Mazkur maqola issiqlik elektr stansiyalarida suv tayyorlashning dolzarb masalalariga bagʻishlangan boʻlib, unda suvni tozalash tadbirlarining asosiy maqsadi va bosqichlari koʻrib chiqilgan. Maqolada issiqlik elektr stansiyalari suv tozalash tizimlarining ishlashi tahlil qilingan, ularning ayrim kamchiliklari ochib berilgan. Maqolada suv tozalash tizimi ishini takomillashtirish boʻyicha oʻtkazilgan amaliy tajribalar natijalari umumlashtirilgan.

Koʻrib chiqilayotgan mavzu issiqlik elektr stansiyalari, kommunal xoʻjaligi, iqtisodiyot boshqa tarmoqlarining suvni tozalash va suv tayyorlash boʻyicha mutaxassislari, maxsus oʻquv muassasalari oʻqituvchilari va tinglovchilarini qiziqtirishi mumkin.

The article is devoted to the current issues of organizing water treatment at thermal power plants. The main goals and stages of water treatment activities are considered in this material. The functioning of water treatment systems of thermal power plants is analyzed, their shortcomings revealed. The results of practical experience in improving the operation of water treatment systems are summarized in the article.

The article is written for specialists in water purification and water treatment of thermal power plants, utilities, individual sectors of the economy, as well as teachers and students of specialized educational institutions.

Dunyodagi hozirgi ekologik vaziyat insonlarning kundalik hayotida – ham maishiy maqsadlarda, ham sanoat maqsadlarida, xususan issiqlik elektr energetikasida zarur boʻlgan suvning sifatiga ham soʻzsiz ravishda taʼsir koʻrsatmoqda. Hisob-kitoblarga koʻra, issiqlik elektr stansiyalarida bir gigavatt elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun har soniyada 32-42 kub metr suvdan foydalaniladi, misol uchun, faqatgina issiqlik elektr stansiyasi energiya bloklaridan birining turbinasi kondensatorini sovutish uchun bir soatda 6 mingdan 10 mingacha kub metr suv sarflanadi.

Issiqlik elektr stansiyalarida suv asosiy manba ekanligi inobatga olinsa, suv tayyorlash energetikaning mazkur sohasi texnologiyasida eng muhim jarayon hisoblanadi. Suvning talab darajasida tayyorlanishi hamda suv rejimiga qatiy rioya etilishi  har bir issiqlik elekr stansiyasining ishonchli, uzoq muddat hamda tejamkor ravishda ekspluatatsiya qilinishining kafolati ekanligini jahon amaliyoti yaqqol koʻrsatmoqda.

Katta ensiklopediyaga koʻra: “Suvni tayyorlash bu – tabiiy suv manbalaridan bugʻ va suv isitish qozonlarini toʻldirish yoki turli texnologik maqsadlar uchun kelib tushayotgan suvga ishlov berishdir. Suvni tayyorlash issiqlik elektr stansiyalarida, kommunal xoʻjaligida, sanoat korxonalarida amalga oshiriladi”.

Shuni taʼkidlash lozimki, foydalaniladigan suvning sifatiga qoʻyilayotgan amaldagi talablar juda yuqoridir. Ushbu talablar elektr stansiyasining suv suv-kimyoviy tarkibi yuzasidan muntazam va bosqichma-bosqich ravishda nazorat olib boruvchi kimyo sexida suvga fizik-kimyoviy usulda ishlov berishda oʻz ifodasini topadi.

Misol uchun, suvni dastlabki tozalash, suvni tayyorlash va birlamchi suvni minerallardan tozalash ishlarini bajaradigan Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasi kimyo sexining suvni tayyorlash maydonlari stansiya umumiy maydonining qariyb 50 foizini egallagan  (deyarli 11 gektar) boʻlib, bu elektr stansiyasi ushbu ishlab chiqarish tarmogʻining ahamiyati va muhimligini koʻrsatadi.

