火電廠(chǎng)廢水深度處理回用技術(shù)研究及工程應(yīng)用

沙謙 梁靜

摘要：某火電廠(chǎng)采用藥劑軟化+ 管式膜固液分離+高壓反滲透脫鹽處理高含鹽廢水，介紹了其工藝流程和出水水質(zhì)，并對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，該廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，高壓反滲透裝置回收率≧95%，脫鹽率≧90%，出水水質(zhì)指標(biāo)符合回用要求，能夠普滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：管式膜;高鹽廢水;反滲透

0???? 前言

某火電廠(chǎng)外排水主要為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水和高含鹽廢水，為進(jìn)一步節(jié)約水資源，降低公司發(fā)電水耗，杜絕廢水外排，電廠(chǎng)實(shí)施了廢水深度處理項(xiàng)目，增加TMF膜裝置和高壓反滲透裝置，將循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水和高含鹽廢水經(jīng)深度處理作為循環(huán)水補(bǔ)水及鍋爐補(bǔ)給水水源回用。濃縮減量后產(chǎn)生的高濃鹽水一部分引致煤泥系統(tǒng)利用，一部分用于煤場(chǎng)降塵及灰?guī)旆呕壹訚瘛?/p>

1???? 工藝流程及出水水質(zhì)

1.1? 工藝流程

二期冷卻塔排污水同暗涵水一起匯入集水池，經(jīng)提升泵進(jìn)入慢速脫碳裝置去除部分硬度、膠體和懸浮物，出水在經(jīng)過(guò)無(wú)閥過(guò)濾器深度去除膠體和懸浮物，過(guò)濾后的水經(jīng)加酸調(diào)節(jié)PH后自流入中間水池。中間水池出水一部分供二期冷卻塔使用;另一部分出水流入調(diào)節(jié)池經(jīng)過(guò)濾器+ 超濾+ 反滲透處理后供除鹽系統(tǒng)使用，反滲透濃水先經(jīng)藥劑軟化去除大部分硬度和少量硅后進(jìn)入管式軟化膜裝置，進(jìn)行固液分離，再進(jìn)入高壓反滲透裝置做減量化處理，產(chǎn)出的清水供二期冷卻塔使用，濃水供拌灰等使用。圖1 為反滲透濃水處理系統(tǒng)工藝流程圖。

1.2出水水質(zhì)

按最大循環(huán)水排污量及反滲透濃水排放量考慮設(shè)計(jì)處理能力，設(shè)計(jì)處理能力為60m3/h。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿(mǎn)足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》，具體設(shè)計(jì)出水水質(zhì)如下：濁度≦2NTU，COD2mg/l，電導(dǎo)率≦210us/cm，總硬度≦5mg/l，懸浮物≦5mg/l，二氧化硅≦0.5mg/l，PH6-9，余氯≦0.1mg/l。

2主要處理單元

廢水水源是經(jīng)過(guò)RO濃縮處理的反滲透濃水，此水質(zhì)特點(diǎn)是鹽分、硬 度及堿度高，且水量大，無(wú)法直接回收利用，需要進(jìn)一步進(jìn)行濃水減量化。根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)，選用軟化預(yù)處理+ 濃縮組合工藝進(jìn)行處理。大大縮短流程，并且經(jīng)一次性加藥反應(yīng)之后，通過(guò)過(guò)濾分離就可將鈣、鎂、鋇、鍶和二氧化硅這些無(wú)機(jī)致垢成分降至極低的程度，有效保護(hù)后續(xù)的回收反滲透單元，并大大提高其回收率。其中的管式膜是本處理工藝的最關(guān)鍵部分，承擔(dān)著取代沉淀池做固液分離和向后端回收反滲透裝置輸送合格進(jìn)水的雙重功能。

