественного узла предочистки –Нет никакой дополнительной химической или механической обработки воды! Подземные водыПодземные воды –Скважины различной глубины –Как правило, требуется обезжелезивание воды

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 13 Схема колодцев-спрутов города Будапешт

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 14 The 1 st possibility to reduce river water intake It is the implementation of closed loops of indirect cooling - HELLER SYSTEMIt is the implementation of closed loops of indirect cooling - HELLER SYSTEM –Water is circulating in a closed loop and heated by air Heat exhangers are made from aluminaHeat exhangers are made from alumina –No evaporation, minimal water losses (1 – 2 %)

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 15 The principal scheme of Heller system at TPP

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 16 Bilibinskaya APP, Chukhotsky AO – the beginning of 70-ties. - Bilibinskaya APP, Chukhotsky AO – the beginning of 70-ties. - Razdanskaya HPP, Armenia– the beginning of 70-ties. There has never been any stop-over due to the failure of the heat exchangers of the cooling system for the whole period of Bilibinskaya APP operation life.

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 17 Sochi TPP, Krasnodar county – 2004

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 18 Предочистка Традиционная:Традиционная: –Фильтрация на песчаных фильтрах –Коагуляция Коагулянты: соли Fe и AlКоагулянты: соли Fe и Al Часто совмещается с известкованиемЧасто совмещается с известкованием –Тонкая фильтрация –Дезинфекция (питьевая вода) Новая технология:Новая технология: –Фильтрация на самоочищающихся тонких фильтрах непрерывного действия –Дезинфекция –Ультрафильтрация –Стабилизационная обработка (питьевая вода)

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 19 Умягчение Получение воды для подпитки тепловых сетей и/или котлов давлением до 39 барПолучение воды для подпитки тепловых сетей и/или котлов давлением до 39 бар До появления ионообменных смол:До появления ионообменных смол: –Известкование –Обработка содой –Содоизвесткование –Обработка тринатрийфосфатом Высокое содержание Na аботанной водеВысокое содержание Na аботанной воде Большое количество шламовБольшое количество шламов

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 20 Умягчение 2. Na-катионирование на ионообменных смолахNa-катионирование на ионообменных смолах –Расход NaCl на регенерацию 100 – 250 г/л смолы –Образуется большое количество сточных вод, содержащих NaCl –Выход: применение катионита PUROLITE SST-60 Расход NaCl на регенерацию не более 68 г/л смолыРасход NaCl на регенерацию не более 68 г/л смолы Технология будущего: нанофильтрацияТехнология будущего: нанофильтрация –Пока мембрана недостаточно селективна и дорого

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 21 Обессоливание Получение воды с удельной электро- проводностью 0,5 – 2,0 µСим/см для подпитки паровых котлов высокого давленияПолучение воды с удельной электро- проводностью 0,5 – 2,0 µСим/см для подпитки паровых котлов высокого давления –Ионообменные фильтры с прямоточной регенерацией Вода на собственные нужды 35 %Вода на собственные нужды 35 % –Ионообменные фильтры с противоточной регенерацией Вода на собственные нужды %Вода на собственные нужды % –Установки обратного осмоса (RO) Вода на собственные нужды %Вода на собственные нужды % –Будущее: Установки прямого осмоса (FO, DO)

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 22 Глубокое обессоливание Получение воды с удельной электро- проводностью менее 0,2 µСим/см для подпитки паровых котлов высокого и сверхкритического давленияПолучение воды с удельной электро- проводностью менее 0,2 µСим/см для подпитки паровых котлов высокого и сверхкритического давления Общепринятый способ:Общепринятый способ: –Смешанный слой катионита и анионита Большой – 10-кратный – избыток регенерирующих химикатовБольшой – 10-кратный – избыток регенерирующих химикатов Технология будущего (сегоднящнего дня)Технология будущего (сегоднящнего дня) –Электродеионизация Нет регенерирующих химикатовНет регенерирующих химикатов НО Законы термодинамики никто не отменил!НО Законы термодинамики никто не отменил!

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 23 Установка EDI 180 т/час

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 24 Самая распространенная схема ионного обмена – прямоточная регенерация

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 25 Самая распространенная схема ионного обмена – прямоточная регенерация

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 26 Более экономичная схема ионного обмена – противоточная регенерация (Schwebebett, Amberpack, Puropack, UpCoRe, etc.)

