中和水復(fù)合循環(huán)利用

倪志煌

（石獅熱電有限責(zé)任公司，福建 石獅 362700）

福建石獅熱電廠原已設(shè)置有2×100m3的中和池及酸堿加藥管道，現(xiàn)由于多期擴建，離子交換器設(shè)備直徑加大、設(shè)備數(shù)量的增加，該中和池的容積太小，已無法在該池內(nèi)完成陽、陰離子交換器再生廢水的酸堿廢水自中和，需分別加酸或加堿對來自陽床的再生酸水及來自陰床的堿水進行pH調(diào)整，導(dǎo)致電廠的酸耗及堿耗增加，中和完后的中和水無法循環(huán)利用。為此公司于2016年決定對廢棄的冷卻水池進行重新防腐利用并改造成中和水復(fù)用水池，經(jīng)過近1年的改造且已試運完成，改造完的中和水復(fù)用對全廠的經(jīng)濟效益和“三廢”排放起到重要的作用。

1 概況

熱電廠中化水的中和水是在化水系統(tǒng)制作中形成的。在化水的制水過程中會消耗大量的水資源，而在化水陰陽床過濾水資源的過程中會形成大量的廢水。在這些廢水內(nèi)含有大量的酸、堿，不能夠直接外排，這樣會對環(huán)境造成影響，而且還會浪費大量的水資源。所以中和水就是把熱電廠制水過程中形成的廢水進行沉淀之后，進行再次循環(huán)利用。該熱電廠于1998年建成投產(chǎn)，由于當時的設(shè)計場地設(shè)備的技術(shù)性問題等多方面原因，該中和池的容積太小，已無法在該池內(nèi)完成陽、陰離子交換器再生廢水的酸堿廢水自中和，需分別加酸或加堿對來自陽床的再生酸水及來自陰床的堿水進行pH調(diào)整，導(dǎo)致電廠的酸耗及堿耗增加。該廠的化水水處理系統(tǒng)每次進行再生水處理所形成的廢水情況見表1。

表1

化 水 車 間 2個 中 和 池，1#池 103．95m3、2#池105．53m3，正常運行時單池最多只能容納90m3，會造成廢水大量囤積，使床體不能進行再生水，只能等到廢水池進行完中和后，排出中和水才能進行再中和使用，這樣就加大了人工成本。廢水長時間在罐體內(nèi)會對設(shè)備造成一定的損壞。由于該廠的生產(chǎn)用水量大，又不能及時的再生出新的生產(chǎn)用水，導(dǎo)致化水人員需要進行頻繁的操作化水生產(chǎn)系統(tǒng)進行制水，才能滿足生產(chǎn)用水量。過度的操作生產(chǎn)設(shè)備會使設(shè)備易損，廢水不能及時中和也對環(huán)境造成了一定影響。但離子交換混床和陰陽床設(shè)備在再生和沖洗時，產(chǎn)生的再生廢水的水質(zhì)仍然很差，常含有大量的酸、堿，有機物含量也很高。目前已有中和池對廢水進行酸堿中和，但原先排水中的懸浮物和COD仍達不到脫硫島工藝水的水質(zhì)使用循環(huán)要求，見表2。

表2

2 對比方案

目前該廢水經(jīng)酸堿中和后全部外排。為了節(jié)約用水，減少廢水排放量，對再生廢水進行綜合利用，根據(jù)以上情況，與設(shè)計院溝通后形成如下兩種方案。

2.1 方案一

在化水車間廢水池邊上安裝2臺出力為20t/h的泵，廢水出水管道上接1條DN80管道及電動門，將工業(yè)冷卻水打到脫硫工藝水箱，作為補充水。利用其中1個廢水池容納中和合格的廢水，并用20t/h的泵連續(xù)往脫硫工藝水箱進水，另1個水池用來再生產(chǎn)生的廢水。當沒有再生廢水時，停泵的同時工業(yè)水至脫硫工藝水箱的電動門自動打開，往脫硫工藝水箱補水。

存在的問題：

（1）中和池的容量太小，交換器再生時，瞬時產(chǎn)生的廢水量較大，1個水池?zé)o法容納，只能邊往外排水，導(dǎo)致再生廢水利用率低，且無法控制外排廢水的pH值。

（2）酸堿用量增加。無法充分利用自身的酸堿廢水進行中和，需消耗一定量的酸堿液。

（3）進行酸堿中和及廢水排放操作的次數(shù)增加，工作緊張。

2.2 方案二

利用現(xiàn)有的循環(huán)水池作為緩沖池。在循環(huán)水池邊上安裝2臺出力為20t/h的泵，出水管道上接1條DN80管道及電動門，將工業(yè)冷卻水打到脫硫工藝水箱，作為補充水。正常運行時，將再生廢水中和后匯集在循環(huán)水池，用20t/h的泵連續(xù)將廢水打到脫硫工藝水箱，當沒有再生廢水時，停泵的同時，工業(yè)水至脫硫工藝水箱的電動門自動打開，往脫硫工藝水箱補水，見圖1。