2.1反應(yīng)槽

高含鹽廢水流入反應(yīng)槽，在第一反應(yīng)槽內(nèi)添加相關(guān)藥劑，進(jìn)行pH粗調(diào)，形成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉淀物，同時(shí)氫氧化鎂攜帶二氧化硅形成共沉淀，然后廢水流入第二反應(yīng)槽，繼續(xù)補(bǔ)充添加藥劑（液堿），對(duì)pH進(jìn)行精調(diào)，使得反應(yīng)更加完全。兩級(jí)反應(yīng)槽分別進(jìn)行機(jī)械攪拌和pH監(jiān)控。經(jīng)過(guò)反應(yīng)后的水（含有反應(yīng)生成的懸浮固體）溢流到管式膜的濃縮槽內(nèi)，用循環(huán)泵輸送到管式膜進(jìn)行固液分離。同時(shí)，還產(chǎn)生一定量的濃縮液（污泥），需要送往污泥脫水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)板框壓濾機(jī)脫水之后，脫水泥餅委外處理或直接填埋，脫離水則回流到系統(tǒng)前端再次處理。

2.2? 管式膜系統(tǒng)

管式膜系統(tǒng)由濃縮水池、管式膜和其他配套設(shè)備組成。濃縮水池可接收不斷被管式膜濃縮的污水，保持污泥濃度達(dá)到最佳狀態(tài)。管式膜的結(jié)構(gòu)是膜被澆鑄在多孔材料管的內(nèi)部。含被過(guò)濾物質(zhì)（固體）的水流透過(guò)膜后，再透過(guò)多孔支撐材料，進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)（水被凈化）。被膜截留的固體顆粒在水流的推動(dòng)下，不會(huì)停留在膜的表面，而是在膜表面起到一定的沖刷作用，避免污染物在膜表面停留。

與普通的中空纖維超濾不同，管式膜可以承受很高的污泥濃度（2-5%），和極高的pH值，在pH為強(qiáng)堿性的條件下也能正常穩(wěn)定的工作。管式膜產(chǎn)水基本無(wú)壓，自流到過(guò)濾水槽，在出水管道設(shè)置PH調(diào)整槽，添加酸將pH回調(diào)到大約7.5-8.0。

2.3? 高壓反滲透膜工藝

反滲透高壓膜系統(tǒng)采用一套設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)進(jìn)水60m3/h，回收率≥75%，設(shè)計(jì)膜運(yùn)行通量不大于15L/m2.h。配置膜系統(tǒng)84支膜元件，6芯膜殼，膜組件選用國(guó)際知名品牌。

反滲透的工作過(guò)程是原水在膜的一側(cè)從一端流向另一端，水分子通過(guò)膜表面，從原水側(cè)到達(dá)另一側(cè)，而無(wú)機(jī)鹽離子就留在原水側(cè)。隨著原水的流程逐漸增長(zhǎng)，水分子不斷從原水中取走，留在原水中的含鹽量逐漸增大，即原水逐步得到濃縮，而最終成為濃水，從裝置中排出。

設(shè)計(jì)回收率大于75%，且進(jìn)水為前端反滲透濃水，含鹽量高，處理難度大，為保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且將濃水產(chǎn)量降到最低，現(xiàn)設(shè)計(jì)一級(jí)多段反滲透工藝，濃水經(jīng)軟化除鹽后進(jìn)入反滲透經(jīng)濃縮分離后，最終產(chǎn)水率達(dá)80%，濃水回收約12m3/h。

3運(yùn)行情況

經(jīng)過(guò)對(duì)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行168小時(shí)試運(yùn)行，系統(tǒng)出水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。由表1 可見(jiàn)，在性能測(cè)試過(guò)程中，工業(yè)廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)指標(biāo)全部滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求

4結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，藥劑軟化+ 管式膜固液分離+ 高壓反滲透脫鹽處理高含鹽廢水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足火電廠(chǎng)工業(yè)用水水質(zhì)要求。選擇行業(yè)領(lǐng)先的管式膜技術(shù)，縮短了工藝流程、減少了系統(tǒng)占地面積、減少化學(xué)藥品用量，綜合成本也大大下降。該項(xiàng)目實(shí)施完成后，解決了循環(huán)水對(duì)設(shè)備腐蝕的問(wèn)題，確保機(jī)組長(zhǎng)周期運(yùn)行;同時(shí)將濃縮減量后產(chǎn)生的高濃鹽水一部分引致煤泥系統(tǒng)利用，一部分用于煤場(chǎng)降塵及灰?guī)旆呕壹訚瘢瑢?shí)現(xiàn)了廢水近零排放目標(biāo)，對(duì)生態(tài)環(huán)境做出了貢獻(xiàn)，樹(shù)立企業(yè)良好的社會(huì)形象。

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