電廠高懸浮性、高硬度循環水系統排污水回用技術應用分析

崔德圣，李文杰，鞏龍飛

(1.華電水務工程有限公司，北京 100070；2.內蒙古華電烏達熱電有限公司，內蒙古 烏海 016040)

電廠高懸浮性、高硬度循環水系統排污水回用技術應用分析

崔德圣1，李文杰1，鞏龍飛2

(1.華電水務工程有限公司，北京 100070；2.內蒙古華電烏達熱電有限公司，內蒙古 烏海 016040)

介紹了內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、高硬度循環水系統排污水處理后回用于循環水系統和鍋爐補給水系統的流程，并對工程工藝流程特點、產生的節水效益和環保效益進行了分析。

高懸浮物；高硬度；排污水；回用；減排

表1 循環水排污水水質(濃縮倍率為3.8)

0 引言

烏海市是內蒙古自治區西部的新興工業城市，地處黃河上游，工業用水量較大，干燥少雨，大風多沙。某電廠現有2臺150 MW凝汽式汽輪發電機組，循環水系統為敞開式循環冷卻水系統[1]，取黃河岸邊地下水，無原水預處理措施直接作為全廠生產用水，取水量為641 m3/h，其中循環冷卻水系統補水量為597 m3/h，循環水系統排污水量為150 m3/h。在工程實施前，大量循環水系統排污水排至廠外自然環境中，不僅造成了環境污染，而且浪費了大量水資源。

1 系統進水水質及分析

循環水系統排污水是為了維持確定的循環水濃縮倍率從循環水系統中排放的一定水量[2]，某電廠循環水系統排污水水質，見表1。

某電廠循環水系統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，造成以上水質特點的原因有以下幾點。

(1)電廠采用敞開式循環冷卻水設施，烏海地區大風多沙，造成循環水系統懸浮物含量增大。

(2)電廠定期在循環水系統中投加粘泥剝離劑，用于剝離循環水系統管道內壁和凝汽器表面的粘泥[3]，同時殺菌滅藻，造成循環水系統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處理措施，直接作為循環水系統的補充水，敞開式循環冷卻水系統濃縮倍率一般選3～5倍[4]，濃縮后循環水中硬度會更高。

2 總體技術路線及系統特點

2.1 工藝流程

循環水排污水處理系統工藝流程如圖1所示。

2.2 設計出力要求

(1)機械加速澄清池出力，1×150 m3/h；出水水質，濁度<10.0 NTU。

(2)浸沒式超濾系統出力，3×75 m3/h；出水水質，污染指數SDI<3；濁度<0.2 NTU；回收率≥90%。

(3)反滲透系統產水量，3×48 m3/h。

2.3 工藝參數說明

系統主要設備參數見表2。

表2 系統主要設備參數

圖1 循環水排污水處理系統工藝流程

2.4 系統特點

(1)循環水系統排污水首先進入機械加速澄清池內進行混凝沉淀，去除污水中部分懸浮物，降低后續浸沒式超濾的污堵風險。機械加速澄清池僅投加絮凝劑，不投助凝劑，節約運行成本，同時防止助凝劑(聚丙烯酰胺)對后續膜系統造成污堵。

(2)機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，節省占地面積。

(3)機械加速澄清池不投加石灰等藥劑進行軟化處理，節省了投資成本和運行成本。

(4)在調節水池中投加次氯酸鈉，鹽酸投在超濾進水母管，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構，節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)內置加強筋型中空纖維膜絲，當澄清池檢修時，循環水排污水可直接通過超越管道進入浸沒式超濾系統，在含有較高懸浮物水質條件下，浸沒式超濾可連續曝氣運行，不會出現超濾膜斷絲和污堵的情況，保證了系統運行的穩定性。

(7)反滲透進水加入高效阻垢劑，確保了反滲透濃水側過飽和狀態下的硫酸鈣和硅酸鈣不析出結垢。

(8)機械加速澄清池污泥排至工業廢水處理系統污泥濃縮脫水系統處理；自清洗過濾器和浸沒式超濾反洗排水排至工業廢水處理系統處理后補充至循環水系統；反滲透濃水部分排至電廠含煤廢水處理系統作為燃料系統沖洗水補充水，其余部分排至工業園區污水處理廠處理。整個循環水系統排污水處理無廢水排至廠外自然環境中。

3 系統運行效果

設備在運行過程中，系統處理水量、出水水質全部達到設計要求，具體參數如圖2、圖3所示。

圖2 超濾產水濁度變化曲線

圖3 反滲透產水電導、系統脫鹽率、反滲透回收率變化曲線

超濾出水濁度低于0.1 NTU，反滲透脫鹽率穩定在99%左右，產水電導<40 μS/cm，反滲透系統回收率穩定在65%左右。整個循環水系統排污水處理運行穩定，滿足設計出水要求，產水品質完全滿足鍋爐補給水處理系統和循環水系統補水標準[5]要求。

4 效益分析

本項目回收循環水系統排污水進行處理后回用，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境的污染，同時提高了水資源的利用率，緩解了烏海地區對地下水資源的開發，具有顯著的節水和環保效益[6-9]。

5 結束語

內蒙古烏海某電廠采用機械加速澄清池、浸沒式超濾和反滲透組合工藝對高懸浮性、高硬度循環水系統排污水進行處理后回用于廠內生產用水，實現了節水減排的目的，且為全廠廢水“零排放”的實現創造了條件，為電廠循環水系統排污水回用提供了一定的借鑒作用。

[1]工業循環水冷卻設計規范：GB/T 50102—2014[S].

[2]工業循環冷卻水處理設計規范：GB 50050—2007[S].

[3]華東建筑設計研究院有限公司.給水排水設計手冊第四冊工業給水處理第二版[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[4]齊東子.敞開式循環冷卻水系統的化學處理[M].北京：化學工業出版社，2005.

[5]發電廠化學設計規范：DL5068—2014[S].

[6]金熙，項成林，齊東子.工業水處理技術問答第四版[M].北京：化學工業出版社，2010.

[7]李培元.火力發電廠水處理及水質控制[M].北京：中國電力出版社，2008.

[8]韓買良，沈明忠.火力發電廠水處理與節水技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2010.

[9]火力發電廠廢水治理設計技術規程：DL/T 5046—2006[S].

(本文責編：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，內蒙古土右旗人，工程師，從事電廠廢氣、廢水、固廢處理系統運行管理方面的工作(E-mail:13947302915@163.com)。