لوگو شرکت احداث و توسعه نیروگاه های مپنا - Mapna MD1

سیستم های فرآوری آب

۱- تصفیه آب
تصفیه آب به فرایندی اطلاق می‌گردد که در آن آلودگی ها و ناخالصی های موجود در آب خام حذف می‌شود و آن را برای یک مصرف خاص آماده می‌کند. معمولاً آب های طبیعی هم برای مصارف آشامیدنی و هم برای مصارف صنعتی نیاز به تصفیه شدن دارند. 
نگرانی های اساسی در خصوص آب های آشامیدنی عبارتند از:
- وجود میکرو ارگانیسم های بیماری زا و مواد سمی‌در آب
- کمبود یا زیادی غلظت بعضی از یون ها که در سلامتی انسان نقش دارند مثل یون فلویور و سولفات
- وجود ذرات معلق در آب (رنگ آب)
- بو و مزه آب
درباره آب های صنعتی بسته به محل مصرف آب در صنعت نگرانی هایی وجود دارد. بطور کلی ناخالصی های موجود در آب های صنعتی موجب بروز مشکلاتی می‌گردند بنابراین به منظور کاهش اثرات زیان بخش آنها باید بوسیله فرآیندهای تصفیه آب حذف گردند. مهمترین اثرات مخرب وجود ناخالصی ها در آب های صنعتی بویژه در صنایع نیروگاهی شامل موارد زیر هستند:
- ایجاد رسوب در دستگاه های حرارتی و دیگ های بخار که منجر به کاهش انتقال حرارت، بازدهی و عمر مفید تجهیزات می‌شود
- کاهش کیفیت بخار تولیدی و در نتیجه رسوب سیلیس برروی پره های توربین 
- ایجاد خوردگی در سیستم های حرارتی و لوله ها

۲- منابع تامین کننده آب خام
در تصفیه خانه های آب انتخاب منبع تامین کننده آب خام با توجه به دسترسی و شرایط محیطی و جغرافیایی محل احداث تصفیه خانه انجام می‌شود. این منبع می‌تواند شامل آب های طبیعی مانند آب چاه، رودخانه، دریا و یا حتی پساب های شهری و یا صنعتی تصفیه شده باشد. هر کدام از این منابع مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاصی داشته و نوع و مقدار ناخالصی های موجود در آب آنها منحصر بفرد است. بر همین اساس اولین مرحله در طراحی تصفیه خانه آب، شناسایی منبع تامین کننده آب خام، نمونه برداری و آنالیز فیزیکی و شیمیایی آب خام (به منظور شناخت نوع و مقدار ناخالصی های موجود در آب خام) است. پس از مشخص شدن نوع و مقدار ناخالصی ها، بر اساس مورد مصرف آب، فرآیندهای تصفیه برای جداسازی ناخالصی ها از آب، انتخاب و طراحی می‌شوند.


۳- انواع آب مورد استفاده در نیروگاه سیکل ترکیبی
اصولاً در نیروگاه ها هدف از احداث تصفیه خانه آب، تصفیه آب خام و تولید انواع آب های مورد استفاده برای مصرف کننده های مختلف در نیروگاه می‌باشد. بطور کلی آب مورد استفاده در بخش های مختلف نیروگاه، بر اساس کیفیت و آنالیز شیمیایی آب، به سه دسته ی آب سرویس، آب شرب و آب دمین (کندانس) تقسیم بندی می‌شوند.
- آب سرویس معمولاَ کیفیتی مشابه با کیفیت آب خام داشته و عموماً برای مصارف تمیزکاری همچون شستشوی کف ساختمان ها استفاده می‌شود. 
- آب شرب در نیروگاه به منظور مصارف آشامیدنی و استحمام کارکنان، خنک سازی بلودان و نیز برای استفاده در چشم شوهای اضطراری، تولید می‌شود. 
- آب دمین در نیروگاه جهت مصارف تولید بخار در بویلرها و محلول سازی مواد شیمیایی لازم است. آب دمین در واقع آب یون زدایی شده است که اصلی ترین و مهمترین نوع آب مصرفی در نیروگاه ها است.

با توجه به نوع آب خام قابل استفاده در نیروگاهها، سیستمهای تصفیه فیزیکی و شیمیایی لازم جهت تولید آب دمین بسته به آنالیز آب خام در نظر گرفته می‌شوند. بطور کلی با توجه به نوع آب خام، روشهای تصفیه آب دمین به صورت زیر خواهد بود:
الف- تصفیه آب های زیر زمینی
از آنجا که آب های زیر زمینی معمولاً سختی و TDS بالا اما کدورت و TSS پایین دارند، فرآیند کلی تصفیه آنها برای تولید آب دمین بصورت شکل زیر است. البته با توجه به آنالیز آب و میزان ناخالصی های آن ممکن است برخی از این مراحل حذف شوند. فرآیند کلی تصفیه آب های زیر زمینی به منظور تولید آب دمین به صورت زیر است.

