電廠高懸浮性、高硬度循環(huán)水系統(tǒng)排污水回用技術(shù)應(yīng)用分析

崔德圣，李文杰，鞏龍飛

(1.華電水務(wù)工程有限公司，北京 100070；2.內(nèi)蒙古華電烏達熱電有限公司，內(nèi)蒙古 烏海 016040)

電廠高懸浮性、高硬度循環(huán)水系統(tǒng)排污水回用技術(shù)應(yīng)用分析

崔德圣1，李文杰1，鞏龍飛2

(1.華電水務(wù)工程有限公司，北京 100070；2.內(nèi)蒙古華電烏達熱電有限公司，內(nèi)蒙古 烏海 016040)

介紹了內(nèi)蒙古烏海某電廠采用混凝澄清、浸沒式超濾和反滲透工藝對高懸浮性、高硬度循環(huán)水系統(tǒng)排污水處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)和鍋爐補給水系統(tǒng)的流程，并對工程工藝流程特點、產(chǎn)生的節(jié)水效益和環(huán)保效益進行了分析。

高懸浮物；高硬度；排污水；回用；減排

表1 循環(huán)水排污水水質(zhì)(濃縮倍率為3.8)

0 引言

烏海市是內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的新興工業(yè)城市，地處黃河上游，工業(yè)用水量較大，干燥少雨，大風(fēng)多沙。某電廠現(xiàn)有2臺150 MW凝汽式汽輪發(fā)電機組，循環(huán)水系統(tǒng)為敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)[1]，取黃河岸邊地下水，無原水預(yù)處理措施直接作為全廠生產(chǎn)用水，取水量為641 m3/h，其中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水量為597 m3/h，循環(huán)水系統(tǒng)排污水量為150 m3/h。在工程實施前，大量循環(huán)水系統(tǒng)排污水排至廠外自然環(huán)境中，不僅造成了環(huán)境污染，而且浪費了大量水資源。

1 系統(tǒng)進水水質(zhì)及分析

循環(huán)水系統(tǒng)排污水是為了維持確定的循環(huán)水濃縮倍率從循環(huán)水系統(tǒng)中排放的一定水量[2]，某電廠循環(huán)水系統(tǒng)排污水水質(zhì)，見表1。

某電廠循環(huán)水系統(tǒng)排污水具有懸浮物含量波動較大，瞬時懸浮物含量高，硬度高的特點，造成以上水質(zhì)特點的原因有以下幾點。

(1)電廠采用敞開式循環(huán)冷卻水設(shè)施，烏海地區(qū)大風(fēng)多沙，造成循環(huán)水系統(tǒng)懸浮物含量增大。

(2)電廠定期在循環(huán)水系統(tǒng)中投加粘泥剝離劑，用于剝離循環(huán)水系統(tǒng)管道內(nèi)壁和凝汽器表面的粘泥[3]，同時殺菌滅藻，造成循環(huán)水系統(tǒng)瞬時懸浮物含量較高。

(3)電廠水源為黃河岸邊地下水，水源本身硬度較高，且未做石灰軟化等預(yù)處理措施，直接作為循環(huán)水系統(tǒng)的補充水，敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濃縮倍率一般選3～5倍[4]，濃縮后循環(huán)水中硬度會更高。

2 總體技術(shù)路線及系統(tǒng)特點

2.1 工藝流程

循環(huán)水排污水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

2.2 設(shè)計出力要求

(1)機械加速澄清池出力，1×150 m3/h；出水水質(zhì)，濁度<10.0 NTU。

(2)浸沒式超濾系統(tǒng)出力，3×75 m3/h；出水水質(zhì)，污染指數(shù)SDI<3；濁度<0.2 NTU；回收率≥90%。

(3)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量，3×48 m3/h。

2.3 工藝參數(shù)說明

系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表2。

表2 系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

圖1 循環(huán)水排污水處理系統(tǒng)工藝流程

2.4 系統(tǒng)特點

(1)循環(huán)水系統(tǒng)排污水首先進入機械加速澄清池內(nèi)進行混凝沉淀，去除污水中部分懸浮物，降低后續(xù)浸沒式超濾的污堵風(fēng)險。機械加速澄清池僅投加絮凝劑，不投助凝劑，節(jié)約運行成本，同時防止助凝劑(聚丙烯酰胺)對后續(xù)膜系統(tǒng)造成污堵。

(2)機械加速澄清池后使用浸沒式超濾裝置，浸沒式超濾較壓力式超濾對進水懸浮物有更高的耐受度，可省去壓力式超濾前面的過濾器系統(tǒng)，節(jié)省占地面積。

