雙膜系統在電廠水處理中的應用

孫碩齊躍游亮

（1.錦西石 化熱電公 司；2.達 斯瑪環 境 科技 （北 京）有 限 公司）

雙膜系統在電廠水處理中的應用

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（1.錦西石 化熱電公 司；2.達 斯瑪環 境 科技 （北 京）有 限 公司）

為了提高電廠廢水回收率，需要引進先進的廢水處理工藝。膜工藝作為近年來流行的主流工藝，在電廠擁有很大的應用空間。通過引進膜工藝，電廠水資源利用率從 61.5%提升至 96.23%，污水排放量從 100m3/h 降低至 9.8m3/h，同時還產生了可觀的經濟效益。另外，電廠還設計了一套完整的用水系統，有效地平衡了電廠用水及廢水排放問題。

水處理 雙膜系統 超濾 反滲透 節水

我國一些地區水資源已成為制約經濟發展的主要因素之一，節約用水成為社會發展所必須面對的問 題 。 火 力 發 電 廠 是 一 個 耗 水 大 戶 ， 為 1.0m3/（S· GW）[1]， 其 中 循 環 水 冷 卻 塔 的 耗 水 量 約 占整個電 廠 耗 水 量 的 60% 以 上[2]， 因 此 工 業 廢 水 回 收 率 達到 80% 以 上[1]比 較 困 難 。 直 到 目 前 為 止 ， 幾 乎 所 有的水處理廠（場）都沒有設計用水及污水處理的聯合 系 統[3]， 本 文 提 供 了 一 套 可 借 鑒 的 解 決 系 統 ， 將結合某熱電廠供排水情況對相關技術展開討論。

1 電廠供排水系統改造

系統進水水質具有含鹽量高、懸浮物濃度高、水溫波動劇烈、COD濃度較高等特點。針對以上水質特點，為了使排放廢水能夠達到綜合利用的目的，電廠采用了氣浮濾池加雙膜系統的工藝流程。

1.1工藝流程

各排水點通過管道將污水引入綜合調節池進行均量和均質，通過廢水提升泵將廢水提升至氣浮濾池去除其中的懸浮物、大部分膠體等，產水通過超濾給水泵泵送至超濾系統，去除水中的細菌、膠體等物質，之后通過反滲透增壓泵將超濾產水泵送至反滲透系統去除其中的鹽分。氣浮濾池和超濾系統的反洗廢水進入廢水收集池，廢水收集池和氣浮濾池的泥渣排入市政管網 （圖1）。

1.2主要設施的設計

調節池的主要功能是對來水進行緩沖和調節。由于來水水量及水質變化非常大，本調節池設計停留時間為30h，施工需要注意池體的防腐處理。

氣浮濾池的氣浮回流比為15%～27%，絮體氣浮區面積為 24m2。濾 池為 下流 雙介質：無煙煤 、濾砂。由2臺溶氣加壓泵、溶氣罐、壓縮空氣過濾系統、控制閥門、儀表、分散閥等組成溶氣釋放系統。

浮選過濾由刮渣機、濾料、濾板、濾頭、空氣均化管、液位開關、液位計及差壓變送器組成。濾池反洗系統由氣洗和水洗兩部分組成，氣洗風機（1870m3/h）1 臺，反洗水泵 （865m3/h）2 臺，以及控制閥門、儀表管路等。

配套浮渣池有效容積為 13m3，浮渣泵 2 臺 （5 m3/h），雷達導波計 0～7m。

電廠涼水塔廢水量約為 75m3/h，供水系統廢水量 約 為 6.5m3/h， 每 小 時 排 酸 量 為 0.17t， 排 堿 量0.05t， 中 和 池 需 要 消 耗 大 量 的 酸 堿 ，另有機組雜排水、含煤廢水等廢水排放。總廢水排放量約為100m3/h，總供水量約為 160m3/h，水的利用率僅為61.5%。

為了改變水資源利用率低的狀況，電廠對供排水系統進行了改造：引進雙膜系統對排放廢水進行處理，并針對不同水質的產水分別回用處理。

圖1 電廠供排水系統改造工藝流程

超濾系 統 由 32 支 德 國 瀅 格 超濾膜dizzer5000plus 組 成 ， 單 套 出 力 105m3/h （20 ℃），設計通量為 70L/（m2·h）。超濾給水泵 （117m3/h）2 臺，超濾反洗泵 （370m3/h）2 臺，變頻運行。

反滲透系統的反滲透膜元件采用海德能公司PROC10，共133支，一、二段之比為 12∶7，單支膜 管 內 裝 7 支 膜 元 件 ； 壓 力 容 器 壓 力 等 級 為 2.1 MPa； 配 置 反 滲 透 高 壓 泵 （110m3/h）2 臺 ， 變 頻運行。

2 運行效果分析

系統自 2011 年 11月投產至今已運行近 1 年半的時間，系統運行穩定，設備日常維護主要有添加機油、測定溫度。

2.1系統產水水質

從圖2中可以看出系統運行 18個月以來，產水電導率逐步上升，脫鹽率呈逐漸下降的趨勢，1段脫鹽率自初期的 99.5%下降至現在的 98.8%，該出水水質在設計允許范圍內，遠遠優于設計目標值。期間超濾產水SDI值一直低于3；如圖3所示，說明超濾系統產水水質良好。

圖3 超濾產水 SDI

2.2系統效益評價

系統產 水 量 約 為 67.7m3/h， 產 水 率 分 別 約 為 ：氣浮濾池 97%，超濾系統 93%，反滲透系統 75%；廢 水量約為 9.8m3/h，中 水 量 約 為 22.5m3/h。 污水總回收率為 90.2%，優于國家標準。產水水價按當地中 水 價 格 估 算 ， 即 1 元/m3， 污 水 處 理 費 0.9 元 /m3。系 統 每 小 時 產 水 價 值 為 1.9× （67.7+22.5）=171.38元 /h； 本 系 統 運 行 費 用 為 1.3 元/m3原 水 ， 即 1.3 × 100=130 元/h。扣除運行費用后本系統每小時產值為 171.38-130=41.38 元。

3 結語

雙膜系統在電力行業水資源綜合利用方面有著不可或缺的作用。雙膜系統的達標水可用于中水回用，有效地平衡了水廠用水及廢水排放問題。

1）雙膜系統的穩定性能夠保證產水的連續性及供水水質完全達標。

2）雙膜系統每年可產生效益約為 36.25 萬元。

3）引進雙膜系統后水資源利用率從原來的61.5%提高至 96.23%。

[1]湖南少兒出版社.國家電力公司火電廠節約用水管理辦法[M].長沙:湖南少兒出版社,2002:1.

[2]翟培強.火電廠循環冷卻塔耗水量影響因素分析[J].電站輔機,2005(4):1.

[3]Fernando Sebastian Garcia Einschlag,Luciano Carlos.Wastewater treatment technologies and recent analytical developments[M].Croatia,2013:4.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.010.015

2013-06-02）

孫碩，2006年畢業于遼寧石油化工大學（材料化學專 業），從 事 化 學 水 處 理 工 作 ， E-mail： 26229578@qq.com， 地 址 ：遼寧省葫蘆島市錦西石化熱電公司化學車間，125001。