Yuqorida taʼkidlab oʻtilganidek, issiqlik elektr stansiyalarida suvni tayyorlash jarayoni elektr energiyasi ishlab chiqarish boʻyicha umumiy siklning eng muhim qismi hisoblanadi. Issiqlik elektr stansiyalarida foydalaniladigan suv sifatiga qoʻyiladigan talablarning bajarilishiga  eʼtibor bermaslik va beparvolik ogʻir oqibatlarga – qimmatbaho qurilmalar va jihozlarning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Ushbu qoidalarga rioya qilingan holda, Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasi suv tayyorlash qurilmalari ishini samarali tashkil qilish maqsadida sex mutaxassislari tomonidan birlamchi suvni yanada yumshatish qoʻshimcha tizimi joriy qilindi. Katta Namangan kanalidan olinayotgan birlamchi suvni dastlabki tozalash ishlari suvning tarkibida juda katta miqdorda tuz, mineral, shuningdek qum, tuproq va suv oʻsimliklari parchalari kabi yirik dispers moddalar mavjudligi tufayli amalga oshiriladi.

Issiqlik elektr stansiyalarida suv tayyorlash jarayonining navbatdagi asosiy bosqichlaridan biri bu – birlamchi suv tarkibidan hamda elektr stansiyasi parametrlaridan kelib chiqqan holda, reagentlar, koagulyantlar va flokulyantlarni qoʻllash usuli bilan chiqindilar konsentratsiyasi darajasini kamaytirish maqsadida suvni dastlabki yumshatish hisoblanadi. Suv bilan bogʻliq ushbu kimyoviy jarayon davomida suv tarkibidan dispers, kolloid, mineral va organik moddalarga xos kichik parchalarning bartaraf qilinishi yuz beradi.

Suv tarkibidagi aralashmalar va chiqindilarning eng kam darajasiga (har bir litr suvga 10 mkg) erishish uchun issiqlik elektr stansiyasida suv tayyorlashning uchinchi bosqichi – juda koʻp sonli qumli va ionli filtrlar yordamida suvni tiniqlashtirish amalga oshiriladi.

Juda katta mehnat sarfi talab qilinadigan ushbu jarayon qanday maqsadlarda amalga oshiriladi? Birinchidan, bugʻni isitadigan va bugʻ hosil qiladigan trubalarning ichki sirtlarida kalsiy va temir zanglarining, bugʻ turbinalari suv oʻtadigan qismlarida esa natriy, mis va kremniy kislotalarining  hosil boʻlishi oldi olinadi. Ikkinchidan, ish jarayonida suv va bugʻ bilan bogʻliq boʻlgan uskuna va jihozlar korroziyalanishdan himoya qilinadi, bu oʻz navbatida turbinalar metall sirtlari, qozonlar, boshqa kondensat-taʼminlash trakt uskunalarining korroziyalanish imkoniyatlarini minimallashtiradi.

Shuning bilan bir qatorda,  suv tayyorlash jarayonida suvni tozalashning oʻziga xos aspektlari yuzaga kelib qolishi mumkinki, ularni elektr stansiyasining mutaxassislari tomonidan bartaraf qilinishi zarur boʻlib qoladi. Jumladan, kuz-qish davrida Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasida foydalaniladigan birlamchi suv tarkibida tuz va turli minerallar miqdorining koʻpayishi kuzatildi, bu esa   loyiha boʻyicha ishlab turgan suvni yumshatish tarmogʻi va suv berish sxemasiga qoʻshimcha sxema oʻrnatilishini talab qildi. Sex mutaxassislari (Joʻrayev, Temirbekova, Normatov, Qoʻchqorov) tomonidan taklif qilingan bunday oʻziga xos yechim bir yil davomida turli xildagi filtrlarni xarid qilish uchun sarflanadigan yarim milliard mablagʻlarning iqtisod qilinishiga imkon berdi.

Issiqlik elektr stansiyalari, xususan, Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasida oʻrnatilgan qimmatbaho uskuna va jihozlarning himoya qilinishini taʼminlash maqsadida suvni tozalash va suv tayyorlash boʻyicha samarali tizimning zarurligini inobatga olib, elektr energiyasi ishlab chiqarishda suvni tozalashning qanday usullarini tanlash juda muhim hisoblanadi. Ishlab chiqarish maqsadlarida tabiiy manbalardan (erosti, yer usti) olinadigan katta suv hajmlarini minerallardan tozalashning samarali usullaridan biri sifatida qarama-qarshi (yoki teskari) osmos tizimi hisoblanadi. Ushbu tizim turli membrana tizimlaridan foydalangan holda suvni 100 foiz tozalab beradi. Hozirgi kunda qarama-qarshi (teskari) osmos tozalash tizimlari uy va maishiy sharoitlarda ham ichimlik suvini tuzlardan tozalash maqsadida keng qoʻllanilmoqda. Sanoat-texnologiya maqsadlarida esa ushbu tizim energetika, kimyo, metallurgiya, elektronika, tibbiyot, oziq-ovqat kabi sohalarda katta miqdordagi suvni tozalash imkoniyatlarini yaratib bermoqda.

