全膜法水處理技術(shù)在武清分布式能源站中的應(yīng)用

閆彩霞

(華電水務(wù)工程有限公司，北京 100160)

1 工作原理

全膜法水處理技術(shù)的工作原理是將不同的膜有機(jī)地組合在一起，以達(dá)到高效去除污染物和脫鹽之目的，其出水水質(zhì)可滿足鍋爐補(bǔ)給水、各種工藝用水和循環(huán)水的要求。近年來，全膜法水處理技術(shù)在電廠水處理中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

2 工程概況

為滿足環(huán)保要求和節(jié)約淡水資源，天津華電武清分布式能源站(以下簡稱武清分布式能源站)以機(jī)組循環(huán)水排污水為水源，經(jīng)全膜法技術(shù)處理后作為鍋爐補(bǔ)給水。

武清分布式能源站規(guī)劃裝機(jī)容量4×200 MW級燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)供熱機(jī)組，分兩期建設(shè)，一期工程建設(shè)2×200 MW機(jī)組。

3 全膜法水處理工藝

全膜法水處理技術(shù)的工藝流程采用以物理過程為主的膜法水處理技術(shù)，完全消除再生所需的酸堿和酸堿廢水的排放。預(yù)處理采用了超濾，能很好地適應(yīng)原水水質(zhì)，給反滲透膜提供最大限度的保護(hù)。采用高效的抗污染反滲透膜進(jìn)行預(yù)除鹽，降低了運(yùn)行成本費(fèi)用。采用連續(xù)電除鹽技術(shù)工藝(EDI)膜堆進(jìn)行深度脫鹽，使得產(chǎn)水水質(zhì)更加穩(wěn)定、可靠。

3.1 水源和原水水質(zhì)

(1)水源。該工程循環(huán)水水源為天津武清開發(fā)區(qū)三期西區(qū)污水處理廠的再生水，再生水經(jīng)石灰處理后作為電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。鍋爐補(bǔ)給水的水源為循環(huán)水排污水，備用水源為地表水。

(2)原水水質(zhì)。原水水質(zhì)按電廠提供的再生水經(jīng)石灰處理和孔隙纖維過濾器過濾后供循環(huán)水，將循環(huán)水濃縮倍率值為4(最差工況)作為循環(huán)水排污水考慮，設(shè)計溫度為15℃。再生水水質(zhì)化學(xué)成分見表1。

表1 再生水水質(zhì)化學(xué)成分

3.2 產(chǎn)水規(guī)模和水質(zhì)

(1)產(chǎn)水規(guī)模。超濾裝置的產(chǎn)水量為2×40 m3/h，一級反滲透裝置產(chǎn)水量為2×30 m3/h，二級反滲透裝置產(chǎn)水量為2×15.6 m3/h，EDI裝置產(chǎn)水量為2×14 m3/h。

(2)產(chǎn)水水質(zhì)。超濾裝置出水水質(zhì):污染指數(shù)(SDI)小于4，濁度小于0.5 NTU。一級反滲透脫鹽率:3年內(nèi)不小于97%;回收率:75%。二級反滲透系統(tǒng)脫鹽率:3年內(nèi)不小于95%;回收率:85%。EDI裝置回收率不小于90%，產(chǎn)水硬度近似為0 μmol/L，二氧化硅質(zhì)量濃度不大于 20 μg/L，電導(dǎo)率不大于 0.2 μS/cm。

3.3 工藝流程

(1)全膜法水處理技術(shù)工藝流程。全膜法水處理技術(shù)工藝流程如圖1所示。

圖1 全膜法水處理技術(shù)工藝流程

(2)工藝說明。經(jīng)石灰軟化和孔隙纖維過濾器處理后的循環(huán)水排污水進(jìn)入活性炭過濾器，活性炭過濾器出水經(jīng)管道過濾器后進(jìn)入超濾裝置，超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透給水泵提升，投加還原劑、阻垢劑后，送入保安過濾器、高壓泵和一級反滲透裝置，淡水進(jìn)入一級淡水箱。一級反滲透濃水進(jìn)入廢水收集池，一級淡水部分去熱網(wǎng)補(bǔ)水系統(tǒng)，一部分投加堿液后經(jīng)二級高壓泵進(jìn)入二級反滲透裝置，產(chǎn)水進(jìn)入二級淡水箱。二級淡水經(jīng)二級淡水泵送入EDI裝置，EDI裝置產(chǎn)水后送入除鹽水箱，由除鹽水泵送至用水點。

主要子系統(tǒng)說明如下。

1)超濾系統(tǒng)。選用壓力式超濾裝置，超濾裝置設(shè)置為2個系列單元，每列可單獨運(yùn)行，也可同時運(yùn)行。超濾裝置能夠自動完成投運(yùn)→反洗→投運(yùn)過程。

超濾膜元件采用美國GE公司產(chǎn)品，型號為ZeeWeed1500，孔徑 0.02 μm。其性能參數(shù)見表 2。

2)一級反滲透系統(tǒng)。一級反滲透裝置設(shè)置為2個系列單元，每列都能單獨運(yùn)行，也可同時運(yùn)行。反滲透膜選用抗污染膜。在反滲透裝置產(chǎn)水管上裝設(shè)防爆膜、逆止閥及關(guān)斷閥。反滲透濃水排水裝設(shè)流量控制閥，以控制水的回收率。其性能參數(shù)見表3。

表2 超濾裝置性能參數(shù)

表3 一級反滲透裝置性能參數(shù)

3)二級反滲透系統(tǒng)。二級反滲透裝置的設(shè)置為2個系列單元，每列都能單獨運(yùn)行，也可同時運(yùn)行。二級反滲透膜選用苦咸水膜，在反滲透裝置產(chǎn)水管上裝設(shè)防爆膜、逆止閥及關(guān)斷閥，二級反滲透濃水排入超濾產(chǎn)水箱。其性能參數(shù)見表4。

表4 二級反滲透裝置性能參數(shù)

4)EDI系統(tǒng)。EDI裝置設(shè)置為2個系列單元，每列可單獨運(yùn)行，也可同時運(yùn)行。EDI裝置采用單元模塊式裝配，維修、更換方便。每塊EDI模塊都有相應(yīng)的進(jìn)、出水管及閥門，可保證任何一塊模塊故障時可以隔絕，而系統(tǒng)中其他模塊仍能正常運(yùn)行。其性能參數(shù)見表5。

表5 EDI裝置性能參數(shù)

3.4 設(shè)備布置

循環(huán)水排污水系統(tǒng)的設(shè)備布置與孔隙纖維過濾器布置在一個建筑區(qū)域內(nèi)，該系統(tǒng)布置在武清分布式能源站廠區(qū)的西南側(cè)，整個系統(tǒng)均布置在室內(nèi)，廠房內(nèi)預(yù)留二期建設(shè)位置，所有水箱室外布置。排污水車間占地面積1080 m2。

4 結(jié)論

采用全膜法處理技術(shù)處理循環(huán)水排污水，節(jié)省了再生用水及再生廢水處理設(shè)施，無需酸、堿儲備及再生設(shè)備，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，全膜法水處理技術(shù)在電廠的成功應(yīng)用，為電廠降低了生產(chǎn)成本，是節(jié)水的良好途徑。

［1］韓買良，沈明忠.火力發(fā)電廠水處理與節(jié)水技術(shù)及工程實例［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［2］宋麗莎，曹長武，汪建軍.火力發(fā)電廠用水技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，2007.