火電廠基建調(diào)試階段提高廢水回收率的研究

傅海鵬　高建成

摘? 要：本文探討研究將各類廢水分類處理，回收至原水預(yù)處理系統(tǒng)及工業(yè)消防蓄水池，經(jīng)綜合水泵房供輔機(jī)冷卻水、鍋爐補(bǔ)給水、消防水、工業(yè)水等用戶以此回收利用。凝結(jié)水精處理高速混床系統(tǒng)也可盡早投運(yùn)減少鍋爐沖洗階段廢水的排放。間冷循環(huán)水目前行業(yè)內(nèi)普遍沒(méi)有設(shè)計(jì)混床旁流處理系統(tǒng)，可增加混床旁流處理裝置，原理同發(fā)電機(jī)定冷水離子交換裝置。

關(guān)鍵詞：分類回收;精處理;旁流處理

1 引言

對(duì)于火電機(jī)組基建調(diào)試階段廢水主要分為以下幾類：雙介質(zhì)過(guò)濾器的反洗水（高懸）、超濾裝置的反洗水（高懸）、反滲透裝置的排水（高含鹽）、離子交換器的再生廢水及EDI的排水（高含鹽）、間接空冷的沖洗水、爐前系統(tǒng)堿洗的沖洗水及堿液、鍋爐本體酸洗的沖洗水及酸洗廢液、鍋爐吹管及整套啟動(dòng)階段的沖洗水。通過(guò)對(duì)不同種類廢水分類處理、逐級(jí)回收利用，可以最大化的減少?gòu)U水排放、節(jié)約原水用量、減少環(huán)境污染、增加經(jīng)濟(jì)效益。

2 技術(shù)原理

全廠高懸廢水經(jīng)工業(yè)廢水系統(tǒng)處理后，設(shè)備出水水質(zhì)達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》及《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》中循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)控制指標(biāo)，主要指標(biāo)為：濁度≤5NTU、含油≤1mg/L、SS≤5ppm。

3 主要回收方式

3.1工業(yè)廢水分類回收至原水系統(tǒng)

高懸廢水經(jīng)工業(yè)廢水系統(tǒng)去油、去除懸浮物后進(jìn)入工業(yè)廢水回用水池。增加工業(yè)廢水回用系統(tǒng)至原水預(yù)處理及工業(yè)消防蓄水池的管道，與原水混合后水質(zhì)可以符合工業(yè)水、輔機(jī)冷卻水、鍋爐補(bǔ)給水、消防水等用戶。

處理后的廢水與原水混合供鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)使用應(yīng)連續(xù)監(jiān)視水質(zhì)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。超濾系統(tǒng)監(jiān)視參數(shù)：進(jìn)水壓力≤0.35Mpa，進(jìn)水濁度≤5NTU，殘余氯≤1mg/L，pH：6-9，超濾產(chǎn)水SDI≤3。反滲透系統(tǒng)監(jiān)視參數(shù)：進(jìn)水余氯≤0.1mg/L，進(jìn)水SDI≤3、SDI最大不允許超過(guò)5、越小越好，進(jìn)水濁度應(yīng)小于0.2NTU（最大允許濁度為1NTU），進(jìn)水含鐵量小于0.5mg/L。對(duì)于反滲透鐵含量的控制主要因?yàn)楫?dāng)Fe²⁺遇到氧氣會(huì)轉(zhuǎn)變成Fe³⁺生成膠體Fe（OH）₃，當(dāng)pH值為7左右時(shí)，鐵只有膠溶狀的Fe³⁺，經(jīng)過(guò)反滲透濃水段濃縮，F(xiàn)e（OH）₃極易達(dá)到飽和而沉積于膜表面，不但會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生膠體污染還可能造成生物污染。Fe（OH）₃長(zhǎng)時(shí)間聚集膜表面會(huì)生成Fe₂O₃，而Fe₂O₃就是鐵銹會(huì)對(duì)膜造成污堵，鐵也會(huì)加速膜的氧化。

