熱電廠中水利用的運行經驗

馬莉莉　王學義

【摘 要】我公司主要水源為污水處理廠排放的城市中水，經預處理加藥深度處理后，作為全廠工業、消防水源，一部分經超濾+反滲透+加陽、陰、混床處理后用于鍋爐補給水。本文介紹了長期生產運行中機械加藥澄清池翻池及超濾膜污堵的原因分析和處理方法。

【關鍵詞】中水應用；機械加藥澄清池；翻池；超濾；污堵

一、概述

我國水資源短缺，而火力發電廠是工業用水大戶。目前全國已有多家火電廠采用城市中水作為生產用水水源。由于城市中水水質復雜，處理技術尚不成熟，尤其是作為鍋爐補給水水源，工藝復雜，基本上是無路可尋。我公司在城市中水的深化處理過程初期經常發生機械加速澄清池翻池、超濾膜污堵等現象，通過不斷的摸索，情況得到了有效的改善。

二、工程概況

國家能源泰安熱電有限公司成立于2013年12月，主營火力發電和供熱，裝機容量70萬千瓦，兩臺35萬千瓦熱電聯產機組分布于2015年8月、10月投產。公司主要水源為來自泰安市污水處理廠排放的再生水，勝利水庫地表水為備用水源。公司有處理能力達2000噸/小時的再生水深度處理系統，處理后的水作為電廠循環水補水、消防水、工業用水和鍋爐補給水水源，做到一水多用，提高了水的重復利用率，每年可節約地表水650多萬噸。

三、公司中水深度處理工藝及特點

（1）再生水預處理系統流程

城市污水處理廠出水→再生水池→再生水提升泵→機械加速澄清池→變孔隙濾池→工業消防水池

循環水排污水→原水池→原水提升泵→機械加速澄清池→變孔隙濾池→清水池→超濾給水泵→補給水系統

（2）簡介

污水處理廠來水進入取水泵房前池，經取水泵輸送至再生水池，然后經再生水提升泵送入#1、2機械加速澄清池，在機械加速澄清池內，通過投加聚合硫酸鐵、石灰、次氯酸鈉、二氧化氯等降低水中的堿度、濁度、總磷和有機物含量，澄清池的出水進入#2推流溝，加濃硫酸調整PH后進入#4-8變孔隙濾池，經變孔隙濾池過濾后進入工業消防水池，供機組循環水及公司工業水、消防水使用。

公司鍋爐補給水處理系統的原水大部分為經過深度處理的城市中水，少部分來自循環水排污水，二者經混合后使用，備用水源為天頤湖勝利水庫來水。原水進入原水池后，經原水提升泵進入原水機械加速澄清池，在機械加速澄清池內，投加聚合硫酸鐵、石灰、次氯酸鈉將水中的堿度、濁度、總磷等降低，澄清池的出水進入#1推流溝，加濃硫酸調整PH后進入#1-3變孔隙濾池，經變孔隙濾池過濾后進入清水池，后經超濾給水泵進入鍋爐補給水處理系統。

（3）鍋爐補給水處理系統流程

超濾給水泵→PCF過濾器→疊片過濾器→超濾裝置→超濾水箱→反滲透給水泵→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→淡水箱→淡水泵→逆流再生強酸陽離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房熱力系統。

（4）簡介：

冬季清水池儲水經超濾給水泵需經生水加熱器加熱，夏季則直接經生水加熱器旁路送至PCF過濾器，PCF過濾器加次氯酸鈉消除微生物，出水經疊片過濾器進入超濾。超濾產水進超濾水箱，經反滲透給水泵、保安過濾器進入反滲透，反滲透產水進入淡水箱，一部分作為熱網補水經熱網補水泵進入熱網，另一部分通過淡水泵經逆流再生強酸陽離子交換器、逆流再生強堿陰離子交換器進入混合離子交換器，生產出合格的除鹽水儲存于除鹽水箱，經由除鹽水泵補充至主廠房熱力系統。

（5）我公司還設計投產了工業廢水處理系統。工業廢水處理系統是收集和處理電廠的工業廢水，使之達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996新擴建企業一級排放標準后回收使用。廢水處理系統收集的全廠廢水包括：鍋爐補給水處理系統排水、凝結水系統再生排水、化驗室排水、機組啟動排水、鍋爐化學清洗排水、空氣預熱器清洗排水、鍋爐煙氣側沖洗排水、除塵器沖洗水。包含經常性工業廢水處理、含煤廢水處理和生活污水處理系統，系統流程如下：