Osmos – bu suyuqlikni komponentlarga ajratish (yaʼni kam komponentli suyuqlikni yarim oʻtkazuvchan membranalar orqali koʻp komponentli suyuqlikka oʻtishi) usuli boʻlib, uning natijasida mikroelementlar bilan toʻydirilgan suyuqlik olinadi. Qarama-qarshi (teskari) osmosda suyuqlik aralashmalardan tozalanadi, yaʼni boshqacha soʻz bilan aytganda, suvga bosim berilishi natijasida sof suvning tuzli suvdan ajratilishi yuz beradi. Olingan suyuqlik esa osmos suvi deb ataladi, chunki suv qarama-qarshi (teskari) osmosning asosiy elementi boʻlmish membrana toʻqimalari yordamida mexanik aralashmalar, tuzlar, organik moddalar, shuningdek zararli mikroorganizmlardan tozalanadi va xavfsiz hisoblanadi.

Ayrim olimlar, “qarama-qarshi (teskari) osmosda aslida qanday jarayon boʻlayotganligini hech kim bilmaydi, ushbu jarayon natijasida suv emas, balki qandaydir kimyoviy suyuqlik hosil boʻlmoqda. Distillangan suvni  suv deyish mumkin, garchi u “boʻsh” boʻlsa ham” deb taʼkidlashmoqda.

Boshqa olimlar esa, “garchi tarkibida mineral va tuzlar mavjud boʻlmasada, bunday suv zararli emas, chunki inson oʻz organizmi uchun zarur boʻlgan mikroelementlar va minerallarning asosiy qismini boshqa oziq-ovqat mahsulotlaridan oladi”, deb eʼtirof etmoqda.

Bir-birini toʻliq inkor qiluvchi mazkur ikki qarama-qarshi qarashning mavjud boʻlishiga qaramasdan, XX asrning 50-yillarida AQSHda birinchi marta qoʻllanilgan qarama-qarshi (teskari) osmos texnologiyasi dengiz suvi va shoʻr suvni tuzsiz suvga aylantirishning samarali usuli hisoblanadi. Suvni tozalashda mazkur usulning qoʻllanilishiga kontinentning gʻarbiy qismida (Kaliforniya shtati va uning atrofidagi hududlar) katta chuqurliklardagi quduqlarda ham texnik maqsadlarda foydalanish uchun tuzsiz suvning mavjud emasligi turtki boʻldi.

Dunyo miqyosida shoʻr dengiz suvini tuzdan tozalash uchun qarama-qarshi osmosdan keng foydalanilishi oʻtgan asrning 70-yillaridan boshlangan. Hozirgi kunda qarma-qarshi osmos qurilmalaridan texnologik maqsadlarda foydalaniladigan suvning iflosligi muammolarini hal qilish maqsadida, qimmatbaho uskuna-jihozlar va murakkab texnologik liniyalar oʻrnatilgan obyektlarda qoʻllanilmoqda.

Uy va maishiy sharoitda foydalaniladigan qarama-qarshi (teskari) osmos filtrlar va membrana, rakovina tagiga qoʻyiladigan tozalangan suv idishidan iborat bir nechta kartrijlardan tarkib topgan. Qurilmaning ishlash prinsipi quyidagicha: membranadan oldin 1-2 ta dastlabki filtrlar mavjud boʻlib, ular suvdagi tuz, qum, zang va boshqa elementlarni ushlab qoladi, keyin suv membranaga tozalash uchun oʻtadi, tozalangan suv idishlarga jamlanadi. Membrananing kichik teshikchalaridan oʻta olmagan (75 foizgacha) va aralashmalardan tozalanmagan suv uy kanalizatsiyasiga oqib ketadi. Shundan soʻng idishda toʻplangan suv isteʼmol qilinishidan avval 1-2-marta yakuniy filtrlardan oʻtkaziladi.

