超滤技术用于循环冷却排污水预处理的研究_宋荣杰

山东电力高等专科学校学报JournalofShandongElectricPowerCollege０引言循环冷却排污水是火电厂中水量最大的一类废水，约占全厂废水总量的70%以上。一座4×300MW电厂，若浓缩倍率维持在6左右，排污水总量一般在200-300t/h；若浓缩倍率为4-5，则排污水总量大多在400-600t/h［1］。大多情况下，排污水除用于冲灰、冲渣外基本外排，不仅造成大量水资源浪费，而且其高含盐量特性会造成水体污染［1、2］。所以，对循环冷却排污水进行回收再利用，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。本文将超滤技术用于循环冷却排污水预处理，以去除水中悬浮物、胶体颗粒，降低水的浊度和污染指数，满足反渗透装置进水要求。１超滤技术概述超滤（又称超过滤UltraFiltration，简称UF）是用半透膜做选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中其它组分的分离方法，具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节能等优点。其分离原理通常认为是物理筛分作用，即当水在一定压力驱动下流过超滤膜表面时，水分子、无机盐及小分子有机物可以透过滤膜，而水中的悬浮物、胶体、微生物等颗粒性杂质则被超滤膜截留，从而将这些杂质从水中分离出来［1、3］。超滤小孔径范围与反渗透重叠，大孔径范围与微孔过滤相重叠，因此，它可以分离溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等直径为0.005~10μm，一般相对分子质量大于500的大分子物质，适于用作循环冷却排污水预处理，以减轻后续反渗透处理负荷［4］。目前，水处理使用的超滤膜大多为高分子聚合材料制成的中空纤维膜，这种膜具有非对称的断面结构。中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式，与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点［5］。２超滤技术应用试验２.1循环冷却排污水的特点为降低补充水用量，节约水资源，循环冷却水往往在高浓缩倍率下运行。但浓缩倍率过高，会导致循环水中的硬度、碱度和浊度升高，水的结垢倾向增大；还会导致腐蚀性离子（如：Cl-，SO42-）和腐蚀性物质（如：H2S、SO2、NH3）的含量增加，水的腐蚀性增强。因此，循环冷却水必须连续定量排污，防止结垢、腐超滤技术用于循环冷却排污水预处理的研究TheResearchofUsingUFtoPre-treatCirculatingCoolingDrainage宋荣杰1王德章21.山东电力高等专科学校济南250002；2.吉林油田热电厂松原138000【摘要】针对循环冷却排污水含盐量高、悬浮物多、排量大的特点，本文将超滤技术引入循环冷却排污水预处理系统，用于去除水中悬浮物、胶体等物质，以降低水的浊度和污染指数，满足后续反渗透处理的进水要求。该超滤装置设在反渗透装置之前，主要由提升泵、超滤装置、超滤蓄水箱、加压泵等组成。试验表明，超滤出水浊度基本保持在0.1-0.5NTU之间而且比较稳定，说明超滤降浊作用明显，能够满足反渗透进水对浊度<1.0NTU的要求；出水SDI值在0.5-2.0之间变化，满足反渗透对SDI<4的要求，说明超滤对降低污染指数是有效的。【关键词】超滤循环水排污水预处理研究【中图分类号】TM621.8【文献标识码】A39蚀现象发生。因此，循环冷却排污水具有以下特点：1）含盐量高，且CaCO3等难溶盐因过度饱和，容易产生沉淀；2）含有悬浮物、有机物、胶体、细菌、硅酸化合物等杂质；3）水温、浊度等随机组负荷变化大。所以，循环冷却排污水必须先去除水中悬浮物、胶体和有机杂质等，使水的浊度、SDI符合反渗透进水要求后，才能对其进行脱盐处理。２.2工艺流程及试验分析超滤设备的主要作用是去除水中的颗粒、胶体、悬浮物、大分子有机物、浊度等，使出水满足反渗透的进水条件［6］。其出水水质指标有污染指数SDI、浊度、COD、细菌等。其中，SDI是最重要的一项指标。超滤工艺流程如图1所示。主要由提升泵、超滤装置、超滤蓄水箱、加压泵、反洗装置、化学清洗装置等组成。图1超滤工艺流程示意图试验表明，超滤出水浊度基本保持在0.1~0.5NTU之间，超滤降浊作用明显，而且出水浊度较稳定，能够满足反渗透进水对浊度<1.0NTU的要求。出水SDI值在0.5~2.0之间变化，满足反渗透进水对SDI<4的要求，说明超滤对降低污染指数是有效的。２.3运行维护超滤过程中，浓差极化和膜污染会改变超滤膜的分离特性，导致透水速度降低。为减少和防止超滤过程中发生浓差极化和膜污染，选择采用超滤膜通量衰减系数（m）小、通量恢复率（n）大的亲水性、不对称结构滤膜。并且，采用了错流过滤，这样可以及时排出浓缩杂质，减轻对超滤膜的污染。另外，通过循环泵加压循环部分浓水，以较高水流速度，冲刷膜表面沉积物，减轻膜污染。超滤设备采用恒流操作，使污染物凹凸不平地分布在膜表面，容