燃機電廠廢水零排放MVR系統蒸瘤水水質異常分析及處理方案

關鍵詞：廢水；零排放；蒸發結晶；MVR；蒸餾水；水質劣化

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：1671-0797（2025）16-0054-03

D0l：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.16.014

0 引言

根據環保形勢的發展，各火電廠在運營過程中均制定有本廠的廢水治理計劃，據此積極有序開展廢水深度治理工作，以實現廠內廢水零排放[]。惠州某燃機電廠根據本廠廢水排放情況，制定并實施了廢水零排放改造項目，主要系統包括濃縮減量系統、蒸發結晶系統、含油廢水處理系統、污泥濃縮處理系統，該項目主體工程于2021年年底順利通過168h試運行，由化學運行人員負責日常運行監督管理。

1 系統概述

該燃機電廠全廠用、排水系統優化后，最終廢水進入末端廢水處理車間，先經過濃縮減量單元，即一體化澄清器、多介質過濾器、超濾、反滲透等系統濃縮處理，產水收集至淡水箱，而濃水則進入蒸發結晶系統（MVR）處理，MVR系統蒸發冷凝產生的蒸餾水亦回收至淡水箱，經由淡水輸送泵回收至二期超濾產水母管，系統產生的工業雜鹽經干燥包裝后外運[2]。

2 事件經過

2022年2月28日，白班化學值班員監盤發現二期超濾產水母管濁度由0.10NTU上漲至 0.85ΔNTU ，因二期4套超濾裝置均未運行，初步判斷濁度儀表系因無水樣而測量不準。

3月1日，值班員再次發現，#6超濾運行中，二期超濾產水母管濁度由0.11NTU迅速上升至1.7NTU，對此次超濾產水濁度異常上漲，化學人員進行了以下的事件分析。

3 事件分析

3.1 濁度異常分析

二期超濾產水母管前級水源有：1）二期4套超濾裝置的產水；2廢水零排放末端車間淡水箱的清水，經由淡水輸送泵打至二期超濾產水母管。

3.1.1 二期超濾產水排查

第二次發現濁度上升時，從濁度儀處取樣化驗濁度為1.72NTU，排除儀表故障的可能；從#6超濾產水管取樣化驗濁度為0.15NTU（正常 lt;0.2 NTU），可排除超濾膜故障的可能[3]。

3.1.2 末端車間淡水箱水質排查

手工化驗淡水箱水質，結果為濁度： 10.6NTU pH：9.77 ；電導： 5.02mS/cm 。其中，濁度、電導遠大于末端反滲透產水標準。為進一步確認該原因進行了小型試驗，停止二期超濾運行，同時人工運行濃縮RO淡水輸送泵往過濾水箱打水 20min ，結果發現二期超濾產水濁度由0.09NTU上漲至1.47NTU，證實了淡水箱水質劣化導致了二期超濾產水母管濁度上漲[4]。

3.2 末端車間淡水箱水質劣化分析

末端車間淡水箱前級水源有：1）末端反滲透產水；2）MVR系統蒸餾水回水。

3.2.1 末端反滲透水質排查

手工化驗反滲透產水濁度 0.10NTU ，電導僅為230μS/cm ，均在合格范圍之內，故可排除末端反滲透產水水質劣化的可能。

3.2.2MVR系統蒸餾水水質排查

人工取樣分析MVR系統蒸餾水箱濁度：3.45NTU；電導： 1.16mS/cm 。水質情況遠超正常范圍，故可以基本判斷MVR系統蒸餾水水質劣化污染末端車間淡水箱水質，從而進一步污染二期超濾產水水質。

3月4日，MVR系統啟動運行，人工再次取樣蒸餾水罐濁度：516NTU；電導： 17.56mS/cm;pH;10.06 另外取樣分析淡水箱濁度：35.2NTU；電導： 13.25mS/cm 。通過此次化驗，進一步確定此次事件的直接原因是蒸餾水水質劣化，因此，將事件排查重點放在了MVR的蒸餾水回用系統。

3.3 蒸餾水水質劣化分析

3.3.1 蒸餾水系統流程

低壓蒸汽或二次蒸汽經壓縮機壓縮后進入蒸發器放熱后冷凝成水，由于溫度還較高，為了回收熱源，將蒸汽冷凝產生的冷凝水排入蒸餾水罐，通過蒸餾水泵打入板式換熱器進行物料預熱，換熱后輸送至末端車間淡水箱。而二次蒸汽在壓縮機腔體內也會產生部分冷凝水，通過壓縮機進口底部的排污閥排入冷凝水罐，當冷凝水罐液位高時，將通過冷凝水泵打至蒸餾水罐。蒸餾水系統流程示意圖如圖1所示。