(3)機械加速澄清池不投加石灰等藥劑進行軟化處理，節(jié)省了投資成本和運行成本。

(4)在調(diào)節(jié)水池中投加次氯酸鈉，鹽酸投在超濾進水母管，降低排污水中碳酸鹽堿度的同時可有效防止自清洗過濾器、浸沒式超濾膜和反滲透保安過濾器濾芯外壁生物粘泥的滋生，減小了微生物污堵的可能性。

(5)浸沒式超濾裝置膜箱采用碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，節(jié)省了占地面積和投資成本。

(6)浸沒式超濾膜絲采用聚偏氟乙烯(PVDF)內(nèi)置加強筋型中空纖維膜絲，當澄清池檢修時，循環(huán)水排污水可直接通過超越管道進入浸沒式超濾系統(tǒng)，在含有較高懸浮物水質(zhì)條件下，浸沒式超濾可連續(xù)曝氣運行，不會出現(xiàn)超濾膜斷絲和污堵的情況，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

(7)反滲透進水加入高效阻垢劑，確保了反滲透濃水側(cè)過飽和狀態(tài)下的硫酸鈣和硅酸鈣不析出結(jié)垢。

(8)機械加速澄清池污泥排至工業(yè)廢水處理系統(tǒng)污泥濃縮脫水系統(tǒng)處理；自清洗過濾器和浸沒式超濾反洗排水排至工業(yè)廢水處理系統(tǒng)處理后補充至循環(huán)水系統(tǒng)；反滲透濃水部分排至電廠含煤廢水處理系統(tǒng)作為燃料系統(tǒng)沖洗水補充水，其余部分排至工業(yè)園區(qū)污水處理廠處理。整個循環(huán)水系統(tǒng)排污水處理無廢水排至廠外自然環(huán)境中。

3 系統(tǒng)運行效果

設(shè)備在運行過程中，系統(tǒng)處理水量、出水水質(zhì)全部達到設(shè)計要求，具體參數(shù)如圖2、圖3所示。

圖2 超濾產(chǎn)水濁度變化曲線

圖3 反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)、系統(tǒng)脫鹽率、反滲透回收率變化曲線

超濾出水濁度低于0.1 NTU，反滲透脫鹽率穩(wěn)定在99%左右，產(chǎn)水電導(dǎo)<40 μS/cm，反滲透系統(tǒng)回收率穩(wěn)定在65%左右。整個循環(huán)水系統(tǒng)排污水處理運行穩(wěn)定，滿足設(shè)計出水要求，產(chǎn)水品質(zhì)完全滿足鍋爐補給水處理系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)補水標準[5]要求。

4 效益分析

本項目回收循環(huán)水系統(tǒng)排污水進行處理后回用，年減少了地下水取水66.22萬m3，年減少廢水排放量94.60萬m3，這不僅大大減小了對環(huán)境的污染，同時提高了水資源的利用率，緩解了烏海地區(qū)對地下水資源的開發(fā)，具有顯著的節(jié)水和環(huán)保效益[6-9]。

5 結(jié)束語

內(nèi)蒙古烏海某電廠采用機械加速澄清池、浸沒式超濾和反滲透組合工藝對高懸浮性、高硬度循環(huán)水系統(tǒng)排污水進行處理后回用于廠內(nèi)生產(chǎn)用水，實現(xiàn)了節(jié)水減排的目的，且為全廠廢水“零排放”的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件，為電廠循環(huán)水系統(tǒng)排污水回用提供了一定的借鑒作用。

[1]工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范：GB/T 50102—2014[S].

[2]工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范：GB 50050—2007[S].

[3]華東建筑設(shè)計研究院有限公司.給水排水設(shè)計手冊第四冊工業(yè)給水處理第二版[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[4]齊東子.敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的化學(xué)處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[5]發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計規(guī)范：DL5068—2014[S].

[6]金熙，項成林，齊東子.工業(yè)水處理技術(shù)問答第四版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[7]李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].北京：中國電力出版社，2008.

[8]韓買良，沈明忠.火力發(fā)電廠水處理與節(jié)水技術(shù)及工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[9]火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程：DL/T 5046—2006[S].

(本文責(zé)編：劉炳鋒)

2017-05-05；

2017-07-20

TK 39

B

1674-1951(2017)08-0074-03

崔德圣(1985—)，男，河北衡水人，助理工程師，從事電廠水處理工程設(shè)計方面的工作(E-mail:cuids@chec.com.cn)。

李文杰(1970—)，男，黑龍江雞西人，工程師，從事電廠水處理工程管理方面的工作(E-mail:liwj@chec.com.cn)。

鞏龍飛(1977—)，男，內(nèi)蒙古土右旗人，工程師，從事電廠廢氣、廢水、固廢處理系統(tǒng)運行管理方面的工作(E-mail:13947302915@163.com)。