ب‌- تصفیه آب های سطحی
آب های سطحی معمولاً سختی و TDS کمتری نسبت به آب های زیر زمینی دارند اما حاوی مقادیر بالاتری از کدورت، TSS و آلودگی های آلی هستند. فرآیند کلی تصفیه آب های سطحی برای تولید آب دمین در شکل زیر نشان داده شده است. البته با توجه به آنالیز آب و میزان ناخالصی های آن ممکن است برخی از این مراحل حذف شوند. فرآیند کلی تصفیه آب های سطحی به منظور تولید آب دمین در زیر نشان داده شده است.

۴- تصفیه آب کندانس (پالیشینگ کندانس)
آب دمین تولید شده در تصفیه خانه نیروگاه ها پس از تبخیر در بویلرها به سمت توربین های بخار هدایت می‌شوند. این بخارات پس از گرداندن توربین، انرژی خود را از دست داده و به مایع تبدیل می‌شوند. آب تشکیل شده از میعان بخارات خروجی توربین، آب کندانس نامیده می‌شود. کندانس آبی با کیفیت است که تقریباً خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مشابه آب دمین دارد اما بدلیل تماس با تجهیزات و لوله های موجود در سیکل بخار حاوی مقادیری از یون ها و ناخالصی های حاصل از خوردگی است. 
روشهای تصفیه آب کندانس در نیروگاهها با توجه به نوع سیستم خنک کن تعیین می‌گردد و بطور کلی سه روش برای تصفیه آب کندانس در نظر گرفته می‌شود:

۴-۱- سیستم کارتریج فیلتر: این روش فقط به منظور تصفیه فیزیکی است. تجهیزات این سیستم عبارتند از: 
- مخزن کارتریج فیلتر
- تجهیزات مربوط به شستشوی مخزن کارتریج فیلتر
در مخزن کارتریج فیلتر، آب از بیرون کارتریجها به داخل کارتریج فیلترها حرکت نموده و سپس از مخزن کارتریج خارج می‌گردد. 
از آنجاییکه مش کارتریج فیلترها ۳-۵ میکرون هستند لذا کلیه ذرات حاصل از گردش آب در لوله ها با ذرات مذکور توسط کارتریج فیلترها حذف می‌گردند.

۴-۲- سیستم پریکوت فیلتر: این روش به منظور تصفیه فیزیکی-شیمیایی است. تجهیزات این سیستم عبارتند از: 
- مخزن کارتریج فیلتر
- تجهیزات مربوط به شستشوی مخزن کارتریج فیلتر
- تجهیزات مربوط به پوشش دهی رزینی کارتریج فیلترها
کارتریج فیلتر در مخزن توسط تجهیزات پوشش دهی رزینی با رزینهای مبادله کننده رزینی پوشش داده می‌شود و آب از بیرون کارتریجها به داخل کارتریج فیلترها حرکت می‌نمایند و سپس از مخزن کارتریج خارج می‌گردد. 
لذا آب با عبور از کارتریج فیلترها، فیلتر فیزیکی شده و چون کارتریج فیلترها با رزین مبادله کننده یونی پوشش داده شده اند، ‌ آب تصفیه شیمیایی نیز می‌گردد و بدین صورت یونهای آلوده کننده سیکل آب نیز توسط رزینها حذف می‌گردند. رزینهای مبادله کننده یونی در این روش پودری بوده و قابل احیا نیستند و پس از اشباع شدن باید بصورت مناسب دفع شده و رزینهای جدید جایگزین می‌گردند.

۴-۳- سیستم بستر مخلوط: این روش به منظور تصفیه فیزیکی-شیمیایی است. تجهیزات این سیستم عبارتند از: 
- مخزن کارتریج فیلتر
- تجهیزات مربوط به شستشوی مخزن کارتریج فیلتر
- مخزن بستر مخلوط
- تجهیزات مربوط به احیای رزینهای مبادله کننده یونی
در مخزن کارتریج فیلتر، آب از بیرون کارتریجها به داخل کارتریج فیلترها حرکت نموده و سپس از مخزن کارتریج خارج می‌گردد. 
از آنجاییکه مش کارتریج فیلترها ۳-۵ میکرون هستند لذا کلیه ذرات حاصل از گردش آب در لوله ها با ذرات مذکور توسط کارتریج فیلترها حذف می‌گردند. 
آب خروجی از کارتریج فیلترها وارد مخزن بستر مخلوط می‌گردد که حاوی رزینهای مبادله کننده رزینی قابل احیا می‌باشد و بدین صورت کلیه یونهای آلوده کننده سیکل آب و بخار توسط رزینهای مبادله کننده کاتیونی و آنیونی تصفیه شیمیایی می‌گردد. رزینهای اشباع شده بستر مخلوط توسط احیا کننده ها (اسید و سود) توسط تجهیزات مربوط به احیای رزینهای مبادله کننده یونی احیا می‌گردند و آماده بهره برداری مجدد قرار می‌گیرند.