Suvni qarama-qarshi (teskari) osmos tizimida sanoat ishlab chiqarishi maqsadlarida filtrlash jarayoni, ishlash prinsipi bir-biriga oʻxshash boʻlsada, uy va maishiy sharoitdagi tizimga nisbatan, murakkab va koʻp bosqichli yoʻnalishda amalga oshiriladi.   Optimal texnik parametrlarga ega boʻlgan qarama-qarshi (teskari) osmos qurilmalari katta miqdordagi suvning sifatli filtrlanishini taʼminlab beradi.  Shuning bilan qatorda, mazkur tizimning membrana bloki tozalangan suvning mikroelement tarkibini nazorat qilish va oʻzgartirish, suv yetkazib berish bosimining oʻzgarishi holatlarida tizimni avtomatik ravishda bloklash imkoniyatiga ega.

Qarama-qarshi (teskari) osmos tizimining ishlashi uchun membrana elementlariga kelib tushayotgan birlamchi suv tarkibidagi tuzning miqdoriga bogʻliq ravishda suvga nisbatan bosimning paydo boʻlishi zarur – agar birlamchi suv tarkibida tuz koʻp boʻlsa, tuzsizlantirilgan suvni (permeat) olish uchun bosimni kuchaytirish kerak. Bu qarama-qarshi (teskari) osmos ishlashining birinchi omili hisoblanadi.

Qarama-qarshi (teskari) osmos samarali ishlashining ikkinchi omili sifatida birlamchi suvning temperatura rejimini koʻrsatish lozim, chunki membrana elementlari Selsiy boʻyicha temperaturaning 1-45 gradusi diapazonida ishlaydi. Bunda, suvning temperaturasi 1 gradusga oshgan holatlarda membrana elementlari ish unumdorligi 3 foizga oʻsadi, va ayni paytda ionlar selektivligi koʻrsatkichi pasayadi, yaʼni suv temperaturasi oshganda membrana elementlari porlari katta miqdordagi permeatlar va erigan ionlar oʻtib ketishi uchun kengayadi, bu esa oʻz navbatida tozalangan suv sifat koʻrsatkichlarining yomonlashuviga olib keladi. Ish samaradorligining oshishiga erishish uchun qurilmada koʻp miqdorda membranalar qoʻllanilishi maqsadga muvofiq hisoblanadi.

Shuning bilan bir qatorda, membrananing mavjud bir qator salbiy nuqtalariga eʼtibor qaratish lozim – qurilmalardan foydalanish jarayonida ular inkor etilsa, qarama-qarshi (teskari) osmos qurilmasi butkul ishdan chiqishi ehtimoli yuzaga keladi, ular quyidagilar:

• foydalanilayotgan birlamchi suvning yuqori darajada ifloslanganligi;
• suv taʼminoti tizimidagi bosimning pastligi;
• dastlabki tozalash kartrij-filtrlarining vaqtida almashtirilmasligi.

Issiqlik elektr stansiyalarining uzluksiz ish rejimi qayta tiklanish uchun avtonom baklarga ega boʻlgan bir necha bosqichli va filtrli ion almashinuvi qurilmalaridan foydalanishni taqozo etadi. Boshqaruv bloki suvni kartrijga yoʻnaltirib, har bir filtrning ish parametrlarini kuzatib boradi  – suv miqdori, suvni tozalash tezligi va vaqti. Tizimning ish jarayonida kartrijlarda tuzlarning toʻplanishi yuz beradi va ifloslanish simptomlari koʻrina boshlaydi, yaʼni:

• qarama-qarshi (teskari) osmosning ish unumdorligi 20 foizgacha kamayadi;
• tozalangan suv sifat koʻrsatkichlari yomonlashadi;
• permeat va ifloslangan suv oʻrtasidagi bosim farqining salmoqli tafovutlanishi paydo boʻladi (20 foizgacha).

Bunday holatlarda tizimning ish faoliyatini qayta tiklash uchun qarama-qarshi (teskari) osmos membranalari kimyoviy reagentlardan foydalangan holda mexanik va kimyoviy usulda yuviladi. Membranani mexanik usulda yuvish suv bosimini qarama-qarshi tomonga yoʻnaltirish bilan amalga oshiriladi. Bunday usul sanoat maqsadlarida foydalaniladigan filtrlarda har soatda besh martagacha (vaqt uzunligi 30 sekund) amalga oshiriladi. Bunda suv bosimi tezligi qanchalik yuqori boʻlsa, membranani tozalash shunchalik sifatli boʻladi.