存在問題：

（1）循環(huán)水池需重新進行修補并防腐。

（2）1、2#循環(huán)水池中間的擋水墻要加高。

圖1

鑒于此，建議選用方案二。

3 中和水循環(huán)利用

對原中和池廢水處理系統(tǒng)進行改造后，解決了pH不穩(wěn)定的問題。但懸浮物（SS）和化學(xué)需氧量CODCr的問題仍需進行解決，使鍋爐補給水處理系統(tǒng)的反洗和再生廢水滿足脫硫工藝水的水質(zhì)要求。采用了高效沉淀池+臭氧活性炭的組合工藝，逐步對SS和COD問題進行重點解決，見圖2。

圖2

離子交換混床和陰陽床的再生廢水流入中和池，然后由新安裝的2臺廢水泵打入至高效沉淀池。高效沉淀池是集混凝、絮凝、沉淀于一體的單元，主要優(yōu)點是占地小，沉淀效率高，排放污泥含固率高，抗負荷變化能力強，節(jié)約藥劑，水量損失小。廢水先進入混凝池，在混凝池內(nèi)投加混凝劑，經(jīng)快速反應(yīng)后進入絮凝池，在此投加絮凝劑，使各種懸浮物、凝聚物等形成較大的礬花，再進入斜管沉淀池，沉淀池上部清水經(jīng)集水槽收集進入臭氧反應(yīng)罐和活性炭吸附罐。臭氧活性炭池活性炭物理化學(xué)吸附、臭氧化學(xué)氧化、氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術(shù)合為一體的工藝，使得水中溶解和膠體狀的有機物轉(zhuǎn)化為較易降解的有機物，將某些分子量較高的腐殖質(zhì)氧化為分子量較低、易降解的物質(zhì)。最后過濾完的中和水進入清水池。利用這兩大新工藝系統(tǒng)極大的改善了中和水的水質(zhì)要求，包含了其他水處理工藝系統(tǒng)所無法處理的雜質(zhì)，還可除去廢水沉淀池所形成的臭氧，使其迅速轉(zhuǎn)化成氧氣，從而防止臭氧進入空氣形成二次污染。裝置工藝處理效果預(yù)測見表3。

4 安裝調(diào)試

電廠于2018年對廢棄的冷卻塔水池進行全面改造、防腐。在原本的舊設(shè)備基礎(chǔ)上增加了一些新的過濾設(shè)備，新的廢水泵情況見表4。

如淺層砂過濾器，該設(shè)備的防腐性能好，適合于酸堿中和水，使其壽命延長，過濾水量大，過濾流速快，且該系統(tǒng)由智能控制，這樣就大大降低了人工成本。現(xiàn)在增加一個廢水池大概可以蓄水約300m3，增加了廢水的中和水量，增加了化水系統(tǒng)的制水能力，使得化水設(shè)備不在長期頻繁的操作下減少設(shè)備的使用壽命。由于中和水外排是污染環(huán)境的水源之一，目前，公司已完成了對中和水水池及其管道的安裝。經(jīng)過一段時間的試運行，經(jīng)中和池廢水處理改造系統(tǒng)處理后，其出水滿足脫硫島工藝水水質(zhì)要求，見表5。

表3 裝置工藝處理效果預(yù)測表

表4

其它指標可以維持不變。在使用過程中化水系統(tǒng)減少制水次數(shù)，造成水沖擊次數(shù)減少，使廢水及時排除進行中和，防止廢水沉滯造成腐蝕，大大延長設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備的使用率，安全性整體優(yōu)于原本頻繁操作的制水系統(tǒng)，節(jié)省大量的人工時間，使企業(yè)減少人工成本。由于水電成本過高，脫離工藝用水量每月約為14400t，利用新增加的中和水制水系統(tǒng)加速了中和速度，加上新增加的淺層砂過濾器進行過濾水，使其中和過后的水資源能夠進行循環(huán)利用，節(jié)省再生廢水量每月約為7000t左右，水資源的浪費情況明顯減少，給企業(yè)節(jié)水、節(jié)電帶來明顯的經(jīng)濟效益，降低了電廠的用水量，環(huán)境也得到了明顯的保護，減少“三廢”排放，維護周邊生態(tài)環(huán)境，實行同步治理，提倡清潔生產(chǎn)，為電廠的經(jīng)濟運行起到了重要作用。

表5

5 結(jié)語

石獅熱電有限責(zé)任公司化水車間中和水復(fù)用水處理系統(tǒng)的各種設(shè)備安裝位置的情況均符合環(huán)境保護協(xié)議，安裝調(diào)試完后設(shè)備能夠穩(wěn)定正常運行，并且出水的水質(zhì)均達到設(shè)計要求，調(diào)試運行結(jié)果證明，該設(shè)計方案是成功的。