ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

Аннотация

Тематика связана с обоснованием, разработкой усовершенствованных технологий и комбинированной очистки природных вод, в условиях повышенных антропогенных нагрузок на природные источники воды, являющаяся приоритетной в области водоподготовки для теплоэнергетических установок. Проведен обзор существующего положения в техногенной зоне Приаральского региона, иллюстрирующие острую необходимость продвижения современных методов и технологий. Представлены используемые способы обработки воды предлагаемые классификатором очистки поверхностных вод и их недостатки со значительными эксплуатационными затратами, к примеру в мембранных опреснителях, основанных на явлении обратного осмоса соленую воду прокачивают через полупроницаемые мембраны, изготовленные из ацетилцеллюлозы или полиамидных смол. При этом затраты энергии соответствует 5-15 кВт·ч/м³. С повышением солесодержания растет давление прокачки воды через мембраны и увеличиваются энергозатраты. В диапазоне давлений, при котором возможна работоспособность анализируемого оборудования, сохраняются и фазовые свойства у воды.  Общим недостатком этих установок является высокое энергопотребление для выработки единицы массы дистиллята. Поэтому вопрос о существенном снижении энергопотребления в данных типах установок получить затруднительно. Предложен энергоэффективный вариант для решения существующей проблемы по опреснению воды, с незначительным энергопотреблением в комбинированной водоподготовительной установке. Технологическая схема комплекса включает: блок-предварительной очистки в виде ультрафильтрационного модуля УФУ; теплонасосный опреснитель воды ТНО, использующий испарительно-конденсационные процессы для получения дистиллята. Применение направлено на обеспечение регенерации теплоты испарительно- конденсационных процессов воды при получении дистиллята. Теплонасосный опреснитель воды в составе комбинированной установки является выпарным опреснителем. В нем генерация и рекуперация тепла фазовых превращений рабочего вещества осуществляется с помощью обратного термодинамического цикла теплового насоса. Обратный термодинамический цикл осуществляется с участием рабочего вещества теплового насоса, в данном случае это хладагент R-134A. Кипение и последующее испарение обессоливаемой воды происходят в условиях разрежения, поэтому качество получаемого дистиллята очень высокое. Получены результаты экспериментального исследования показателей качества обработанного дистиллята после водоподготовительной установки, подтверждающие ее работоспособность и эффективность для малой энергетики и систем теплоснабжения. Комплекс обеспечивает энергозатраты на 10-15%, меньше чем в водоочистительных установках обратного осмоса и исключает применение химических реагентов,уменьшает количествообразуемых сточных вод. Потребление промывочной воды на собственные нужды, затраты на опреснение воды существенно снижаются в виду особенностей применяемого метода.