鍋爐補給水系統廢水回收再利用的應用

戴守國

河北省煤田地質局水文地質隊 河北 邯鄲056000

我國目前發電的類型有火力發電、風力發電、太陽能發電、水力發電等 等,其中應用最為普遍的依然是火力發電,發電廠在為人們提供電能的同時,自身系統的運行也會產生很多廢棄物,如何有效地處置這些廢棄物減少電廠的能耗問題是本文重點關注并急于解決的問題。據調查顯示,未經改造的鍋爐補給水系統在運行過程當中產生的廢水全部進入了復用水池,供脫硫使用。多余的廢水通過復用水泵輸送至非經常廢水收集池。而由于廢水池的本身的容納有限,給廢水零排放造成了嚴重阻礙。

一、原水水質及超濾,反滲透入水水質要求

在電廠設備的正常運行過程當中,對原水水質具有一定的要求。具體的檢測項目為PH 值、懸浮物、電導率、細菌總數、總硬度以及總堿度等,這些主要的水質檢測項目是判定水質是否符合要求的一個重要參照物[1]。而經參與過電廠運行裝置的水質需要經過超濾裝置入水、反滲透入水、多介質過濾器出水、超濾裝置出水、反滲透出水等流程。這些項目的水質檢測包括水溫、PH 值、濁度、水壓、游離余氯、電導、脫鹽率、產水量、回收率、出水電導率等。經過這些專項檢測能夠實現凈化水質和廢水零排放的目標。

二、提出問題

按照電廠鍋爐補給系統水系統的除鹽計算公式和整體水回收率的公式可以看出在電廠正常運轉的過程當中整體系統的回收率只有一半左右。除此之外,系統正常運轉過程中也只有一半左右的原水制成除鹽水。剩下的一般會在參與整體電廠系統的運轉后變成廢水排除,面對電廠產生的如此多廢水,電廠內部的運轉系統并不能將其完全消耗。在制備除鹽水的過程當中需要大量的原水作為原材料,與此同時也會產生的大量的工業廢水。這個過程給電廠實現廢水的零排放增加了許多困難和壓力。因此為了克服這個困難和阻礙,實現廢水的循環利用,需要減少廢水的形成,從而達到節能以及節約成本的目的。

三、系統工藝及運行狀態

(一)系統工藝。電廠的運作系統最終是為了制備除鹽水。而這個工業過程較為復雜需要經過多道工序才能完成,并且每一個道工序都要控制好原水的標準。其流程是先將水庫的水導入,將其作為除鹽水的初始原料使用,之后經過場內凈水站的初步處理后輸送到蓄水池當中。正式工業制除鹽水時需要經過生水加熱器、生水箱、生水泵幾個過程。在這個過程當中需要向原水當中加入殺菌劑和絮凝劑。之后原水會經過幾個過濾裝置再次對原水進行再處理。其工序為多介質過濾器、超濾水箱、超濾水泵、保安過濾器、高壓泵、反滲透裝置以及除碳器。經過這個階段的原水會完成最后的凈化。經過過濾裝置處理的原水會流入到淡水箱當中,并通過陰陽離子交換器和混合離子交換器來最終達到制備除鹽水的目的。之后制定的除鹽水經過泵的作用,輸送給主廠房和其他用戶。

(二)多介質過濾器。多介質過濾器的工作原理是利用無煙煤以及石英砂濾料消除原水當中所含的懸浮物和膠體。過濾器當中上中下無煙煤會變得越來越精細。石英砂作為墊層原料主要安裝在過濾器地下層。一般情況下原水會從過濾器的上部流入其底部,并且要嚴格控制水流量。由于在水母管當中加入了絮凝劑,使得無煙煤和石英砂濾料上面形成了一層濾膜,從而實現對原水中雜質的有效過濾。

(三)超濾裝置。原水除了要經過多介質過濾器的處理外,還要經過超濾裝置的過濾處理。超濾裝置的過濾原理是基于膜分離技術而實現的。超濾裝置會以兩側膜的壓力作為動力,然后利用超濾膜過濾原水當中的雜質。在這個過程當中一定要注意原水流過超濾膜表面時其表面的細小微孔只允許水和小分子通過,大分子和雜質會被留在超濾膜的進水側成為濃縮水。將出水側的水進行收集以完成對原水的凈化。

(四)反滲透裝置。反滲透裝置與前兩者的凈水的原理有所不同。其作用原理為在反滲透的原水側施加一個滲透壓力,這會使原水當中的部分出水沿著和反滲透垂直的方向穿過[2]。這時原水中的膠體和鹽類物質在膜的表面收縮,剩下的原水則會在膜結構的作用下自動流走。并將產生的濃縮物質一起帶走。被帶走的這部分便是濃縮水,而穿過反滲透膜的部分便是淡水。淡水這時只含有少量的鹽分,緊接著收集經過三次過濾裝置保留下的淡水即可,這就達到了原水脫鹽的目的。

四、采取的回收改造措施

一般的鍋爐補給水系統回收廢水的裝置存在冗余,為了實現該過程的高效性。需要對其進行收集和改造。具體做法為將初步的多介質過濾器進行反洗、正沖水洗以及超濾的反洗水正沖水洗來將懸浮的廢水送至凈水站[3]。而未能經過滲透裝置產生的濃縮水需要通過水泵運送至凈水站再進行處理和利用。采取經改造系統后改造措施發現其完全符合進水標準,對于水處理的過程不會產生太大的影響。煤礦產業的系統水循環同樣可以使用這個裝置,實現對廢棄水的零排放。

結語

總的來說,上述對鍋爐補給水系統回收水處理和循環工程的改造是必需的。只有保證該凈化系統的順利進行,才能保持水質穩定,起到節水節能的目的。目前對于上述系統的改造尚處于實驗階段,設備能否安全運行,不出現安全事件是其影響其發揮作用的關鍵因素。