Очистка сбросных вод АЭС

Переработка сбросных вод, содержащих этаноламин

Заказчик: Концерн Росэнергоатом

Объект: Белорусская АЭС, Ленинградская АЭС (ЛАЭС-2)

Цель проекта: обеспечение ПДК этаноламина и продуктов его окисления в сбросных водах, направляемых в окружающую среду

Цель работ: Разработка и оптимизация технологии удаления этаноламина и продуктов его разложения из сбросных вод АЭС; определение удельных параметров процесса, необходимых для масштабирования; подготовка данных для разработки исходных технических требований

Задача: Проведение НИР и пилотных испытаний по оптимизации технологии и для определению рабочих параметров установок

Установка предназначена для удаления этаноламина:

  • из отработанных регенерационных растворов катионитных фильтров системы обезжелезивания и обессоливания турбинного конденсата (LDF);

  • из регенерационных вод катионитных фильтров системы очистки общестанционных дренажных конденсатов (LDB);

  • из системы очистки продувочной воды парогенераторов (LCQ).

Основное технологическое оборудование

  • Генераторы озона
  • Ультрафиолетовые установки
  • Система дозирования реагентов
  • Система растворения озона в воде и его нейтрализации в газовой фазе
  • Газожидкостный физико-химический реактор
  • Автоматизированная система управления

Объемы и качество сбросных растворов

Показатель H-катионитные фильтры LDF Н-катионитный фильтр LCQ
Разовый объем сброса, м3 100 100
Периодичность сброса с одного блока 1 раз в 2 суток 1 раз в 54 суток
Кислота серная, кг 2320 -
Кислота азотная, кг - 752
Этаноламин, кг 100 65
Аммиак, кг 220 200

Вторичные продукты деструкции этаноламина в сбросных водах

Наименование вещества Химическая формула ПДК, мг/дм3
Аммоний ион NH4 (+) 0,5
Ацетальдегид С2Н4О 0,25
Метиламин СН3NH2 0,05
Моноэтаноламин HOCH2CH2NH2 0,01
Муравьиная кислота CH2O2 1,0
Нитрат ион NO3(-) 40
Нитрит NO2(-) 0,08
Уксусная кислота CH3COOH 0,01
Формальдегид CH2O 0,1
Формамид CH3NO 0,01
Этиленгликоль HOCH2CH2OH 0,25

Описание проблемы

Этаноламин (ЭТА) применяется для корректировки водно-химического режима второго контура АЭС с реакторами типа ВВЭР. Дозирование ЭТА с концентрацией 0,8 – 1 мг/дм3 в конденсат применяется для уменьшения коррозии оборудования парогенераторного контура.

При использовании блочных ионообменных обессоливающих установок во втором контуре АЭС этаноламин поглощается на смоле катионитных фильтров и вместе с регенерационными водами попадает в стоки, его концентрация в стоках может достигать до 1000 мг/дм3. В России ПДК этаноламина в воде водных объектов рыбохозяйственного значения составляет 0,01 мг/дм3. В этой связи весьма актуальными являются разработка и внедрение технологий удаления ЭТА из стоков атомных станций, обеспечивающие экологическую безопасность.

Метод удаления этаноламина

Для деструкции этаноламина и его вторичных продуктов используется технология на основе интенсивных процессов окисления, активированных гидроксильными радикалами (ОН-радикалами) – Advanced Oxidation Processes.

Способ получения ОН-радикалов: комплексное взаимодействие озона и пероксида водорода (Н2О2) в поле мощного ультрафиолетового излучения O3/UV/H2O2

Переработка сбросных вод на основе технологии Аdvanced Оxidation позволяет удалять этаноламин от концентраций 1000 мг/дм3 в исходном растворе до концентраций 0,2 мг/дм3. С учетом последующего разбавления растворов, предусмотренного технологическим циклом, достигается содержание ЭТА на уровне 1 мкг/дм3, что удовлетворяет нормам экологической безопасности.

График изменения концентрация этаноламина (МЕА)

solution_aop4

Результаты получены на пилотной установке для сбросов Нововоронежской АЭС

Результаты проведенных лабораторных испытаний и экспериментов на пилотной установке позволяют осуществить масштабирование технологического процесса окисления этаноламина для установки переработки сбросных вод производительностью до 40 м3 в сутки.

Данная технологическая схема может быть использована для очистки сточных вод, содержащих другие органические соединения.