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        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

        2017-09-04 01:33:41崔德圣李文杰鞏龍飛
        綜合智慧能源 2017年8期
        關(guān)鍵詞:烏海懸浮物反滲透

        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(dá)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(dá)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)入機(jī)械加速澄清池內(nèi)進(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)械加速澄清池不投加石灰等藥劑進(jìn)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(jìn)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(qiáng)筋型中空纖維膜絲,當(dāng)澄清池檢修時,循環(huán)水排污水可直接通過超越管道進(jìn)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(jìn)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(jī)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)[5]要求。

        4 效益分析

        本項目回收循環(huán)水系統(tǒng)排污水進(jìn)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(jī)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(jìn)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)。

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