雙膜系統(tǒng)在電廠水處理中的應(yīng)用

孫碩齊躍游亮

（1.錦西石 化熱電公 司；2.達(dá) 斯瑪環(huán) 境 科技 （北 京）有 限 公司）

雙膜系統(tǒng)在電廠水處理中的應(yīng)用

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（1.錦西石 化熱電公 司；2.達(dá) 斯瑪環(huán) 境 科技 （北 京）有 限 公司）

為了提高電廠廢水回收率，需要引進(jìn)先進(jìn)的廢水處理工藝。膜工藝作為近年來流行的主流工藝，在電廠擁有很大的應(yīng)用空間。通過引進(jìn)膜工藝，電廠水資源利用率從 61.5%提升至 96.23%，污水排放量從 100m3/h 降低至 9.8m3/h，同時(shí)還產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。另外，電廠還設(shè)計(jì)了一套完整的用水系統(tǒng)，有效地平衡了電廠用水及廢水排放問題。

水處理 雙膜系統(tǒng) 超濾 反滲透 節(jié)水

我國一些地區(qū)水資源已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一，節(jié)約用水成為社會發(fā)展所必須面對的問 題 。 火 力 發(fā) 電 廠 是 一 個(gè) 耗 水 大 戶 ， 為 1.0m3/（S· GW）[1]， 其 中 循 環(huán) 水 冷 卻 塔 的 耗 水 量 約 占整個(gè)電 廠 耗 水 量 的 60% 以 上[2]， 因 此 工 業(yè) 廢 水 回 收 率 達(dá)到 80% 以 上[1]比 較 困 難 。 直 到 目 前 為 止 ， 幾 乎 所 有的水處理廠（場）都沒有設(shè)計(jì)用水及污水處理的聯(lián)合 系 統(tǒng)[3]， 本 文 提 供 了 一 套 可 借 鑒 的 解 決 系 統(tǒng) ， 將結(jié)合某熱電廠供排水情況對相關(guān)技術(shù)展開討論。

1 電廠供排水系統(tǒng)改造

系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)具有含鹽量高、懸浮物濃度高、水溫波動(dòng)劇烈、COD濃度較高等特點(diǎn)。針對以上水質(zhì)特點(diǎn)，為了使排放廢水能夠達(dá)到綜合利用的目的，電廠采用了氣浮濾池加雙膜系統(tǒng)的工藝流程。

1.1工藝流程

各排水點(diǎn)通過管道將污水引入綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行均量和均質(zhì)，通過廢水提升泵將廢水提升至氣浮濾池去除其中的懸浮物、大部分膠體等，產(chǎn)水通過超濾給水泵泵送至超濾系統(tǒng)，去除水中的細(xì)菌、膠體等物質(zhì)，之后通過反滲透增壓泵將超濾產(chǎn)水泵送至反滲透系統(tǒng)去除其中的鹽分。氣浮濾池和超濾系統(tǒng)的反洗廢水進(jìn)入廢水收集池，廢水收集池和氣浮濾池的泥渣排入市政管網(wǎng) （圖1）。

1.2主要設(shè)施的設(shè)計(jì)

調(diào)節(jié)池的主要功能是對來水進(jìn)行緩沖和調(diào)節(jié)。由于來水水量及水質(zhì)變化非常大，本調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)停留時(shí)間為30h，施工需要注意池體的防腐處理。

氣浮濾池的氣浮回流比為15%～27%，絮體氣浮區(qū)面積為 24m2。濾 池為 下流 雙介質(zhì)：無煙煤 、濾砂。由2臺溶氣加壓泵、溶氣罐、壓縮空氣過濾系統(tǒng)、控制閥門、儀表、分散閥等組成溶氣釋放系統(tǒng)。

浮選過濾由刮渣機(jī)、濾料、濾板、濾頭、空氣均化管、液位開關(guān)、液位計(jì)及差壓變送器組成。濾池反洗系統(tǒng)由氣洗和水洗兩部分組成，氣洗風(fēng)機(jī)（1870m3/h）1 臺，反洗水泵 （865m3/h）2 臺，以及控制閥門、儀表管路等。

配套浮渣池有效容積為 13m3，浮渣泵 2 臺 （5 m3/h），雷達(dá)導(dǎo)波計(jì) 0～7m。

電廠涼水塔廢水量約為 75m3/h，供水系統(tǒng)廢水量 約 為 6.5m3/h， 每 小 時(shí) 排 酸 量 為 0.17t， 排 堿 量0.05t， 中 和 池 需 要 消 耗 大 量 的 酸 堿 ，另有機(jī)組雜排水、含煤廢水等廢水排放。總廢水排放量約為100m3/h，總供水量約為 160m3/h，水的利用率僅為61.5%。

