CC BY
398
ГЛОБАЛЬНАЯ ЯДЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2013 №4(9), С.19-25
_ ПРОБЛЕМЫ ЯДЕРНОЙ, РАДИАЦИОННОЙ _
И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ -
УДК 628.19:628.3 : 621.311.25
ДЕФОСФОТАЦИЯ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД НА РОСТОВСКОЙ АЭС С ПОМОЩЬЮ «АКВА-АУРАТА 30»
© 2013 г. Е.К. Шеронова, О.И. Горская
Филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ростовская атомная станция», Волгодонск,
Ростовская обл.
Поступила в редакцию 20.06.2013 г.
В статье анализируется влияние фосфат-ионов на водоем-охладительРостовской АЭС и рассматривается применение узла дефосфотации в схеме реконструированных очистных сооружений зоны "свободного" режима для его снижения с использованием в качестве коагулянта «Аква-Аурат 30».
Ключевые слова:водоем-охладитель,Ростовская атомная станция, фосфат-ионы, коагулянт «Аква-Аурат 30», хозяйственно-бытовые сточные воды.
Ростовская АЭС размещена на южном берегу Цимлянского водохранилища на расстояние 13,5 км от перспективной границы г. Волгодонска.
Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения атомной станции является водопроводная сеть г. Волгодонска. Забор воды из Цимлянского водохранилища, очистка и обработка ее до питьевого качества осуществляется на очистных сооружениях МУП «ВКХ» г. Волгодонска.
На Ростовской АЭС предусмотрены две раздельные системы канализации. В хозяйственно-бытовую канализацию зоны «строгого» режима предусмотрено поступление сточных вод от санузлов реакторного отделения, спецкорпуса, здания переработки радиоактивных отходов, а так же от душевых, воды от санпропускников после их дозиметрического контроля. В хозяйственно - бытовую канализацию зоны «свободного» режима отводятся бытовые сточные воды от промышленной и строительной площадок АЭС. Хозяйственно-бытовые сточные воды подвергаются полной биологической очистке и доочистке на очистных сооружениях канализации атомной станции.
Приемником очищенных сточных вод после очистных сооружений зоны «свободного» режима является водоем-охладитель. Он - часть оборотной системы охлаждения оборудования основного и вспомогательного производства. Водоем-охладитель образован глухой земляной плотиной в мелководной части Цимлянского водохранилища.
Водоем-охладитель является искусственным водоемом. Попав в водоем, биогенные элементы (в основном азот и фосфор) становятся питательной средой для микроорганизмов, в том числе - сине-зеленых водорослей. Продукты их жизнедеятельности приводят к изменению структуры сообщества организмов и к уменьшению содержания растворенного в воде кислорода. Биологическое потребление кислорода является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами.
Наиболее распространенными формами, в которых фосфор присутствует в хозяйственно-бытовых сточных водах, являются органические соединения,
©Издательство Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», 2014
ортофосфаты и полифосфаты (30-50% фосфора поступает с фекальными водами, а остальные 50-70% обусловлены фосфатными компонентами, входящими в состав синтетических моющих средств).
Водоем - охладитель является водоемом рыбохозяйственного назначения и, поэтому необходимо учитывать ПДК рыбохозяйственных водоемов. Согласно нормативам допустимых сбросов, Ростовская АЭС может сбрасывать очищенные сточные воды хозяйственно-бытовой канализации зоны «свободного» режима с концентрацией фосфат-ионов не более 0,86 мг/дм3[1].
Для более эффективной работы очистных сооружений зоны «свободного» режима, а так же для снижения факторов, влияющих на интенсивность процессов эвтрофикации, была проведена их реконструкция.
В основу технологии очистки сточных вод зоны "свободного" режима была положена классическая схема очистки бытовых сточных вод в составе:
- механическая очистка на решетках, песколовках и первичных вертикальных отстойниках;
- биологическая очистка в аэротенках с регенераторами с пневматической аэрацией через фильтросы и вторичного отстаивания в вертикальных отстойниках;
- доочистка на песчаных фильтрах и дезинфекция хлором.
При реконструкции очистных сооружений было предусмотрено увеличение количества стадий обработки сточных вод (рис. 1):
- механическая очистка;
- биологическая очистка сточных вод в биореакторе;
- доочистка сточных вод на песчаных фильтрах;
- обеззараживание сточных вод;
- дефосфатация очищенных сточных вод;
- обработка осадков.
9 ^ ^ сброс Б
водоем-охладитель
Р-
1 - канализационная насосная станция; 2 - песколовки; 3 - биореактор; 4 - контактный резервуар; 5 - вторичный отстойник; 6 - контактный резервуар; 7 - узел дефосфотации; 8 - узел обеззараживания; 9 - поля фильтрации; 10 - узел обработки осадка.
Рис. 1. Технологическая схема очистных сооружений зоны «свободного» режима после реконструкции
Механическая очистка предназначена для выделения из сточных вод плавающих и взвешенных веществ. Выделение происходит за счет процеживания сточной воды через сита и путем снижения скорости водного потока. В основу биологической очистки сточных вод заложена способность микроорганизмов использовать для своей жизнедеятельности органические загрязнения сточных вод в качестве продуктов питания и источника энергии. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов требуется кислород, биологические элементы и микроэлементы. В процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы перерабатывают загрязнения, живут, размножаются и погибают. Биологическая очистка сточных вод Ростовской АЭС
ДЕФОСФОТАЦИЯ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
21
осуществляется в биореакторе с ершовой загрузкой, а доочистка сточных вод производится на песчаных фильтрах. Обеззараживание очищенных сточных вод выполняется гипохлоритом натрия.