從蒸餾水系統流程可以推測，造成蒸餾水水質污染主要有以下兩點可能：1）蒸發器列管內漏，物料通過蒸汽冷凝管路竄入蒸餾水罐；2）二次蒸汽發生泡沫攜帶，物料跟隨泡沫進入蒸餾水系統，造成水質劣化。

3.3.2 蒸發器內漏排查

由于MVR系統蒸發器為列管式，在生蒸汽或二次蒸汽進入蒸發器進行換熱時，一旦列管發生泄漏，物料將竄入蒸汽側，從而影響換熱效果和冷凝水質。為判斷上述問題進行試驗，斷開生蒸汽供應，停運MVR系統，同時觀察蒸餾水罐液位和結晶分離器液位變化情況，若蒸發器列管有泄漏，蒸餾水罐液位將顯著上升，而結晶分離器液位將有所下降。經過 24h 的靜態試驗，蒸餾水罐液位和結晶分離器液位均沒有明顯變化，故可排除蒸發器內漏的可能性。

3.3.3 二次蒸汽污染排查

為排查二次蒸汽污染情況，在MVR系統運行時，人工取樣分析冷凝水罐水質，結果濁度：201NTU；電導： 59.1mS/cm 。水質劣化嚴重，接近于結晶分離器內的物料指標。從分離器頂部窺視窗觀察，液位上部泡沫較多，初步懷疑泡沫攜帶嚴重造成水質劣化。

4 故障處理

為減少泡沫攜帶，進行了以下兩點處理：1間斷性往結晶分離器內投加消泡劑，以此減少泡沫的產生；2）間斷性啟動結晶分離器外置除沫器噴淋，破除系統產生的泡沫并通過底部回流管進行回收。系統運行24h后，再次取樣分析蒸餾水罐水質，結果如下：濁度115NTU，電導 2.74mS/cm ，水質雖有好轉，但還是不能滿足正常出水要求。

圖1蒸餾水系統流程示意圖

在進一步排查除沫器噴淋、回收泡沫效果時發現，除沫器內有懸濁液體沒過底部窺視窗位置，這屬于異常現象。除沫器投入運行時，通過頂部噴淋破除蒸汽攜帶的泡沫，而泡沫破裂后形成的液體和噴淋水一起通過底部回流管排放至結晶分離內部，故除沫器正常運行時內部為空罐，僅有蒸汽流通，而此次發現內部有較多液體儲存，則最大可能便是底部回流管堵塞。對此，要求檢修對除沫器及其底部回流管進行拆檢。

3月12日，拆檢后發現，除沫器底部回流管有大量異物堵塞（現場拆解圖片如圖2、圖3所示），造成排水不暢，泡沫攜帶物料在除沫器內聚集，除沫器滿水后溢流至壓縮機進氣管，通過壓縮機腔體內底部排水管進入冷凝水罐，冷凝水罐液位高時又啟泵輸送至蒸餾水罐，從而污染蒸餾水水質。

圖2除沫器內部堵塞

圖3除沫器底部回流管堵塞

經過檢修處理，除沫器底部和管道內的異物徹底清理干凈，并通過進水試運設備及管道流路通暢。3月18日，MVR系統再次啟動運行，取樣分析冷凝水罐、蒸餾水罐水質情況，結果如下：冷凝水電導2.01mS/cm. 、濁度98NTU，蒸餾水電導 278μS/cm 、濁度1.41NTU，基本恢復正常水質情況，證明此次設備故障得到最終解決。

5 結束語

此次事件起因為二期超濾母管濁度異常超標，經過多項分析排查，發現事故直接原因為蒸發結晶系統（MVR）產生的蒸餾水水質劣化，根本原因為除沫器底部疏水管堵塞導致泡沫攜帶料液進入蒸餾水系統造成污染。本次事件發生后，增加了蒸餾水罐、轉料泵出口等日常定點取樣和化驗分析，同時增加了現場巡檢工作和在線表計的定時抄表工作，以便水質異常時及早發現和干預。本文也為后續類似系統故障提供了事故分析排查的經驗。

廢水零排放屬于新增設備，其系統流路較為復雜，且與廠內原有系統多有交集，日常運行過程中發現異常需多方面進行原因排查分析，同時通過運行試驗或化驗分析加以佐證，才能較快地找到事故原因，縮短設備檢修停運時長，減少經濟損失。

[參考文獻]

[1］張江濤，曹紅梅，董娟，等.火電廠廢水零排放技術路線比較及影響因素分析[J].中國電力，2017，50（6）：120-124.

[2]田玲.MVR蒸發技術在廢水處理中的應用研究［J].工業水處理，2023，43（4）：144-148.

[3]王立剛，袁俊杰，馮禮奎.發電廠超濾系統異常現象原因分析及改進[J].電力設備管理，2021（3）：87-89.

[4]王賀梅.基于超濾反滲透技術的電廠化學制水研究[J].石化技術，2024，31（12）：397-399.