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 27 Более экономичная схема ионного обмена – противоточная регенерация

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 28 Coвременная схема обессоливания на основе мембранных процессов – обратного осмоса, RO

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 29 Coвременная схема обессоливания на основе мембранных процессов – обратного осмоса, RO

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 30 Состав воды для сравнения технико-экономических показателей Показатели Скважинна я вода Известкованна я скважинная вода Caмг-экв/л3,00,5 Mgмг-экв/л2,00,5 Na+Kмг-экв/л0,50,5 СУММА КАТИОНОВ мг-экв/л5,51,5 SO 4 мг-экв/л0,50,5 Cl-мг-экв/л0,30,3 НСО 3 - мг-экв/л4,70,7 СУММА АНИОНОВ мг-экв/л5,51,5

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 31 Сравнение экономических показателей: Удельный расход реагентов EUR/1000 кубометров воды ReagentsPrice Lime pre- treatment + WAC+ RO + Mixed bed * Lime pre-treatment + co- current IX + Mixed bed Lime pre-treatment + UPCORE ® counter- current IX + Mixed bed RO + Mixed bed /kg Consump- tion Reagent cost Consump- tion Reagent cost Consump- tion Reage nt cost kg/1000 m 3 /1000 m 3 kg/1000 m 3 /1000 m 3 kg/1000 m 3 /100 0 m 3 CaO, 100% 0,116816,816816,80016,8 FeSO 4 *7H 2 O 0,28359,8359,8009,8 HCl, 100% 0, ,28222,960,0060,0022,002 NaOH, 100% 0, ,667168,870,0090,0080,008 KMnO 4 2, ,320,250 Antiscalant 4, ,24,8 Biocides 12,900000,0530,680,68 Total -253,46-118,43 40,1434,09

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 32 Использование (очищенных) сточных вод в качестве источника технологической воды В странах, где вода и слив стоит действительно дорогоВ странах, где вода и слив стоит действительно дорого –используются очищенные на традиционных установках биологической очистки городские сточные воды для выработки электроэнергии (г. Катовице, Польша) –любые сточные воды очащаются на установках нитри-денитрификации, комбинированных с мембраннымт биореакторами –Используются даже воды, образующиеся в химических реакциях, например, при производстве диметилового эфира

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 33 Использование (очищенных) сточных вод в качестве источника технологической воды 2. На пространстве бывшего СССР природная вода ПОКА (!!!) дешевая, экологические штрафы очень низкие Нет заинтересованности экономить!На пространстве бывшего СССР природная вода ПОКА (!!!) дешевая, экологические штрафы очень низкие Нет заинтересованности экономить!

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 34 Пример возможности использования сточных вод Ниже приведены анализы речной воды и сточных вод в усреднительном пруду одного из европейских заводов:

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 35 Из сравнения данных следует Химический состав речной воды и обработанных сточных вод достаточно похожиХимический состав речной воды и обработанных сточных вод достаточно похожи Разница концентраций некоторых компонентов двух вод, скорее всего, вызвана реагентами для регенерации ионообменных смолРазница концентраций некоторых компонентов двух вод, скорее всего, вызвана реагентами для регенерации ионообменных смол Можно-ли получить обессоленную воду из обработанных сточных вод?Можно-ли получить обессоленную воду из обработанных сточных вод? Расчеты показывают: ДА!Расчеты показывают: ДА!

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 36 Схема получения 360 т/час обессоленной воды κ0.2 µS/cm из обработанных сточных вод

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 37 Эффект от внедрения предложенной схемы Потребность в речной воде сокращается минимум на 40 %Потребность в речной воде сокращается минимум на 40 % Для работы установки обессоливания воды потребуется :Для работы установки обессоливания воды потребуется : –Около 90 т/год серной кислоты –Около 20 т/год едкого натра (NaOH) Что соответствуетЧто соответствует –16.6 % и 10 % от соответсвующих объемов, использованных в предыдущие годы

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 38 Lőrincz és TárSai Kft. Profile A Hungarian engineering company specializing in the field of industrial water treatmentA Hungarian engineering company specializing in the field of industrial water treatment Close cooperation with Inaqua Hungary Kft.Close cooperation with Inaqua Hungary Kft. –providing basic engineering for WTP –joint foreign trade operations Partnership withPartnership with –Budapest Public Water Works –Dunakút Kft (formerly Schki-Bau Kft.) The Managing Director is Technical expert of Purolite International, the leading ion exchange resin producerThe Managing Director is Technical expert of Purolite International, the leading ion exchange resin producer

Lőrincz Lajos, Lőrincz & Co. Water Engineering, Hungary 39 Thank You for Your Attention We areWe are –opened for discussionsfor discussions for technical andfor technical and commercial co-operationcommercial co-operation –ready to work out a feasibility study and –to supply the WTP Author and Contact personAuthor and Contact person –Mr Lajos LŐRINCZ Phone:Phone: Fax:Fax: