淺析電廠循環水排污水回用的深度處理關鍵技術

黃盼+潘冠旭+程佳

摘 要：電廠循環水排污水的深度處理是電廠可持續發展的必然需求，其核心技術包括UF+RO雙膜法處理回用工藝、石灰軟化+離子交換+RO處理工藝和微濾處理工藝，文章著重對這幾種技術的特點和工藝過程進行分析。

關鍵詞：循環水排污水 回用 深度處理 關鍵技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0043-02

核電廠需要大量的水資源，因此發電過程中大量的排污水處理就成為關鍵。通過循環水和污水的處理，來促進資源的再利用，并且減少資源污染，促進發電廠的可持續發展。當然，污水的深度處理工藝復雜，我們將其進行分析如下。

1 UF+RO雙膜法處理回用工藝

1.1 工藝特點

該方法在目前的電廠污水處理中具有廣泛的應用，一般在以深井水作為主要補充水資源的工廠中，多采用此種方法，一次污水處理量可達1 000 m3/h。循環水中鹽分的含量較高，因此以超濾和反滲透為主要除污工藝。主要程序為將經過預沉淀后的水放入清水池，再經過清水泵利用母管送入纖維過濾器進行過濾，隨后經過超濾系統進行處理。由于電廠循環水污染水的含鹽量大，因此將經過超濾系統的水泵送入到反滲透脫鹽裝置。經過脫鹽處理的污水就可以作為發電循環水。我國對核電廠使用水的水質要求做出了明確的規定，通過UF+RO雙膜法處理后，污水中的含鹽量大大降低，將其與生水混合后可以提高循環水的濃縮倍率。目前，我國核電廠通過UF+RO雙膜法回用得到大量的淡水，降低了廢水排放量及生水取水量。

1.2 工藝存在的問題

UF+RO雙膜法處理回用工藝在污水處理上工藝設計簡單、占地面積較小，并且出水水質能夠滿足發電廠需求。但還存在一定的問題，如通過反滲透的濃水不能回收。因此回收率低，通常不足70%。尤其是在排水結垢上，沒有對污水的硬度進行處理，導致污水處理上并不十分理想，我們將雙膜處理法的問題分析如下。

首先，雙膜法沒有采取軟化措施，而廢水的硬度通常較高，使其對水質的處理并不理想。經過雙膜法處理后的污水朗格利爾指數過高，容易出現結垢現象。如大量使用除垢劑則將增加污水處理成本，如采取降低pH值的方法，則容易造成設備腐蝕，縮短設備壽命，不利于污水處理的循環發展。

其次，在出水穩定性上雖較好，但在實際工程施工中，水穩劑容易析出。這是由于滲透過程需要加入鹽酸，如果局部濃度過大，就會導致廢水過濾器上出現一層粘稠物質，這種物質不溶于酸，且水分含量較大。因此，在核電廠污水處理中，對謹慎處理。經過測試，該物質為穩定劑中所含的MBT（2-巰基苯并噻唑），可增大濾水器的壓差。提示核電廠在污水處理過程中鹽酸的添加要平穩，一方面要保證加入鹽酸濃度的合理范圍；一方面要確保加入平穩性。在實際操作中，我們也可以將鹽酸加入點放于纖維過濾器入口處，可以有效減小壓差。

2 石灰軟化+離子交換+RO處理工藝

2.1 工藝特點

石灰軟化+離子交換+RO處理工藝處理后得到的淡水主要是作為核電廠化學水處理系統的原水以及輔機冷卻水的補水。主要水處理器械為機械澄清池，材料為石灰以及適量的凝聚劑。將要處理的廢水送入機械澄清池，并加入石灰以及適量的凝聚劑。具體步驟為軟化-脫碳-脫鹽-反滲透等過程。石灰軟化+ 離子交換+RO處理工藝同樣存在優點和缺點，我們將其分析如下。

2.2 技術特點及存在問題

污水硬度高是其主要特點之一，在此方法中，先將污水進行石灰軟化和離子交換軟化處理后，可以大大降低污水硬度，提高了反滲透系統的運行效率，并且鈉離子交換器的水可以使用反滲透的濃水。因此對于石灰軟化+離子交換+RO處理工藝來說，水資源的浪費較小，系統的水回收率高。但在設計上，該技術具有復雜性，尤其是離子交換技術需要占用較大的地理面積，系統的性能上要求較高，運行費用較多。交換器再生水多為酸性水，對環境污染較大且影響設備的長期穩定運行。

3 微濾處理工藝

3.1 工藝特點

以某核電廠的污水處理為例，該廠使用的是連續管式MF+RO的處理方案，處理水體積為350 m3/h。主要經過原水箱、混凝器、MF裝置和RO裝置。其中循環污水進入原水箱時要加入適量的殺菌劑。經過微濾處理后的污水，懸浮物含量減少，水中有機物含量和膠體的含量較小，通常作為輔助污水處理方案，可以使水質提到提高。該次處理后，循環水中的SS、硫酸根和氯根的含量均得到進一步減少，水質能夠符合核電廠的發電需求。

3.2 優勢和存在問題

微濾系統主要是作為污水處理前系統，對于整個系統的污水處理具有補充作用。微濾處理工藝設計簡單，在目前的核電廠污水處理中具有廣泛的應用，由于其代替了以往的沉淀池、砂濾、多介質過濾、炭濾等方式，因此具有較大的成本優勢和高效優勢。包括污水處理環節減少、設備的減少大大的降低了運行成本，并且占地面積減少，在核電廠的實施可能性更大。在處理穩定性上，該工藝明顯優于上述兩種工藝，并且提高了污水的處理效率。可以有效除去用水中的有機物和其他化學污染物。微濾膜的使用時間長，能夠將大部分的水污染物處理干凈，尤其是對污水中的鐵離子的處理，處理效果明顯。但其主要困難在于單位水的一次成本過高，對于電廠設計而言還需要進一步的改善。

4 結語

文章對幾種核電廠常用的污水處理法進行了分析，幾種處理工藝各具優勢和劣勢，在具體的使用上，要根據電廠的特點和污水處理的需求進行分析，一般如果對系統運行穩定性較高的，可選擇反滲透脫鹽工藝方法，并且要提前進行水質軟化處理。采用石灰軟化+離子交換+RO處理工藝和微濾工藝相結合的方式受到眾多電廠的歡迎。兩種方法的結合不僅降低了成本和設備占地面積，也使水的硬度減低，提高了污水的處理效率，并且確保了設備的使用壽命。在對濃縮率進行處理后，水資源的浪費嚴重，可以在建設循環排污水回用項目的同時增設流量計、調節閥和電導計等裝置，來實現設備的自動排污功能。如果電廠需要使用經深度處理后的中水為循環水補充水源，則要對其COD較高進行濃縮處理?？傊?，污水處理是核電廠的主要任務，核電廠發電過程需要大量的水資源，循環用水既能夠滿足用水需求，減少資源浪費，又能夠促進運行效率的提高，滿足現代社會能源匱乏的需求，在核電廠中加以分析和應用。

參考文獻

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