中水回用于循环冷却水系统的研究_罗利家

罗利家等:中水回用于循环冷却水系统的研究第11期发电技术中水回用于循环冷却水系统的研究罗利家1,何绍良1,王传军2,邢立华2(1.华能北京热电厂,北京100023;2.中天兰清水处理公司,北京100723)摘要:华能北京热电厂采用城市中水作为循环冷却水的补水,在补水氨氮超标的情况下循环水系统运行指标(包括腐蚀率和微生物)均超标。对城市中水回用于火电厂循环冷却水系统出现的氨氮超标造成的危害进行了描述,对氨氮在循环水中的转化进行了分析,采用投加杀菌缓蚀剂对现场进行了处理,并且对处理过程的现象和原因进行了分析,现场情况证明采取的措施较为合理,维护了系统的正常运行,为相关系统提供了处理的参考依据。关键词:中水回用;硝化细菌;亚硝化细菌;杀菌缓蚀剂中图分类号:TM621.8文献标识码:B文章编号:1004-9649(2006)11-0017-04收稿日期:2005-11-15;修回日期:2006-08-18作者简介:罗利家(1971-),男,四川威远人,工程师,从事电厂化学运行管理。E-mail:lljchuping@sina.com0引言华能北京热电厂是国内首家全部循环冷却水采用城市中水回用的大型火力发电厂,这项技术的成功应用为缓解工业用水的紧张局面开辟了一条新路,也为节约北方地区有限的水资源提供了宝贵的经验。电厂设计采用高碑店污水处理厂的二级污水,经石灰处理后回用作为循环冷却水系统的补水。系统凝汽器管材为B30,循环水量设计为22600～88488t/h,设计浓缩倍率为2.5。中水回用于循环冷却水的难度主要在于:(1)水中的磷、氮含量及有机物含量较高,易于菌藻滋生;(2)补水水质波动较大,不利于缓蚀阻垢的控制。该套循环冷却水系统的处理方式为投加缓蚀阻垢剂;微生物控制采用日常投加氧化性杀菌剂LQ-8707,结合冲击式投加非氧化性杀菌剂LQ-8733。循环水水质在补水正常的情况下得到了较好的控制。但是,从2004年7月31日开始,循环水系统pH值和碱度开始降低(pH值在7.5以下,碱度小于2mmol/L,并一度降到0.6mmol/L)。8月4日开始调节补充水pH值到8.6以上,但是循环水的pH值及碱度还有降低的趋势,系统铜离子及总铁含量持续升高。循环水水体发浑,颜色发绿,细菌数达到1×106个/ml以上,冷却塔柱上绿藻明显增多。水质分析显示,补水中的氨氮达到25～40mg/L,而正常运行要求补水氨氮小于5mg/L。1高氨氮含量对系统的危害1.1循环水系统氨氮及其他指标的变化(1)系统补水2004年6—9月氨氮的变化(见图1)。由图1可以看出:在7月18日之前氨氮含量虽有时超出5mg/L预定指标的情况,但是大部分小于20mg/L。7月26日后氨氮大幅度升高,最大值超过了40mg/L,至8月14日开始趋于正常。持续时间共计18d。(2)补水氨氮含量与循环水pH值的变化(见图2)。由图2可以看出:随补水氨氮含量的增加,循环水系统的pH值并未迅速出现大幅度的下降,大幅度下降的时间出现在7月28日(明显滞后于氨氮增长的速度),但是下降速度很快,并在低pH值(小于8)保持了10d后回升,回升后的pH值较前期运行值低。图12004年6—9月补水氨氮的变化Fig.1Variationofammonianitrogencontentinthemake-upwaterduringJuneandSeptember中国电力ELECTRICPOWER第39卷第11期2006年11月Vol.39,No.11Nov.200617第39卷中国电力发电技术(3)补水氨氮含量与循环水碱度的变化(见图3)。由图3可以看出:随补水氨氮含量的增加,循环水系统的碱度先上升后迅速下降,大幅度下降的时间出现在7月29日,下降速度很快,并在低碱度(小于2mmol/L)保持了18d后回升。回升后的碱度较前期运行值低,且波动较大。(4)补水氨氮含量与循环水中铜离子含量的变化(见图4)。由图4可以看出:随补水氨氮含量的增加,循环水中铜离子并未迅速出现大幅度的上升,大幅度上升的时间应出现在7月28日—8月5日,且升幅明显,并在高含量(大于110μg/L)保持4d后下降。下降后的铜离子运行值基本正常,但在8月24日出现高点。(5)补水氨氮含量与循环水中总铁含量的变化(见图5)。由图5可以看出:随补水氨氮含量的增加,循环水中总铁并未迅速出现大幅度的上升,大幅度上升的时间应出现在7月28日—8月5日,且升幅明显,并在高含量(大于500μg/L)保持了4d后下降。下降后的总铁含量运行值异常,出现大幅度的波动。1.2氨氮升高对循环水系统的危害(1)氨氮在亚硝化细菌的作用下生成亚硝酸根和氢离子,并获得大量能量用于繁殖。2NH3+3O2+亚硝化细菌→2NO2-+2H++2H2O+618.6kJ(1)产生的氢