淺析電廠循環(huán)水排污水回用的深度處理關鍵技術

黃盼+潘冠旭+程佳

摘 要：電廠循環(huán)水排污水的深度處理是電廠可持續(xù)發(fā)展的必然需求，其核心技術包括UF+RO雙膜法處理回用工藝、石灰軟化+離子交換+RO處理工藝和微濾處理工藝，文章著重對這幾種技術的特點和工藝過程進行分析。

關鍵詞：循環(huán)水排污水 回用 深度處理 關鍵技術

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0043-02

核電廠需要大量的水資源，因此發(fā)電過程中大量的排污水處理就成為關鍵。通過循環(huán)水和污水的處理，來促進資源的再利用，并且減少資源污染，促進發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。當然，污水的深度處理工藝復雜，我們將其進行分析如下。

1 UF+RO雙膜法處理回用工藝

1.1 工藝特點

該方法在目前的電廠污水處理中具有廣泛的應用，一般在以深井水作為主要補充水資源的工廠中，多采用此種方法，一次污水處理量可達1 000 m3/h。循環(huán)水中鹽分的含量較高，因此以超濾和反滲透為主要除污工藝。主要程序為將經(jīng)過預沉淀后的水放入清水池，再經(jīng)過清水泵利用母管送入纖維過濾器進行過濾，隨后經(jīng)過超濾系統(tǒng)進行處理。由于電廠循環(huán)水污染水的含鹽量大，因此將經(jīng)過超濾系統(tǒng)的水泵送入到反滲透脫鹽裝置。經(jīng)過脫鹽處理的污水就可以作為發(fā)電循環(huán)水。我國對核電廠使用水的水質(zhì)要求做出了明確的規(guī)定，通過UF+RO雙膜法處理后，污水中的含鹽量大大降低，將其與生水混合后可以提高循環(huán)水的濃縮倍率。目前，我國核電廠通過UF+RO雙膜法回用得到大量的淡水，降低了廢水排放量及生水取水量。

1.2 工藝存在的問題

UF+RO雙膜法處理回用工藝在污水處理上工藝設計簡單、占地面積較小，并且出水水質(zhì)能夠滿足發(fā)電廠需求。但還存在一定的問題，如通過反滲透的濃水不能回收。因此回收率低，通常不足70%。尤其是在排水結(jié)垢上，沒有對污水的硬度進行處理，導致污水處理上并不十分理想，我們將雙膜處理法的問題分析如下。

首先，雙膜法沒有采取軟化措施，而廢水的硬度通常較高，使其對水質(zhì)的處理并不理想。經(jīng)過雙膜法處理后的污水朗格利爾指數(shù)過高，容易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。如大量使用除垢劑則將增加污水處理成本，如采取降低pH值的方法，則容易造成設備腐蝕，縮短設備壽命，不利于污水處理的循環(huán)發(fā)展。

其次，在出水穩(wěn)定性上雖較好，但在實際工程施工中，水穩(wěn)劑容易析出。這是由于滲透過程需要加入鹽酸，如果局部濃度過大，就會導致廢水過濾器上出現(xiàn)一層粘稠物質(zhì)，這種物質(zhì)不溶于酸，且水分含量較大。因此，在核電廠污水處理中，對謹慎處理。經(jīng)過測試，該物質(zhì)為穩(wěn)定劑中所含的MBT（2-巰基苯并噻唑），可增大濾水器的壓差。提示核電廠在污水處理過程中鹽酸的添加要平穩(wěn)，一方面要保證加入鹽酸濃度的合理范圍；一方面要確保加入平穩(wěn)性。在實際操作中，我們也可以將鹽酸加入點放于纖維過濾器入口處，可以有效減小壓差。

2 石灰軟化+離子交換+RO處理工藝

2.1 工藝特點

石灰軟化+離子交換+RO處理工藝處理后得到的淡水主要是作為核電廠化學水處理系統(tǒng)的原水以及輔機冷卻水的補水。主要水處理器械為機械澄清池，材料為石灰以及適量的凝聚劑。將要處理的廢水送入機械澄清池，并加入石灰以及適量的凝聚劑。具體步驟為軟化-脫碳-脫鹽-反滲透等過程。石灰軟化+ 離子交換+RO處理工藝同樣存在優(yōu)點和缺點，我們將其分析如下。