為了改變水資源利用率低的狀況，電廠對供排水系統(tǒng)進(jìn)行了改造：引進(jìn)雙膜系統(tǒng)對排放廢水進(jìn)行處理，并針對不同水質(zhì)的產(chǎn)水分別回用處理。

圖1 電廠供排水系統(tǒng)改造工藝流程

超濾系 統(tǒng) 由 32 支 德 國 瀅 格 超濾膜dizzer5000plus 組 成 ， 單 套 出 力 105m3/h （20 ℃），設(shè)計(jì)通量為 70L/（m2·h）。超濾給水泵 （117m3/h）2 臺，超濾反洗泵 （370m3/h）2 臺，變頻運(yùn)行。

反滲透系統(tǒng)的反滲透膜元件采用海德能公司PROC10，共133支，一、二段之比為 12∶7，單支膜 管 內(nèi) 裝 7 支 膜 元 件 ； 壓 力 容 器 壓 力 等 級 為 2.1 MPa； 配 置 反 滲 透 高 壓 泵 （110m3/h）2 臺 ， 變 頻運(yùn)行。

2 運(yùn)行效果分析

系統(tǒng)自 2011 年 11月投產(chǎn)至今已運(yùn)行近 1 年半的時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備日常維護(hù)主要有添加機(jī)油、測定溫度。

2.1系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)

從圖2中可以看出系統(tǒng)運(yùn)行 18個(gè)月以來，產(chǎn)水電導(dǎo)率逐步上升，脫鹽率呈逐漸下降的趨勢，1段脫鹽率自初期的 99.5%下降至現(xiàn)在的 98.8%，該出水水質(zhì)在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)目標(biāo)值。期間超濾產(chǎn)水SDI值一直低于3；如圖3所示，說明超濾系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)良好。

圖3 超濾產(chǎn)水 SDI

2.2系統(tǒng)效益評價(jià)

系統(tǒng)產(chǎn) 水 量 約 為 67.7m3/h， 產(chǎn) 水 率 分 別 約 為 ：氣浮濾池 97%，超濾系統(tǒng) 93%，反滲透系統(tǒng) 75%；廢 水量約為 9.8m3/h，中 水 量 約 為 22.5m3/h。 污水總回收率為 90.2%，優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)水水價(jià)按當(dāng)?shù)刂?水 價(jià) 格 估 算 ， 即 1 元/m3， 污 水 處 理 費(fèi) 0.9 元 /m3。系 統(tǒng) 每 小 時(shí) 產(chǎn) 水 價(jià) 值 為 1.9× （67.7+22.5）=171.38元 /h； 本 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 費(fèi) 用 為 1.3 元/m3原 水 ， 即 1.3 × 100=130 元/h?？鄢\(yùn)行費(fèi)用后本系統(tǒng)每小時(shí)產(chǎn)值為 171.38-130=41.38 元。

3 結(jié)語

雙膜系統(tǒng)在電力行業(yè)水資源綜合利用方面有著不可或缺的作用。雙膜系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)水可用于中水回用，有效地平衡了水廠用水及廢水排放問題。

1）雙膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性能夠保證產(chǎn)水的連續(xù)性及供水水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)。

2）雙膜系統(tǒng)每年可產(chǎn)生效益約為 36.25 萬元。

3）引進(jìn)雙膜系統(tǒng)后水資源利用率從原來的61.5%提高至 96.23%。

[1]湖南少兒出版社.國家電力公司火電廠節(jié)約用水管理辦法[M].長沙:湖南少兒出版社,2002:1.

[2]翟培強(qiáng).火電廠循環(huán)冷卻塔耗水量影響因素分析[J].電站輔機(jī),2005(4):1.

[3]Fernando Sebastian Garcia Einschlag,Luciano Carlos.Wastewater treatment technologies and recent analytical developments[M].Croatia,2013:4.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.010.015

2013-06-02）

孫碩，2006年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)（材料化學(xué)專 業(yè)），從 事 化 學(xué) 水 處 理 工 作 ， E-mail： 26229578@qq.com， 地 址 ：遼寧省葫蘆島市錦西石化熱電公司化學(xué)車間，125001。