循环水排污水回用试验研究

第21卷第2期水资源与水工程学报2010年4月Journal of Water Resources Water EngineeringApr.,2010循环水排污水回用试验研究王平,刘朝阳2,王辉新(1河北省电力研究院,河北石家庄050021;2.神华河北国华定洲发电有限责任公司,河北定州073000摘要:针对循环水排污水的特点对回用预处理中可能出现的问题进行了分析。通过试验研究,提出了一些回用系统设计与运行方面值得注意的问题及其解决思路关键词:循环水;循环水排污水;混凝;循环水回用中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672643X(2010)02014403Experiment on the reuse of Circulating Waste WaterWANG Ping, LIU Zhao-yang, WANG Hui-xin(l. Hebei Province Electric Power Research Institute, Shijiazhuang, Hebei 050021, China;2. Shenhua Hebei Guohua Dingzhou Power Co, Ltd, Dingzhou, Hebei 073000, China)Abstract: Aimed at the features of the circulating waste water, the problems occurred in the recycled treatment were analysed. Through the experiment, the paper put forward some problems ofworth attention in the design and operation of the system and effective solutionsKey words: circulating water; circulating waste water; coagulation; reuse of circulating water概述备用水源。由于国内在火力发电厂循环水排污水综合利用循环水排水量占火力发电厂水耗的70%方面还处于探索和研究阶段,部分已投运的以循环80%口。对循环水排污水进行处理回收利用不仅水作为锅炉补给水水源的电厂其反渗透系统运行都可以大量节水而且减少了对环境的污染,其产品水存在很多问题:如反渗透膜严重污堵,经过清洗也无作为循环水补充水和锅炉补给水的水源亦对提高法恢复,系统无法维持正常运行等,因此,为了了解企业经济效益将具有重要意义(。循环水处理和回循环水回用对反渗透系统可能带来的影响提高预收利用是一项较为复杂的系统工程,没有成熟的经处理水质避免问题的发生,进行了该循环水回用反验。回用处理工艺流程的选择也应当考虑循环水的渗透系统预处理工艺试验研究工作。水质及其水量动态变化、工程造价、运行费用、当地的自然条件、运行管理与施工等各种因素(。因此,2试验研究只有通过严格的试验研究,才能确定技术先进、工艺2.1工艺流程合理、操作简单的处理工艺。锅炉补给水处理系统采用澄清过滤凝聚过滤、某发厂一期工程装机容量2×600MW,两台机反渗透、一级除盐十混床的处理方案,工艺流程为:组的冷却方式均为敞开式循环冷却系统。循环冷却循环水排水或水库水→生水池→生水泵→机械搅拌水的补充水源为地表水,循环水处理采用加酸澄清池→无阀滤池→清水箱→清水泵→多介质过滤(H2SO4)加水质稳定剂的联合处理方式,运行浓缩器→活性炭过滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透倍率控制在3.0~4.0。锅炉补给水处理系统采用组件→除碳器→淡水箱→淡水泵→逆流再生阳离子机械澄清凝聚过滤、反渗透、一级除盐十混床的处交换器→逆流再生阴离子交换器→混合离子交换器理工艺。该一期工程设计循环水排放水为化学补给→树脂捕捉器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。水水源,当循环水系统排放水经预处理后水质不能2.2试验要求满足后续处理反渗透系统进水要求时,或因其它原(1)在不改变或由于技术改进基本不改变原设因无法使用循环水系统排放水时,使用地表水作为计系统的前捍下讲行预外理药剂品种剂量加药中国煤化工收稿日期:2009-1222;修回日期:201001-15作者简介:王平(1974),男陕西凤翔人高级工程师主要从事火CNMHG研究工作第2期王平等:循环水排污水回用试验研究145方式和控制条件等试验。条件下的加药量和控制参数。试验结果表明:在试(2)在经过充分论证和试验的基础上,确定系验情况下,当各种药剂添加量达到表2所列数值时,统及设备、工艺等优化改进方案混凝效果较佳,预处理出水有望达到合同要求的理改进后的系统出水可以满足反渗透膜进水想水质的条件,且能保证反渗透膜元件不出现污堵问题,达衰2各种药剂添加量nmol/L, mg/L到循环水系统排放水回水通过预处理系统回用反渗药剂品种Na2 Co NaOH聚合铁助凝剂备注透系统的要求(4)反渗透预处理的出水水质应达到表1各项加药量1.510.030020控制指标要求。加药次序124pH>1.0衰1预处理水质要求指标按照改进后的过滤处理工艺,循环水排污水经项目污染指数浊度 pH COD残余氯全铁单位 SDI NTU-mg/Lmg/LmgL混凝过滤后其浊度、pH、COD残余氯和全铁均能满足反渗透进水要求,完全符合试验要求指标。小型指标≤4≤0.26.5~8≤2≤0.1<0.05试验出水水质见表3。