景 杰，李恒帥，李 勇

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

中水深度處理技術(shù)在火電廠的應(yīng)用探討

景 杰，李恒帥，李 勇

（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司采用中水深度處理技術(shù)對長治市污水處理廠的二級生化處理出水進(jìn)行處理，經(jīng)過澄清、過濾處理后，出水的暫硬、濁度、堿度等指標(biāo)穩(wěn)定且達(dá)到了電廠輔機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的補(bǔ)水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并能夠滿足生產(chǎn)需要。針對漳山發(fā)電廠中水深度處理系統(tǒng)投運初期出現(xiàn)的問題和解決方法進(jìn)行總結(jié)，在實際運行中取得了良好的效果。

中水深度處理；澄清池；變孔隙濾池；生產(chǎn)用水

0 引言

水資源短缺已經(jīng)成為制約人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展、威脅人類生存的一個重大問題。由于城市中水來源的穩(wěn)定性和可靠性，它的再利用已經(jīng)成為緩解水資源缺乏的一個有效途徑。我國北方地區(qū)在全國屬于水資源比較缺乏的地區(qū)，將中水進(jìn)行深度處理作為再生資源，推廣中水資源化利用技術(shù)勢在必行。

1 漳山發(fā)電廠中水深度處理系統(tǒng)工藝流程

漳山發(fā)電廠中水深度處理系統(tǒng)于2009年2月投運，系統(tǒng)設(shè)計補(bǔ)給量為800 t/h，主系統(tǒng)設(shè)置了2臺處理為400 t/h的機(jī)械攪拌加速澄清池，6臺160 t/h變空隙濾池（具體工藝流程見圖1），本系統(tǒng)設(shè)計對外零排放，各種廢水回收率100%。

圖1 中水深度處理系統(tǒng)流程圖

長治市污水廠利用3臺250S65型供水泵，通過2根DN450管道將符合國家污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級標(biāo)準(zhǔn)中B標(biāo)準(zhǔn)的原水（具體水質(zhì)見表1）供至中水深度處理站原水池，經(jīng)原水泵打至澄清池，在澄清池內(nèi)加入凝聚劑、助凝劑、石灰乳將原水進(jìn)行澄清軟化，利用池中積聚的泥渣與原水的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附，以達(dá)到清水較快分離的構(gòu)筑物。機(jī)械攪拌澄清池是通過提升葉輪和攪拌漿作用，使加藥劑的原水在第一絮凝室和第二絮凝室與高濃度的回流泥渣接觸、迅速混合，結(jié)成大而重的絮凝體，在分離室中進(jìn)行分離 (具體澄清池結(jié)構(gòu)示意圖見圖2)。澄清池出水后在出口混合器前通過加硫酸 (降低出水pH)、二氧化氯 (去除水中細(xì)菌、微生物)，經(jīng)混合器攪拌混合后進(jìn)入變孔隙濾池(經(jīng)過不同粒徑的粗細(xì)濾料按一定比例混合而成的濾床)去除水中的細(xì)小顆粒，pH、濁度達(dá)標(biāo)（具體水質(zhì)見表2）的清水進(jìn)入清水池，由清水泵通過2根DN450管道供廠區(qū)生產(chǎn)用水。

表1 中水深度處理前原水水質(zhì)要求

表2 中水深度處理后清水水質(zhì)要求

圖2 澄清池結(jié)構(gòu)示意圖

表3 藥品濃度要求與加藥量

2 石灰深度處理系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)問題及解決方法

2.1 澄清池排泥脫水系統(tǒng)設(shè)備選型問題

脫水系統(tǒng)選用LW360×1500型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，離心機(jī)脫水效果差，離心機(jī)脫水后排出廢水含泥量仍大。廢水經(jīng)回收水池回收至澄清池后，導(dǎo)致運行中澄清池的沉降比嚴(yán)重超標(biāo)，影響澄清池出水水質(zhì)。

解決方法：中水深度處理系統(tǒng)采用石灰混凝澄清＋過濾的工藝系統(tǒng)，石灰采用Ca(OH)2（消石灰），凝聚劑采用聚合硫酸鐵，石灰混凝澄清后產(chǎn)生大量的泥渣，排入泥渣濃縮池，經(jīng)脫水系統(tǒng)脫水處理后，用車外運至灰場。污水處理量400 m3/h時，產(chǎn)生CaCO3的量每天約4 t。所排泥渣主要成分為CaCO3。脫水后的泥渣外委化驗結(jié)果：CaO為 47.06%，MgO為2.02%。經(jīng)過與脫硫?qū)I(yè)人員共同外出調(diào)研后，保留原有脫水系統(tǒng)，增加2臺渣漿泵，用泵將污泥濃縮池的泥渣通過管道打入二期脫硫石灰石漿液箱作為脫硫劑使用。管路設(shè)置水沖洗及壓縮空氣吹掃系統(tǒng)，每次排泥泵停運后對泵及管路進(jìn)行水沖洗，冬季運行時水沖洗結(jié)束后還對系統(tǒng)進(jìn)行壓縮空氣吹掃排水，防止管道內(nèi)余水結(jié)冰堵塞管道，影響排泥系統(tǒng)運行。

