超滤-反渗透组合工艺处理电厂循环冷却排污水

1 设计水量与水质
1. 1 设计水量 设计水量 1 50m3 / h ,淡水产量 112. 5,回收率 75 %.
1. 2 设计水质 原水采用循环冷却排污水 ,其水质见表 1. 表 1 原水水质全分析报告
Tab. 1 Ana lys is of wa te r 单位 :除 pH外其余均为 m g / l
参考文献
[ 1 ] 钱达中 .发电 厂水 处理 工程 [ M ]. 北京 :中国电力出 版社 , 1998 [ 2 ] 孟宪革 ,谢春 玲. 超滤 - 反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工 业应 用试 验 [ J ]. 宁夏电力 , 2006 (5) [ 3 ] 王纪军 ,张永 泽 ,魏明宝 .反 渗透 工艺处理回用循环水排污水技术工业应用 [ J ]. 能源环境保护 , 2006, 20 (4) [ 4 ] 李福勤 ,唐跃 刚 ,何绪文 . 火 力电 厂循环冷却排水回用处理工艺研究 [ J ]. 工业水处理 , 2005, 25 ( 11) [ 5 ] 张先 ,李福勤 ,杨静等 . 西柏 坡电 厂循环冷却排水回用处理中试研究 [ J ]. 煤炭工程 , 2005 ( 10) [ 6 ] 梁建瑞 . 超滤 - 反 渗透 膜工艺处理电厂循环排污水 [ J ]. 水处理技术 , 2006, 32 ( 6)
超 滤 -反 渗 透 组 合 工 艺 处 理 电 厂 循 环冷 却排 污 水
李 江 1 ,鄢贵权 2 ,李福勤 3
(1.贵州 大学 资 源与环境工程学院 ,贵州 贵阳 550003; 2. 贵州科学院 ,贵州 贵 阳 550001; 3. 河北工 程大 学 城市建设学院 ,河北 邯郸 056038)
原水质变化较大 ,原水悬浮物平均为 36. 4mg/ l,但有时因启动废水泵 ,悬浮物超过 200mg/ l,故选用机械 搅拌澄清池. 循环冷却排污水和泥渣在机械搅拌澄清池内充分混和 、絮凝 、分离. 澄清池直径 D 为 8. 28m,澄
清池总高度为 4. 95m ,停留时间 T为 1. 2 h,池的设计容积 V为 19 8m3. 搅拌设备所用电动机型号为 Y90L —4 , 功率为 1. 5kW ,转速为 1 400 r/m in. 2. 2. 2 重力式无阀滤池
重力式无阀滤池常与澄清池配套使用. 重力式无阀滤池具有造价低 、水力自动控制 、操作方便的优点. 滤 池分两格 ,滤速 ν= 10 m / h,平均冲洗强度 q = 15 L / ( s·m2 ) ,冲洗历时 t = 5 m in ,滤池占地面积 8. 24m2 ,滤池 总高度为 4. 6m ,滤池进 、出水管均采用管径 200mm 的钢管 ,虹吸辅助管管径 40mm ,抽气管管径 32mm ,虹吸 破坏管管径采用 20mm. 2. 2. 3 超滤装置
设计采用四组超滤设备 (三组运行 ,一组反洗 )联合生产 ,每组 8 支膜元件. 设定水量 6. 0m3 / h ,给水 1 m in,过滤 3 0 m in,反洗 1 m in,反洗水量 12m3 / h ,气洗 1 m in,空气流量 12. 5m3 / h ,排空 2 m in. 2. 2. 4 反渗透装置
序号
1 3 5 7 9 11
项目
溶固 悬浮物 CODMn
Ca2 + HCO3 SO4 2 -
数值
1408. 4 36. 4 6. 8 152. 7 359. 9 354. 8
序号
2 4 6 8 10 12
项目
pH 全硅 Na+
K+ CO32 -
Cl-
数值
8. 72 13. 8 175. 1 42. 5
3 运行成本分析
药剂费 (混凝剂 、阻垢剂 ) 0. 323元 /吨水 ,电费 0. 225元 /吨水 ,人工费 0. 25元 /吨水 ,维修费 0. 30元 /吨 水 ,水处理运行成本 1. 098元 /吨水. 水处理运行成本低于电厂市政供水的价格 ,证明该系统经济可行.
4 结语
超滤 - 反渗透组合工艺处理电厂循环冷却排污水有很大的应用前景 ,处理后淡水作为锅炉预脱盐补充 水的要求 ,浓水用于冲灰 ,即达到节约用水和减轻环境污染的目的 ,又减少了电厂成本的投入. 超滤装置和反 渗透装置都是由精细的膜元件组成 ,因此 ,在生产运行时 ,要提高水厂或水站的自动化水平 ,实时监控各处理 构筑物的运行情况 ,密切关注超滤和反渗透进 、出水的水质 ,以防产生膜污染 ,影响系统正常运行 ; 还要定期 对膜元件进行清洗. 其次 ,系统正常运行的膜参数 ,除了参考厂家提供的技术手册外 ,还应根据原水水质进行 试验来确定.
超滤 (UF)可以去除大分子物质和颗粒 ,较好的保证反渗透进水水质 (进水的淤泥密度指数 SD I≤2) ,有 利于反渗透的长期 、稳定运行 .