Для снижения концентрации фосфатов в очищенных сточных водах введен в эксплуатацию узел дефосфатации системы в составе:
- 2 насоса-дозатора;
- система подачи хозяйственно-питьевого водопровода;
- система подачи воздуха (для перемешивания воды и коагулянта);
- емкости на 300 литров.
Дефосфотация очищенных сточных вод производится с помощью алюминийсодержащих коагулянтов. Выбор обусловлен тем, что соли алюминия амфотерны и могут использоваться в щелочных средах. Одним из наиболее перспективных коагулянтов является полихлорид (оксихлорид) алюминия. Аква-Аурат 30 является коагулянтом нового поколения из указанного типоряда.
«Аква-Аурат 30» - порошок кремового или желтого цвета, герметично упакованный в полипропиленовые мешки или мягкие контейнеры с полиэтиленовыми вкладышами соответственно по 25 кг и 850 кг. В исправной герметичной упаковке может храниться как в отапливаемых так и в неотапливаемых помещениях. После вскрытия упаковки «Аква-Аурат 30» следует полностью использовать для приготовления водного раствора. Порошок гигроскопичен, легко растворяется в воде при комнатной температуре. С ростом температуры его растворимость повышается. Разлагается при температуре > 2000С с выделением хлористого водорода. Продукт пожаровзрывобезопасен.
При работе с «Аква-Ауратом 30» в качестве средств индивидуальной защиты применяются противопылевой респиратор типа «Лепесток» и защитные очки. Необходимо не допускать контакта коагулянта с кожным покровом, при попадании в глаза необходимо их промывать чистой водой не менее 15 минут, затем обратиться в медсанчасть атомной станции. При попадании порошка «Аква-Аурат 30» на кожу его следует стряхнуть и кожные покровы обильно промыть водой или 2%-ным раствором питьевой соды.
Растворы «Аква-Аурата 30» с массовой долей Al2O3, более 17% приготавливать не рекомендуется, т.к. в таких растворах через некоторое время продукт начинает кристаллизоваться.
Таблица 1.- Технические характеристики коагулянта марки «Аква-Аурат 30»
Характеристики Единицизмерения Величина
1 Массовая доля оксида алюминия (А1203) % 30,0+3,0
2 Массовая доля хлора (С1-) % 35,0+5,0
3 Массовая доля нерастворимого в воде остатка, не более % 0,1
4 Относительная молекулярная масса 109,37
5 Температура разложения 0С 200
6 Растворимость в воде при 20 0С - полностью
7 Растворимость в органических растворителях - Нет
8 Основность - 43,0+5,0
Коагулянт «Аква - Аурат 30» имеет следующие преимущества:
1) Обеспечивает хлопьеобразование в широком диапазоне без регулирования рН очищаемой воды. Установленный оптимум для оксихлорида составляет 6,0-8,5, для сульфата алюминия 6,0-7,0;
2) Практически не изменяет рН и щелочной резерв очищаемой воды, благодаря чему снижается кислотная коррозия коммуникации;
3) Образует более крупные хлопья, осаждение которых происходит быстрее, что позволяет уменьшить объем сооружений;
4) Коагулирующая способность практически не зависит от температуры;
5) Имеет длительный срок хранения, не требует для хранения отапливаемых помещений;
6) Легко и быстро растворяется в воде, что позволяет осуществлять точную дозировку.
-ПДК рыбохозяйственого водоема
Рис.1. «Динамика содержания фосфора фосфатов в очищенных сточных водах зоны «свободного» режима»
Внедрение узла дефосфотации в составе очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод Ростовской АЭС в третьем квартале 2009 г., как видно из рисунка 1, позволило снизить концентрацию фосфора фосфатов в очищенных сточных водах [2] до нормативов допустимых сбросов (0,86 мг/дм3). Это способствует уменьшению интенсивности процессов эвтрофикации, а, следовательно, сохранению биоценоза водоема-охладителя атомной станции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ростовская атомная станция. Отчет по экологической безопасности за 2011 год [Текст]. - М. : РоАЭС, 2012. - 36 с.
2. Ростовская атомная станция. Отчет по экологической безопасности за 2012 год [Текст]. - М.: РоАЭС, 2013. - 37 с.
Utility Sewage Dephosphatization at Rostov Nuclear Power Plant with help
of "AQWA-AURAT 30"
E.K. Sheronova*, O.I. Gorskaya**
Branch of Joint-Stock Company of open type «Concern Rosenergoatom» «RNPP», Volgodonsk-28, Rostov
region, Russia 347388 * e-mail: sorceress-666@mail.ru ; **e-mail: admin@rosnpp.org.ru
The article analyzes the phosphate-ions impact on the cooling pond ofRostov nuclear power plantand considers the use of the dephosphatization site in the scheme reconstructed treatment facilities zone "free" mode for reducingapplication as coagulating agent "Aqua-Aurat 30".
Keywords: cooling pond, Rostov nuclear power plant, phosphate-ion, coagulating agent "Aqua-Aurat 30", utility-domestic sewage.