2.2 澄清池系統(tǒng)冬季運行問題

a)澄清池各加藥系統(tǒng)管道多為室外敷設(shè)。冬季環(huán)境溫度低時，運行中的加藥系統(tǒng)容易出現(xiàn)管道內(nèi)部藥品結(jié)晶堵塞管道現(xiàn)象。

b)中水系統(tǒng)2臺澄清池也建在室外。冬季環(huán)境溫度低時，采用一用一備運行方式，運行中的澄清池出現(xiàn)投加的聚合硫酸鐵反應(yīng)不徹底，水色發(fā)微黃現(xiàn)象，影響澄清池出水水質(zhì)。備用澄清池由于環(huán)境溫度低，容易出現(xiàn)池面結(jié)冰，對澄清池上部集水槽與取樣管造成損壞。

解決方法如下。

a)對澄清池各加藥系統(tǒng)管道保溫進(jìn)行加厚，并加裝伴熱系統(tǒng)，保證冬季澄清池各加藥管道正常運行。

b)針對運行中澄清池投加的聚合硫酸鐵反應(yīng)不徹底現(xiàn)象，通過將澄清池運行中pH值控制范圍由夏季的9.8～11提高到10.5～11，來保證澄清池所投加聚合硫酸鐵能夠充分反應(yīng)。

c)針對備用澄清池池面結(jié)冰現(xiàn)象，通過對池面排放高于環(huán)境溫度的自用水，同時定期對2臺澄清池進(jìn)行切換運行或并列運行，來防止池面結(jié)冰現(xiàn)象。

2.3 石灰加藥系統(tǒng)設(shè)備存在缺陷

a)石灰筒倉頂部布袋除塵器選型不配套，存在處理風(fēng)量小的問題，在用壓縮空氣向正壓石灰倉卸灰時，石灰倉頂部冒灰嚴(yán)重，嚴(yán)重污染中水石灰加藥間環(huán)境、設(shè)備衛(wèi)生。

b)石灰乳加藥設(shè)計為2套系統(tǒng)，分別給澄清池進(jìn)行石灰乳投加，如果出現(xiàn)設(shè)備檢修或缺陷，就不能實現(xiàn)石灰乳加藥，影響澄清池pH調(diào)整。

解決方法如下。

a）針對原石灰筒倉頂部布袋除塵器處理風(fēng)量小的問題，將原PL/A型，處理風(fēng)量為2 200 m3/h的扁布袋除塵機(jī)組更換為DMC48型布袋除塵器，處理風(fēng)量達(dá)3 240 m3/h；過濾面積也由12 m2擴(kuò)大至33 m2，濾塵效率達(dá)到99%，石灰加藥間石灰筒倉頂部漏灰現(xiàn)象得到根治。

b)針對石灰乳加藥系統(tǒng)不能互為備用問題，在配制泵出口與攪拌箱出口分別增加聯(lián)絡(luò)管道，并在配制箱出口增加取樣門，確保配制箱出口石灰乳漿液得到監(jiān)測，同時使2臺配制箱、攪拌箱可以分別互為備用，不影響系統(tǒng)正常運行。

2.4 冬季污水廠來水氨氮超標(biāo)問題

污水處理廠冬季來水氨氮指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)（冬季NH3-N（以N計）指標(biāo)監(jiān)測最高值：45 mg/L），對中水系統(tǒng)澄清池出水水質(zhì)造成影響，同時也對后續(xù)鍋爐補(bǔ)給水制水系統(tǒng)的安全運行帶來風(fēng)險。

解決方法如下。

a）通過與污水處理廠溝通，針對冬季運行期間污水處理廠曝氣系統(tǒng)管道外露經(jīng)常出現(xiàn)不能正常運行問題，對曝氣系統(tǒng)管道加裝保溫，保證冬季曝氣系統(tǒng)安全運行。

b）在中水2號原水池加裝曝氣系統(tǒng)，冬季運行期間加強(qiáng)監(jiān)測污水處理廠來水各項水質(zhì)指標(biāo)，特別是氨氮；如果出現(xiàn)原水氨氮超標(biāo)，及時切換為2號原水池單臺運行，并按運行規(guī)程投運曝氣系統(tǒng)。

c）鑒于設(shè)計，正常情況下澄清池內(nèi)不投加助凝劑，且污水廠來水氨氮超標(biāo)，易導(dǎo)致微生物滋生。對中水澄清池二氧化氯管道進(jìn)行旁路改造，通過給澄清池一反底加氯，避免對澄清池運行造成污染。

