文_趙劍鋒 趙亞平 煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)有限公司

1 項(xiàng)目背景

2015 年，隨著“水十條”的頒布。國(guó)家強(qiáng)化了工業(yè)節(jié)水和排水管控力度，水污染的防治也一度成為限制工業(yè)發(fā)展的首要問(wèn)題，迫使人們進(jìn)一步探索節(jié)水和減少污染排放的水處理技術(shù)。

濕法冷卻的熱電廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，需要消耗大量的水，也需要外排大量的含鹽廢水，主要包括：①電廠脫硫脫硝廢水，該部分水水質(zhì)特點(diǎn)是懸浮物濃度高、含鹽量高，傳統(tǒng)方法是利用混凝、沉淀等工藝將懸浮物和大量的重金屬去除。②電廠的化學(xué)再生水，該部分水的主要特點(diǎn)是含鹽量高，一般只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的中和處理。③循環(huán)冷卻外排水，為了控制原水中TDS的含量，需要控制循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，因此電廠每天需要外排一定量的含鹽廢水。

陽(yáng)泉某電廠采用濕法冷卻的技術(shù)，冷卻塔實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)水的濃縮倍數(shù)2．7 ～3．0 倍，排水量為400m3/d，根據(jù)目前的環(huán)保政策，該部分水不允許直接外排，根據(jù)業(yè)主的要求，循環(huán)冷卻水的回收率需要達(dá)到90%及以上，回用于電廠鍋爐補(bǔ)水，剩余10%的含鹽廢水用于灰?guī)旖祲m灑水，廠內(nèi)循環(huán)冷卻水可以實(shí)現(xiàn)“零排放”。

2 基本設(shè)計(jì)思路

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

循環(huán)冷卻水處理站設(shè)計(jì)規(guī)模為400m3/d，處理能力按20m3/h 考慮。

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)（見(jiàn)表1）

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

2.3 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

出水優(yōu)先于電廠化學(xué)水處理補(bǔ)水，即優(yōu)于電廠目前使用的清水水質(zhì)，具體水質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

2.4 工藝流程及物料平衡表（見(jiàn)圖1）

圖1

2.5 工藝介紹

2.5.1 調(diào)節(jié)池

設(shè)調(diào)節(jié)池的目的：①匹配循環(huán)排水量與水處理站之間的水量平衡關(guān)系；②收集處理站廢水。

2.5.2 高密度沉淀池

高密度沉淀池結(jié)構(gòu)緊湊，將混凝、絮凝、沉淀澄清、污泥濃縮集為一體，具有技術(shù)成熟、自動(dòng)化程度高、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、管理方便等優(yōu)勢(shì)，絕大多數(shù)水處理流程中都可以適用。

2.5.3 多介質(zhì)過(guò)濾器

可進(jìn)一步去除水中懸浮物，膠體物質(zhì)等，出水濁度一般可降低到5NTU 以下。

2.5.4 鈉床離子交換

通過(guò)鈉床離子交換，可使硬度的去除更為徹底，保證膜系統(tǒng)運(yùn)行。

2.5.5 超濾膜

超濾膜能夠?qū)⑷芤簝艋蛛x或者濃縮，水中較小的膠體、懸浮物可以得到截留。

2.5.6 反滲透

當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)。

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 調(diào)節(jié)池

設(shè)調(diào)節(jié)池一座，尺寸6×6×4(H)m，配套：潛水?dāng)嚢杵? 臺(tái)，N=1．5kW，D=320mm 潛水提升泵2 臺(tái)，Q=25m3/h，H=12m，N=1．5kW。

3.2 處理車(chē)間

高密度沉淀池成套設(shè)備 1 套，混合時(shí)間T=30s 絮凝時(shí)間T=15min 處理能力25m3/h，表面負(fù)荷小于3．6m3/m2·h。

多介質(zhì)過(guò)濾器1 臺(tái)，直徑D=2．0m。離子交換系統(tǒng)：強(qiáng)酸陽(yáng)床離子交換系統(tǒng)，3臺(tái)，單套直徑D=0．8m。超濾系統(tǒng)：產(chǎn)水率為95%，膜設(shè)計(jì)通量為31．25L/m2·h。一級(jí)反滲透系統(tǒng)：設(shè)計(jì)回收率為75%，設(shè)計(jì)膜通量為16．82L/m2·h，一級(jí)兩段形式，采用2：1 布置。

二級(jí)海淡膜系統(tǒng)：設(shè)計(jì)回收率為60%，設(shè)計(jì)膜通量為6．73L/m2·h，一級(jí)兩段形式，2：1 布置。

污泥系統(tǒng)：污泥濃縮罐1 臺(tái)，D=2．0m，污泥脫水采用板框壓濾機(jī)，1 臺(tái)，過(guò)濾面積60m2。

4 項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行效果與經(jīng)濟(jì)分析

4.1 實(shí)際運(yùn)行效果

目前該項(xiàng)目出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到如下指標(biāo)：pH=5 ～6，電導(dǎo)率=130 ～140μS/cm。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

工程直接費(fèi)為735．82 萬(wàn)元，項(xiàng)目建成后每年可節(jié)約新建水資源10．32 萬(wàn)m3，污水站運(yùn)行成本為6．5 元/m3，低于電廠購(gòu)買(mǎi)自來(lái)水的水資源費(fèi)8．05 元m3，同時(shí)節(jié)約水資源費(fèi)25．8 萬(wàn)元，除此之外，還可以節(jié)約原化水車(chē)間80%的藥劑費(fèi)，年可節(jié)約藥劑費(fèi)86．4 萬(wàn)元，可為企業(yè)每年節(jié)約112．2 萬(wàn)元。

4.3 社會(huì)效益分析

項(xiàng)目建成后，電廠向外排含鹽廢水400m3/d 的問(wèn)題得到徹底解決，與此同時(shí)可節(jié)約360m3/d 的新建水，剩余40m3/d 含鹽廢水回用于電廠灰?guī)?、渣?kù)灑水。項(xiàng)目的成功實(shí)施解決了企業(yè)的環(huán)保壓力，使得企業(yè)能夠正常生產(chǎn)，又使得企業(yè)產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙贏的局面。