Orgaanisen hiilen pitoisuuden vähentäminen Loviisan ydinvoimalaitosten sekundääripiirin vedessä
Pullinen, Niko (2020)
Diplomityö
2020
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020050525097
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020050525097
Tiivistelmä
Tämän työn tarkoituksena oli tutkia mahdollisuuksia orgaanisen hiilen määrän vähentämiseksi Loviisan ydinvoimalaitosten sekundääripiirissä. Lisäksi tutkittiin, onko samalla mahdollisuus parantaa Loviisan voimalaitosten talousveden laatua.
Kirjallisuusosassa perehdytään voimalaitosten tämän hetkisiin vedenpuhdistusmenetelmiin sekundääripiirissä sekä talousveden ja suolapoistetun veden tuottoon. Lisäksi perehdytään hiilen esiintymismuotoihin vedessä ja vedenpuhdistusmenetelmiin, jotka soveltuvat orgaanisen hiilen poistoon vedestä.
Kokeellisessa osiossa tutkittiin, kuinka nykyisiä vedenpuhdistusprosesseja voitaisiin parantaa, analyysien mahdollisia virhetekijöitä ja tutkittiin käänteisosmoosisuodatuksen soveltuvuutta uudeksi vedenpuhdistus metodiksi. Nykyisestä vedenpuhdistusprosessista tutkittiin suolanpoistolaitoksen tuottaman veden laatua ioninvaihtohartsien elvytyksen jälkeen ja uuden suodattimen lisäystä vedenpuhdistuslaitokselle.
Kolonnisuodatuskokeissa testatuilla esisuodattimilla saatiin poistettua 83,7 – 89,7 % UA-laitoksen syöttöveden orgaanisesta hiilestä. Käänteisosmoosisuodatus-kokeissa saatiin laskettua orgaanisen hiilen pitoisuus vedessä alle 100 µg(TOC)/l. The aim of this master thesis was to study how to decrease total organic carbon content in secondary circuit of Fortum Loviisa nuclear power plants. Possibility to improve quality of tap water in Loviisa nuclear power plants was also researched.
In the literature review part water treatment methods, which are currently used in purification of secondary circuit are discussed. Processes of making of tap water and desalinated water are also studied. Different forms of carbon in water and water treatment methods for organic carbon removal are reviewed as well.
In experimental part it was investigated how current water treatment processes could be improved, possible faults of analyses and suitability of reverse osmosis for a new purification method. Water quality was examined after regeneration of ion exchange resins at desalination station. The effect of a new filtration stage in the water treatment plant on the water quality was also studied.
Filter materials used in column experiments achieved 83,7 – 89,7 % removal of organic carbon from raw water of desalination station. In reverse osmosis filtration tests concentrations of organic carbon under 100 µg(TOC)/l were achieved.
Kirjallisuusosassa perehdytään voimalaitosten tämän hetkisiin vedenpuhdistusmenetelmiin sekundääripiirissä sekä talousveden ja suolapoistetun veden tuottoon. Lisäksi perehdytään hiilen esiintymismuotoihin vedessä ja vedenpuhdistusmenetelmiin, jotka soveltuvat orgaanisen hiilen poistoon vedestä.
Kokeellisessa osiossa tutkittiin, kuinka nykyisiä vedenpuhdistusprosesseja voitaisiin parantaa, analyysien mahdollisia virhetekijöitä ja tutkittiin käänteisosmoosisuodatuksen soveltuvuutta uudeksi vedenpuhdistus metodiksi. Nykyisestä vedenpuhdistusprosessista tutkittiin suolanpoistolaitoksen tuottaman veden laatua ioninvaihtohartsien elvytyksen jälkeen ja uuden suodattimen lisäystä vedenpuhdistuslaitokselle.
Kolonnisuodatuskokeissa testatuilla esisuodattimilla saatiin poistettua 83,7 – 89,7 % UA-laitoksen syöttöveden orgaanisesta hiilestä. Käänteisosmoosisuodatus-kokeissa saatiin laskettua orgaanisen hiilen pitoisuus vedessä alle 100 µg(TOC)/l.
In the literature review part water treatment methods, which are currently used in purification of secondary circuit are discussed. Processes of making of tap water and desalinated water are also studied. Different forms of carbon in water and water treatment methods for organic carbon removal are reviewed as well.
In experimental part it was investigated how current water treatment processes could be improved, possible faults of analyses and suitability of reverse osmosis for a new purification method. Water quality was examined after regeneration of ion exchange resins at desalination station. The effect of a new filtration stage in the water treatment plant on the water quality was also studied.
Filter materials used in column experiments achieved 83,7 – 89,7 % removal of organic carbon from raw water of desalination station. In reverse osmosis filtration tests concentrations of organic carbon under 100 µg(TOC)/l were achieved.