Tizimdan foydalanish shartlariga qatiy rioya etilgan taqdirda, qurilmaning uzluksiz ishlashi va ifloslanishining oldini olish taʼminlanadi. Shuning bilan bir qatorda, qarama-qarshi (teskari) osmos sanoat qurilmalari membranalarini tozalash ishlarining sifatli oʻtkazilishi uchun muntazam ravishda foydalanishga kelayotgan suv tarkibini tahlil qilib borish, uskunalarning texnik holatini oʻrganish, ifloslarni yuvishning davriyligi va davomiyligini aniqlash, membranadagi qoldiq suvlarni chiqarib tashlash zarur hisoblanadi. Mutaxassislar tomonidan membrana elementlarini qayta tiklash boʻyicha ishlarni har 6-12 oyda bir marta yuqorida keltirib oʻtilgan omillarni inobatga olgan holda amalga oshirish tavsiya qilinadi. Agar tozalash ishlarini 3 oyda bir martadan koʻp amalga oshirilsa, unda birlamchi suvni dastlabki tozalash tizimini takomillashtirish zarur hisoblanadi.

Membranani kimyoviy usulda tozalash ishlari kimyoviy preparatlar hamda dezinfeksiya vositalari yordamida bosimni oʻzgartirish usuli bilan filtrlar xavfsizligini taʼminlashga qaratilgan yuqoridagi tadbirlar natijalarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi.  Bosimni oʻzgartirish usulidagi regeneratsiya jarayonida ifloslar toʻplanib qolgan uchastka vintillari boʻshatiladi, bu katta miqdorlarda chiqindilarning chiqarib tashlanishiga olib keladi.

Issiqlik elektr stansiyalari uchun suv tayyorlash murakkab va katta mehnat sarflanadigan suv-kimyoviy jarayon sifatida, doimo katta miqdordagi pul mablagʻlari va moddiy xarajatlarni taqozo etadi. Ushbu ishlab chiqarish xarajatlarini optimallashtirish uchun suv tayyorlash jarayonini takomillashtirish, foydalanilayotgan suv sifatini yaxshilagan holda suv tayyorlashni tashkil qilish bilan bogʻliq xarajatlarni qisqartirish boʻyicha muntazam ravishda yangi texnik-texnologik ishlanmalarni izlab topish talab qilinadi. Masalan, Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasida kimyo sexining malakali va tajribali mutaxassislari takliflari asosida quruq natriy gidroksididan (98 foizli) uning suyuq konsentratini (48 foizli) tayyorlash boʻyicha qoʻshimcha tizim joriy etilib, bu umumiy xarajatlarning ushbu qismi boʻyicha yillik sarf-xarajatni ikki marta qisqartirishga (faqatgina natriy gidrooksidning oʻzini xarid qilish uchun yiliga 1 mlrd. soʻmdan ortiq mablagʻ tejalmoqda) imkon beradi.

Elektr stansiyasi gradirnyasiga qoʻshimcha suv yetkazib berish nasoslari ishini optimallashtirish evaziga 1,314 mln.kVt.soat elektr energiyasini (0,4 mlrd.soʻmlik) tejashga erishildi. Minerallardan tozalangan suv zahiralarini shakllantirishga innovatsion yondoshuv natijasida uning zahiralarini 14-marta koʻpaytirishga erishildi.

Xulosa oʻrnida shuni taʼkidlash lozimki, sanoat ishlab chiqarishi maqsadlarida yuqori sifatli suvdan foydalanish koʻlamining oʻsib borishi suv zahiralaridan oqilona foydalanish hamda chiqindi suvlarning atrof-muhitga tashlanishini kamaytirish masalalarini dolzarb qilib qoʻymoqda. Yer kurrasidagi mavjud ekologik vaziyat, iqlim oʻzgarishlari hamda tabiiy suv zahiralarining yetishmasligi – dunyo miqyosida sanoat chiqindi suvlarini tozalash hamda ulardan takroran foydalanish muammosini hal qilishni taqozo etmoqda.

Hozirgi kunda, tabiatni muhofaza qilish idoralari bosimining kuchayishi natijasida, juda koʻplab sanoat korxonalari isteʼmol qilinayotgan suv zahiralari uchun ikki martadan – dastlab foydalanishga suv manbalaridan olingan suv resurslari uchun, ikkinchi marta – ishlab chiqarish maqsadlarida foydalanilgan chiqindi suvlarini tozalash uchun toʻlovlar qilishga majbur boʻlmoqdalar.

Ravshan Mirsaidov, iqtisod fanlari nomzodi, “Toʻraqoʻrgʻon issiqlik elektr stansiyasi” Matbuot kotibi