爐前系統(tǒng)堿洗一般采用雙氧水，堿洗系統(tǒng)水容積一般在1200-1800m?左右，該堿洗水可直接排放至酸洗廢水池進(jìn)行24h曝氣處理，然后經(jīng)工業(yè)廢水去油，降低濁度進(jìn)行回用。爐本體酸洗一般采用EDTA銨鹽化學(xué)清洗，酸洗系統(tǒng)水容積一般在200-300m?左右，該清洗廢液電廠內(nèi)部無(wú)法處理，一般由清洗公司外送處理。

3.2間冷沖洗水回收

間冷沖洗分為四階段進(jìn)行沖洗。第一階段采用工業(yè)水沖洗，待系統(tǒng)內(nèi)部清理干凈，采用大流量沖洗，盡可能的將循環(huán)水管壁上雜質(zhì)沖刷下來(lái)，沖洗合格后，再次進(jìn)行人工清理。第二階段開(kāi)始沖洗水采用除鹽水，沖洗排水除含部分泥沙、鐵鋁腐蝕產(chǎn)物外，水質(zhì)相對(duì)較好，將其收集至工業(yè)廢水處理系統(tǒng)非經(jīng)常性廢水池，經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)廢水泵輸送至鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)生水箱，再次制備除鹽水。重點(diǎn)做好：第一，進(jìn)水前的清理，確保人工清理干凈;第二，排水后的人工清理干凈;第三，建議對(duì)循環(huán)管道進(jìn)行防腐處理。

3.3凝結(jié)水精處理盡早投運(yùn)

吹管及整套啟動(dòng)階段的沖洗水采用除鹽水，凝結(jié)水精處理濾元及樹(shù)脂啟動(dòng)初期一般采用啟動(dòng)濾元及啟動(dòng)樹(shù)脂，正常運(yùn)行后更換為正式濾元及正式樹(shù)脂，故可以適當(dāng)放寬精處理進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，只要保證離子交換設(shè)備進(jìn)水的含鐵量小于規(guī)定值，即可保證鐵離子不會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成不可恢復(fù)的鐵污染。根據(jù)相關(guān)資料可知，對(duì)于強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂，為了防止樹(shù)脂被水中的鐵污染，進(jìn)水中的含鐵量應(yīng)小于300μg/L，當(dāng)水中鐵小于500μg/L時(shí)，經(jīng)過(guò)再生可以恢復(fù)。前置過(guò)濾器一般本身的除鐵效率大于99%，理論上符合標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)際情況，即使水質(zhì)再差，不足理論最差適應(yīng)水質(zhì)的10%。故盡早投運(yùn)凝結(jié)水精處理，在機(jī)組吹管及整套啟動(dòng)階段采用閉式循環(huán)，靠凝結(jié)水精處理去除水中的離子，可大量節(jié)約除鹽水的用量，也相應(yīng)地減少了廢水的排放。

3.4間接空冷系統(tǒng)增加旁流混床處理裝置

間接空冷系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷不同，一般水容積在5000-10000m?左右，長(zhǎng)期循環(huán)會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)變差，只能采取排污大量換水處理，不但浪費(fèi)了除鹽水，而且效果甚微;水質(zhì)變差以后會(huì)加劇腐蝕速率，形成惡性循環(huán)。特別是在試運(yùn)初期，要大量沖洗整個(gè)系統(tǒng)，一般至少扇區(qū)以外的部分沖洗3次，扇區(qū)沖洗一次，浪費(fèi)了大量水資源。

為了防止鋁換熱管的腐蝕，《DL/T1717-2017燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督技術(shù)導(dǎo)則》中要求，鋁制散熱器表面式間接空冷系統(tǒng)循環(huán)水應(yīng)符合：電導(dǎo)率（25℃）≤5μS/cm，PH值（25℃）7.0～8.3，溶解氧30～300μg/L。