2.3试验思路表3小型试验出水水质NTU,mg/L通过对电厂循环水处理、运行等情况的调研了项目浊度 pH CODmn残余氯全铁解和依据其水质分析的结果,按照电厂“不改变或由要求指标0.26.5~8≤2≤0.1<0.05于技术改进基本不改变原设计系统”的要求我们原水30.88.725.80.22.02认为要达到较为理想的预处理效果必须从以下方面混凝出水3.21.2510.10.24考虑和着手活性炭出水2.27.52.2<0.10.08(1)充分考虑由于添加水质稳定剂而造成的水砂出水7.61.8<0.10.04质难以混凝的因素,在混凝剂、助凝剂的选择及剂量石英砂出水1.1<0.10.的调整上着手解决问题(循环水中添加的缓蚀阻垢剂与水处理工艺中的絮凝处理环节相互抵触,使得2.5小型试验结论水的絮凝处理效果降低“,因此在混凝试验中应考(1)NaOH和Na2CO3可降低循环水排污水中虑水质稳定剂的脱稳工艺)的碱度和硬度。对于该循环水排污水回用工程,建(2)考虑采用碳酸钠和氢氧化钠进行水质软化议使用NaOH和Na2CO作为软化剂,以达到理想处理。软化处理所生成的碳酸钙及氢氧化镁等析出的除硬和混凝效果;试验认为NaOH和Na2CO的物能增加循环水排污水的浊度和矾花重量提高混最佳加药剂量分别为10.0 mmol/L和1.5凝效果,此外,碳酸钠和氢氧化钠的加入可以降低阻mol/L。并可根据对残余硬度要求酌情调整。垢剂的分散作用。(2)聚合铁的混凝效果对pH值有一定要求,(3)考虑添加少量助凝剂可加强粘结和架桥作根据试验结果在加碱软化的情况下,控制pH值在用使絮凝颗粒粗大且有较大的表面积在沉降过程.0~11.5,能达到较好的处理效果;聚合铁加药量中具有吸附卷带作用,提高澄清效果。以30.0mg/L为宜。(4)为了使预处理出水经过过滤后能够达到反3)助凝剂对混凝效果影响较大,但助凝剂的渗透的进水要求,特别是能确保总铁和SD的测定添加可能会给后续工艺带来麻烦建议助凝剂的加合格,本次试验方案确定对过滤系统的先后次序进人量不大于为20mg/L。行调整,并将活性炭底部垫层改换为锰砂,以增强除后的铁效果、减少活性炭脱碳对水质的影响。改进后3问题探讨预处理过滤工艺为:澄清池→过滤器(无阀滤池)过(1)由于受循环水中水质稳定剂综合药剂共同滤活性炭过滤器(底部锰)→多介质过滤器→清作用中国煤化工降速度较慢矾花水池。细碎CNMH大到良好的混凝效2.4小型试验果停留时间,澄清池通过小型试验,先后确定了最佳混凝处理工艺上部可考虑加装斜管处理工艺146水资源与水工程学报2010年2)选择适当剂量的127杀菌剂可对循环水起对反渗透系统,注意观察出现膜前压力缓慢增大情到杀菌灭藻和降低有机物的功效同时还可对水体起况,必要时加大反洗和化学清洗频率以降低阻力到粘泥剥离作用,使胶体和有机物等更容易被混凝和(3)采用循环水排污水作为锅炉补给水的水源过滤,对水质SD的降低有较为明显的作用可以有效减少环境污染,充分利用和节约水资源(3)将多介质过滤器设置在活性炭过滤器之后但从投资和运行成本方面考虑比较昂贵。可有效防止和避免活性炭脱碳造成反渗透膜的污堵(4)循环水排污水水质复杂,特别是细菌的影(4)当水质浊度较低时,增加回流量或加大混响将会给反渗透的长期稳定运行构成威胁,为了保凝剂量可增强混凝效果证改造后的化学水处理系统能够长期安全可靠运(5)在最佳的混凝处理工艺和过滤试验中,预行,建议增加超滤处理装置,并通过试验确定超滤工处理系统出水SDI不能在较长时间内维持在4.0以艺(建议采用浸人式工艺,防止膜的污堵问题)。下,说明现有工艺不能对循环水中某些(对SDI影响较大的)有机物和胶体颗粒达到理想的混凝和过参考文献:滤效果[1]宋荣杰,王月光烟台发电厂循环冷却排污水的深度处理及其回用[].工业水处理2006,26(8):70-724结语[2]王纪军张永泽魏明宝反渗透工艺处理回用循环水排(1)只要工艺合理、控制得当,其循环水排污水污水技术工业应用[门]能源环境保护,2006,20(4):4经预处理后基本能够达到反渗透的进水要求(2)由于循环水排污水是经过投加药剂并高度3]吴静然孙心利陈颖敏火电厂循环水回用混凝加药量的实验分析[河北电力技术,2009,28(1):28-29+浓缩后的水,水质差,虽然经过澄清过滤处理但是不可避免会有微生物漏过活性炭过滤器负担较重,[4]赵荧全膜法水处理工艺在火力发电厂循环水排污水回同时会造成反渗透膜出现生物污堵现象,因此要密用方面的应用[].电力设备,2006,7(8):78-80切关注过滤器的压差变化,及时进行反洗和处理(上接第143页)(3)支臂桁架节点反力计算。作用在支臂上的合理运用灵活。它的普及推广将为我国水电事业总轴力为弦杆节点反力的合力,即做出更大贡献,前景广阔N=∑√(fx,)2+(y,)2参考文献736.3+739.66=1475.96kN[1]水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册:金可以推求,每一台液压系统的推力不低于74t属结构(一)[M].北京:水利电力出版社,1988因此,选用2×800kN启闭机是合适的。[2]刘佃龙陈福荣闸门与启闭设备[M.北京:水利水电出版社,2002:209-213.4结语[3]严根华水动力荷载与闸门振动[J水利水电工程学支臂卧倒式钢闸门是一种新兴起的闸门形式,001,(6):10-15.它具有造价低廉操作简便,开启灵活,翻倒后对河[4]堪磊,王正中,庞金城弧形钢闸门的动力稳定分析[]人民黄河,2006,28(7):53-56道的行洪影响小等优点。胶州市云溪河防洪闸T程[5](su4-95)水利水电工程钢闸门设计规范[S]现已建成投入使用从运行情况看,闸门及启闭结构中国煤化工CNMHG