热电厂循环冷却排污水旁流过滤脱盐处理工艺_杨凤民

热电厂循环冷却排污水旁流过滤脱盐处理工艺杨凤民邹安华邢奕俞洋谷启源齐峰(北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083)摘要将热电厂循环冷却排污水进行旁流过滤脱盐处理,既可以提高循环冷却水的浓缩倍数,改善循环冷却水的运行工况,又可以减少排污水量和新鲜补水用量,提高电厂水利用率。该处理工艺由两级过滤、反渗透脱盐、加药等部分组成,处理后再生水达到循环冷却水补水的水质标准。关键词循环冷却排污水脱盐连续动态过滤器反渗透0引言热电厂敞开式循环冷却水系统常因存在水的蒸发浓缩和水-空气的洗涤过程,导致循环水中含盐量上升,杂质浓度增大,设备、管路腐蚀和结垢加剧,微生物大量繁殖。为了维持循环冷却水系统的正常运行,需要补充新鲜水,排放部分循环冷却水,习惯上称这部分水为排污水。排污水量是构成循环冷却水系统用水量的重要部分[1-2]。排污水除含有大量盐类外,还含有大量水质稳定剂,水质稳定剂成分复杂,如磷等成分超过国家排放标准,引起受纳水体富营养化,因此循环冷却水污水排放正受到越来越严格的限制[3]。将循环冷却排污水进行旁流处理可提高电厂水利用率。目前常见的旁流处理技术有絮凝、沉淀、过滤、沉淀软化、膜分离、离子交换以及蒸汽压缩冷凝等,另外采用缓慢溶解的固体水处理剂进行旁路投药,补充因水解等因素造成的药剂有效成分降低,也可看作旁流处理[4-6]。山东某热电厂装机容量为2×15MW,采用机力凉水塔的敞开式循环冷却水系统,循环冷却水循环总量约500m3h,需要新鲜补充水水量100～120m3h,循环冷却排污水水量30～50m3h。采用两级连续过滤、反渗透脱盐的旁流处理工艺,对循环冷却排污水进行处理,再生水达到循环冷却水补水水质要求。1工艺说明1.1循环排污水的水质和水量该热电厂的循环水浓缩倍数为2.5左右,原水浊度变化范围为10NTU左右,最高可达30NTU,进水水温20～30℃。设计系统的处理水量为50m3h,其水质见表1(碱度和硬度以CaCO3计)。表1循环冷却排污水水质项目数值项目数值pH8.27Cl-(mg·L-1)315.98SS(mmol·L-1)28.56CODMn(mg·L-1)4.91总碱度(mmol·L-1)8.60电导率(μS·cm-1)2255总硬度(mmol·L-1)13.90TP(mg·L-1)3.10钙硬度(mmol·L-1)11.08温度℃251.2工艺流程循环排污水的主要水质特点如下:水在凉水塔内喷淋,杂质、灰尘等悬浮物被洗涤到水中;循环水系统具有浓缩作用,因此盐分含量高;含有浓缩的有机物及滋生的细菌;含阻垢剂和杀菌剂。根据这些水质特点设计的循环冷却排污水旁流处理工艺流程如图1。该系统主要采用两级过滤去除悬浮物,反渗透脱盐,保证再生水水质满足要求。循环冷却排污水杀菌剂絮凝剂一级连续过滤器二级连续过滤器还原剂非氧化杀菌阻垢剂保安过滤器高压水泵反渗透装置清洗系统循环冷却水系统图1循环冷却排污水旁流处理工艺流程1.3工艺装置1.3.1灭菌剂、絮凝剂加药装置系统在一级连续动态过滤器前设灭菌加药装置和絮凝剂加药装置各1套。灭菌剂采用NaClO,用于系统的灭菌;絮凝剂采用聚合氯化铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM),用于去除水中的悬浮物及胶体等杂质,减轻后续设备的负担,提高过滤器的过滤效果。26环境工程2008年12月第26卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.06.0301.3.2连续动态过滤器连续动态过滤器是在连续过滤技术的基础上开发的一种新型过滤装置,采用沸石滤料,粒径为0.5～1.5mm,孔隙率为20%～30%。沸石作为滤料不会增加水中有害金属离子浓度,可显著增强去除悬浮物及氨氮的能力。设计采用过滤器为钢制,规格2.3m×4.5m,单台处理量为50m3h,两级各1台。连续动态过滤器主要结构如图2所示。1—进水管;2—清水管;3—排污管;4—空气提砂管;5—均匀旋流布水器;6—导流砂斗;7—砂水分离器;8—滤层;9—气升泵入口。图2连续动态过滤器结构过滤过程:加药杀菌和絮凝后的污水经过水管1,进入均匀旋流布水器装置5,旋流布水器能使水流平稳进入滤层8,该装置下端的布水板起均匀布水的作用。污水中悬浮物等污染物由下而上通过滤层被滤料截留、吸附,过滤水上升到砂水分离器7顶部的出水溢流堰,经清水管2流出过滤器,过滤方式为上向流式。反洗过程:在过滤器的中心设置空气提砂管4,当压缩空气从气升泵入口9通入时,过滤器底部区域形成负压,通过气提作用带动滤料从空气提砂管下端提升到砂水分离器7,滤料在反洗提升过程中受气体搅动、滤料之间的摩擦和水流的剪切力共同作用,实现滤料同污染物分离,过滤出水与反洗出水的水位差使反洗浓水从排污管3排出过滤器。洗净的滤料则在重力作用下经过导流砂斗6回到滤层,在过滤器内部完成滤料循环清洗过程。1.3.3