采用东丽公司中空纤维超滤膜 HFM —2020,膜材料选用了具有很强的物理耐久性和抗化学腐蚀的聚偏 氟乙烯 ( PVDF) ,能有效去除颗粒 、胶体 、大肠杆菌等细菌.
反渗透具有耗能少 ,设备体积小 ,操作简单 、适应性强的特点 ,已成为一种重要的水处理方法. 设计采用 美国海德能公司的低污染 LFC1膜元件. LFC1膜元件具有低压 、高通量 、高脱盐 、耐有机污染的优点.
选用 RO —75型反渗透装置两套 ,同时工作. 每套包括低压进水泵 、5μm 保安过滤器 、高压泵 、流量和压 力仪表 、控制装置 、在线电导仪等. 每套反渗透系统中装有 102支海德能的低污染复合膜元件 LFC1—8040 型 ,每 6支膜元件装入一根压力容器 ,共 17根 . 按一级两段 ( 11 - 6)布置排列. 利用海德能公司提供的设计 软件进行设计计算 :每套反渗透进水 75m3 / h,淡水产量 56. 25m3 / h,浓排水排放量 18. 75m3 / h,回收率 75 % , 系统脱盐率为 98. 3%. 为了防止反渗透膜内结垢 ,需连续投加阻垢剂.
ABSTRAC T The c ircula ting cooling wa stewa ter from power p lant is high of sa linity and turbidity. After se t2 ting, filtra tion, UF and RO p rocess, the fresh water whose salinity is less than 20m g/ l can fully m eet the re2 quirement of the boiler filled with pre - de salt wate r in the powe r p lant and the dense wa ter can wa sh out a sh. KEY W O RD S circulating cooling - wastewate r; ultra filtration (UF) ; reve rse osmosis(RO)
42 257. 1
1. 3 回用水质要求 回用水质满足锅炉预脱盐补给水的水质要求 ,脱盐率达到 97%以上.
2 处理工艺
2. 1 工艺流程 工艺流程图见图 1.
图 1 工艺流程图 Fig. 1 P ro ce ss flow
原水加药后经提升泵进入机械搅拌澄清池 ,澄清后进入重力式无阀滤池 ,截留住大颗粒物质以保护超滤 膜 ,超滤出水再经高压泵进入反渗透系统. 处理后淡水作为锅炉补给水水源 ,浓水用于冲灰 ,实现电厂循环冷 却排污水的零排放. 超滤采用反渗透的浓水进行反冲洗. 2. 2 主要构筑物及工艺参数 2. 2. 1 机械搅拌澄清池
摘 要 针对电厂循环冷却排污水浊度高 、含盐量 高的水 质特点 ,采用 澄清 /过 滤 /超 滤 /反 渗透工艺 进 行处理 ,处理后淡水含盐量 小于 20mg/ l,满足锅 炉预 脱盐 补充水的要求 ,可以作为锅炉补给水水源 ,浓水 用于冲灰 ,实现电厂循环冷 却排 污水 的零排放. 关键词 :循环冷却排污水 ; 超滤 ; 反渗 透 中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 100326563 (2008) 0320080203
0 引言
循环冷却水量大 , 占电厂总用水量的 90 %以上 [ 1 ] ,当循环冷却水中的有害杂质达到一定浓度 , 即浓缩 倍率达 3 倍 ～5倍时即需要排污 [ 2 ] . 对循环冷却排污水进行回用处理 ,不仅可以大量节水还可以减少对环 境的污染 [ 3 ] . 新建华能沁北电厂 ,为了解决用水紧张的局面 ,锅炉补给水源采用处理过的循环冷却排污水. 针对电厂循环冷却水浊度高 、含盐量高的水质特点 ,采用超滤 - 反渗透组合工艺进行回用处理 ,出水含盐量 小于 20m g/ l,满足锅炉预脱盐补充水的要求. 目前 ,反渗透的预处理工艺常不能满足反渗透的进水要求 ,而 较新的工艺用超滤 (UF)或微滤 (M F)作为 RO 的预处理具有诸多优点 [4 ～6 ] . 设计采用澄清 /过滤 /超滤 /反渗
收稿日期 : 2007205 230 作者简介 : 李江 , (1982 - ) ,男 ,四川人 ,贵州大学资源与环境工程学院硕士研究生 ,研究方向水资源水环境. 鄢贵权 , 教授 ,贵州科学院党委书记.
透工艺处理电厂循环冷却排污水 ,处理后淡水作为锅炉补给水水源 ,浓水用于冲灰 ,实现电厂循环冷却排污 水的 F UF - RO M EM BRANE PRO CESS IN TREA2 TM ENT O F C IRCUL AT ING COOL ING W ASTEW ATER FROM POW ER PL ANT
L I J ian g1 , YAN Gu i2qu an2, L I Fu 2qin3 ( 1. The Schoo l of R esourse and Environment Enginee ring, Guizhou University, Guiyang 550003; 2. Guizhou A2 cademy of Sc iences, Guiyang 550001; 3. The School of C ity Construc tion, Hebe i University of Engineering, Handan , Hebe i 056038)