非經常性廢水→廢水貯存池→廢水輸送泵→pH調整槽→絮凝槽→斜板澄清池→最終中和池→清凈水池→回收利用

酸 堿

ò ò

經常性廢水→廢水貯存池→廢水輸送泵→最終中和池→清凈水池→回收利用

含煤廢水儲存池→含煤廢水提升泵→高效澄清器→纖維球過濾器→清水池→回用

四、城市中水深度處理過程中存在問題及解決方案

1、冬季預處理出水水質差，機械加速澄清池翻池。

本公司機械加速澄清池為露天設計，且進水系統無伴熱裝置，冬季進水水溫低，與凝聚劑反應速度慢，常出現出水濁度增大、渾濁現象，容易造成超濾膜污堵，跨膜壓差增大，產水量下降，無法保證后續設備供水。

通常采用以下措施進行預防：

（1）加強與機組值班人員溝通，盡量保持穩定流量補充循環水，保證機械加速澄清池進水量穩定。如需調整機械加速澄清池進水量，先提前調整加藥量。

（2）加強巡檢，根據水質情況及時調整加藥和排泥量。

（3）運行中嚴密監控機械加速澄清池出水濁度。

出現機械加速澄清池出水渾濁現象時，立即采取以下措施：

（1）停止澄清池攪拌電機，暫停投加聚合硫酸鐵和氫氧化鈣，減小澄清池出力，加強排泥，條件允許時停止澄清池運行，等澄清池內泥渣自然沉降至產水區澄清后再正常運行。

（2）檢查變孔隙濾池污染情況，如變孔隙濾池水質渾濁，開變孔隙濾池反洗排水門將水排放至再生水池重新利用，并反洗被污染的變孔隙濾池。

（3）嚴密監視清水池出水濁度，濁度升高時，首先檢查濁度儀是否正常工作，并取樣手動化驗，確保結果的準確性。確認清水池被污染時，打開生水加熱器出水放空氣閥，可將清水池被污染水排放至原水池重新利用，以防止高濁度水進入超濾，造成膜元件污堵。

2、超濾膜元件污堵

有研究表明，當超濾進水濁度較大時，會有更多的雜質被超濾膜截留，而被截留的雜質附著于超濾膜表面，起到截留更多雜質的作用，這時超濾的產水濁度不會變大，但跨膜壓差會明顯升高。我公司投產以來，供熱面積不斷增加，供熱季超濾需不間斷運行，加上冬季機械加速澄清池經常出現“翻池”現象，出水濁度大，直接導致超濾進水水質差，超濾跨膜壓差逐漸升高，產水量下降，無法保證后續設備連續穩定運行。出現此情況后，我公司做了以下努力：

（1）正常運行過程中定期取樣分析出水水質，檢查跨膜壓差變化情況，根據壓差和產水流量調整反洗周期。

（2）改造超濾進氣方式，加大空氣擦洗進氣壓力。

（3）加強化學清洗，增加進藥量并延長浸泡和空氣擦洗時間。經過多次的加強化學清洗發現，酸（鹽酸）洗浸泡效果較好，可有效降低跨膜壓差，增加產水量。

（4）檢查濃水排污流量在正常范圍，濃水流量過小會加速超濾膜的污染，過大則會降低超濾的回收率，通過調整濃水排放閥控制超濾壓差≯150kpa，當流量<130T/h時應及時進行化學清洗。

2018年夏季，為保證供熱工作正常進行，我公司更換了部分超濾膜，并將換下的膜元件送廠家檢測，發現膜表面主要污染物為銅元素。公司和廠家共同制定了酸洗--氨水洗--堿洗的離線化學清洗方案。此方法清洗效果良好，能將超濾跨膜壓差降至100KPa以下，產水量提升至額定出力。

五、結論

中水回用于熱力發電廠，可以節約水資源，保護生態環境，具有良好的社會效益、環境效益和顯著的經濟效益。但中水的硬度、堿度、有機物含量都較高，并且水質受季節、天氣、溫度的影響較大，中水深度處理至鍋爐補給水工藝復雜，過程較長，加藥種類繁多，運行中工況復雜，我公司積極采取措施，應對運行中出現的各種狀況，制備了足量合格的淡水和除鹽水，確保了公司的發電和供熱任務圓滿完成。

（作者單位：泰安熱電有限公司）