間冷循環(huán)水現(xiàn)存狀況：1、基建階段：加入除鹽水，發(fā)生pH值高、電導(dǎo)大的情況，好多廠發(fā)生鋁管束腐蝕;2、已投運(yùn)的間冷循環(huán)水：電導(dǎo)大;3、已投運(yùn)的間冷循環(huán)水：大量換水仍然電導(dǎo)大、除鹽水產(chǎn)量有限，無(wú)法持續(xù)大量換水;4、為防止腐蝕而加聯(lián)胺和氨水讓電導(dǎo)更大。

臨時(shí)混床系統(tǒng)將循環(huán)水旁流處理，原理如同定冷水離子交換器處理方法，逐步除掉陰陽(yáng)離子，改善循環(huán)水整體水質(zhì)，最終使電導(dǎo)和PH達(dá)標(biāo)。臨時(shí)混床對(duì)間冷循環(huán)水進(jìn)行旁流除鹽處理，處理后的水又匯入循環(huán)水，逐步降低循環(huán)水中的離子含量，最終使循環(huán)水電導(dǎo)率（25℃）≤5μS/cm?；齑餐瑫r(shí)也調(diào)節(jié)pH值，使循環(huán)水pH向中性靠攏。使用一套精處理備用樹(shù)脂，既實(shí)現(xiàn)臨時(shí)混床的除鹽，又不影響精處理正常運(yùn)行。臨時(shí)混床樹(shù)脂失效后，失效樹(shù)脂輸送到精處理再生系統(tǒng)進(jìn)行再生。具有臨時(shí)設(shè)備少、安裝方便、操作簡(jiǎn)單、水質(zhì)改善速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

3.5高含鹽廢水及含鐵量高廢水的處理優(yōu)化

高含鹽廢水機(jī)組啟動(dòng)后經(jīng)調(diào)節(jié)pH可回收至脫硫系統(tǒng)。當(dāng)脫硫系統(tǒng)未投運(yùn)時(shí)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行煤場(chǎng)噴灑、儲(chǔ)存至脫硫系統(tǒng)（兩臺(tái)機(jī)組脫硫吸收塔及漿液系統(tǒng)總?cè)莘e約10000m?）避免后期采用工業(yè)水補(bǔ)水、夏季現(xiàn)場(chǎng)道路噴灑防塵降溫。

機(jī)組啟動(dòng)初期沖洗水中鐵含量較高，無(wú)法滿足反滲透膜的進(jìn)水要求。一般工業(yè)廢水處理系統(tǒng)設(shè)置無(wú)閥過(guò)濾器，內(nèi)部裝填石英砂填料，僅可以降低懸浮物，無(wú)法除鐵。可在設(shè)計(jì)之初考慮將填料更換為石英砂及錳砂雙層填料，前級(jí)設(shè)計(jì)曝氣處理工藝，增加無(wú)閥過(guò)濾器除鐵除錳效果。

4 結(jié)語(yǔ)

新疆、陜西、內(nèi)蒙等地煤炭資源豐源，水資源短缺，且新建電廠遠(yuǎn)離市區(qū)、靠近煤礦附近，無(wú)大型污水處理廠。應(yīng)用該廢水回收技術(shù)可具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.廢水逐級(jí)回收利用更加全面、徹底，高懸浮物廢水處理后可供鍋爐補(bǔ)給水等系統(tǒng)再利用;2.間冷循環(huán)水增加混床旁流處理裝置，節(jié)約間冷沖洗用水量及時(shí)間，可持續(xù)改善、保持水質(zhì);3.減少基建期廢水的排放與原水的損耗，提升經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益、減少環(huán)境污染。綜上所述可以極大的減少環(huán)境污染，節(jié)約原水水資源的使用量，減少?gòu)U水的排放量，節(jié)省廢水外運(yùn)及修建臨時(shí)廢水池的成本。

參考文獻(xiàn)

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