通過以上3種方法促使氨氮指標(biāo)得到降低。

2.5 變空隙濾池進(jìn)行清洗時出現(xiàn)跑濾料問題

中水深度處理系統(tǒng)過濾系統(tǒng)設(shè)計使用變孔隙濾池，這是一種以“同向凝聚”理論設(shè)計的正流深床濾池。它采用一種比通常使用的濾料粒徑更大的濾料和另一種細(xì)粒濾料按一定比例混合而成的濾床，變孔隙深層濾池采用的濾料粒徑及所占的比例相差較大。變孔隙濾池主要使用的是粗濾料，它依靠整個濾層進(jìn)行過濾，這樣避免了普通濾池形成濾層的表面過濾，降低了濾層阻力，也避免了懸浮物顆粒的過早穿透，還可以提高濾速；細(xì)濾料的加入并在濾層中混勻，極大地降低了粗濾料的局部孔隙率，提高了污水中細(xì)小顆粒的絮凝作用，更有利于對細(xì)小顆粒的去除，也極大地提高了濾池的截污能力。濾池運行達(dá)到一個周期，需將濾池停運進(jìn)行清洗工作，清洗過程中出現(xiàn)大量細(xì)濾料跑出現(xiàn)象，影響濾池過濾效果。

解決方法如下。

a)對缺少濾料的變空隙濾池定期進(jìn)行補(bǔ)充濾料工作，避免對濾池過濾能力造成影響。

b)對變空隙濾池清洗時的反洗流量、氣洗流量進(jìn)行調(diào)整，同時在變空隙濾池反洗排放管道上增加阻擋濾料跑出的鋼板，在保證清洗效果的同時來減少清洗過程中大量濾料跑砂。

3 實現(xiàn)效果

在漳山發(fā)電廠實現(xiàn)了將污水處理廠的二級生化處理出水經(jīng)過石灰深度處理后，作為鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)以及二期輔機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的第一水源，日用水量達(dá)9 000 t。漳山發(fā)電廠還在2011年6月改造投運一期尖峰凝汽器系統(tǒng)并將污水二級生化處理出水直接作為尖峰凝汽器系統(tǒng)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水，日用水量增加至14 000 t；2013年5月二期4號機(jī)組尖峰凝汽器系統(tǒng)的投運也將污水二級生化處理出水經(jīng)中水深度處理后出水作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水，日用水量增加至20 000 t。至此，漳山發(fā)電廠污水二級生化處理出水作為生產(chǎn)用水率達(dá)95%以上。實際運行表明：中水深度處理回用于火電廠作為生產(chǎn)水源是切實可行的。

Application of Advanced Effluent Treatment Technology in Thermal Power Plants

JING Jie，LI Hengshuai，LI Yong

（Shanxi Zhangshan Power Generation Co.,Ltd.,Changzhi,Shanxi 046000,China)

Advanced treatment technology was adopted by Shanxi Zhangshan Power Generation Co., Ltd. to treat the secondary effluent from Changzhi Sewage Treatment Plant. After clarification and filtration, the temporary hardness, turbidity and alkalinity of the effluent remained stable and could achieve the demand of the circulating cooling water system and boiler water make- up treatment system in power plants, being able to meet the production needs. The problems and solutions for the early commissioning of the advanced effluent treatment systemin Zhangshan Power Generation Company were summarized and good results have been achieved in the actual operation.

advanced treatment of reclaimed water; clarifier; void- varying clarifier; water for production

X703

B

1671-0320（2016）01-0063-03

2015-12-05，

2015-12-22

景 杰（1982），男，山西稷山人，2012年畢業(yè)于華北電力大學(xué)控制工程專業(yè)，碩士，高級工程師，高級經(jīng)濟(jì)師，從事火電企業(yè)經(jīng)營管理工作；

李恒帥（1971），男，山西朔州人，1996年畢業(yè)于武漢水利電力大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，高級工程師，從事火電企業(yè)生產(chǎn)管理工作；

李 勇（1975），男，山西朔州人，1999年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W(xué)校熱能動力工程專業(yè)，高級工程師，從事火電企業(yè)生產(chǎn)管理工作。