2.2 技術特點及存在問題

污水硬度高是其主要特點之一，在此方法中，先將污水進行石灰軟化和離子交換軟化處理后，可以大大降低污水硬度，提高了反滲透系統(tǒng)的運行效率，并且鈉離子交換器的水可以使用反滲透的濃水。因此對于石灰軟化+離子交換+RO處理工藝來說，水資源的浪費較小，系統(tǒng)的水回收率高。但在設計上，該技術具有復雜性，尤其是離子交換技術需要占用較大的地理面積，系統(tǒng)的性能上要求較高，運行費用較多。交換器再生水多為酸性水，對環(huán)境污染較大且影響設備的長期穩(wěn)定運行。

3 微濾處理工藝

3.1 工藝特點

以某核電廠的污水處理為例，該廠使用的是連續(xù)管式MF+RO的處理方案，處理水體積為350 m3/h。主要經(jīng)過原水箱、混凝器、MF裝置和RO裝置。其中循環(huán)污水進入原水箱時要加入適量的殺菌劑。經(jīng)過微濾處理后的污水，懸浮物含量減少，水中有機物含量和膠體的含量較小，通常作為輔助污水處理方案，可以使水質(zhì)提到提高。該次處理后，循環(huán)水中的SS、硫酸根和氯根的含量均得到進一步減少，水質(zhì)能夠符合核電廠的發(fā)電需求。

3.2 優(yōu)勢和存在問題

微濾系統(tǒng)主要是作為污水處理前系統(tǒng)，對于整個系統(tǒng)的污水處理具有補充作用。微濾處理工藝設計簡單，在目前的核電廠污水處理中具有廣泛的應用，由于其代替了以往的沉淀池、砂濾、多介質(zhì)過濾、炭濾等方式，因此具有較大的成本優(yōu)勢和高效優(yōu)勢。包括污水處理環(huán)節(jié)減少、設備的減少大大的降低了運行成本，并且占地面積減少，在核電廠的實施可能性更大。在處理穩(wěn)定性上，該工藝明顯優(yōu)于上述兩種工藝，并且提高了污水的處理效率?？梢杂行Сビ盟械挠袡C物和其他化學污染物。微濾膜的使用時間長，能夠?qū)⒋蟛糠值乃廴疚锾幚砀蓛?，尤其是對污水中的鐵離子的處理，處理效果明顯。但其主要困難在于單位水的一次成本過高，對于電廠設計而言還需要進一步的改善。

4 結(jié)語

文章對幾種核電廠常用的污水處理法進行了分析，幾種處理工藝各具優(yōu)勢和劣勢，在具體的使用上，要根據(jù)電廠的特點和污水處理的需求進行分析，一般如果對系統(tǒng)運行穩(wěn)定性較高的，可選擇反滲透脫鹽工藝方法，并且要提前進行水質(zhì)軟化處理。采用石灰軟化+離子交換+RO處理工藝和微濾工藝相結(jié)合的方式受到眾多電廠的歡迎。兩種方法的結(jié)合不僅降低了成本和設備占地面積，也使水的硬度減低，提高了污水的處理效率，并且確保了設備的使用壽命。在對濃縮率進行處理后，水資源的浪費嚴重，可以在建設循環(huán)排污水回用項目的同時增設流量計、調(diào)節(jié)閥和電導計等裝置，來實現(xiàn)設備的自動排污功能。如果電廠需要使用經(jīng)深度處理后的中水為循環(huán)水補充水源，則要對其COD較高進行濃縮處理?？傊鬯幚硎呛穗姀S的主要任務，核電廠發(fā)電過程需要大量的水資源，循環(huán)用水既能夠滿足用水需求，減少資源浪費，又能夠促進運行效率的提高，滿足現(xiàn)代社會能源匱乏的需求，在核電廠中加以分析和應用。

參考文獻

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