鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)廢水回收再利用的應(yīng)用

戴守國(guó)

河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊(duì) 河北 邯鄲056000

我國(guó)目前發(fā)電的類型有火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電等 等,其中應(yīng)用最為普遍的依然是火力發(fā)電,發(fā)電廠在為人們提供電能的同時(shí),自身系統(tǒng)的運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生很多廢棄物,如何有效地處置這些廢棄物減少電廠的能耗問(wèn)題是本文重點(diǎn)關(guān)注并急于解決的問(wèn)題。據(jù)調(diào)查顯示,未經(jīng)改造的鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的廢水全部進(jìn)入了復(fù)用水池,供脫硫使用。多余的廢水通過(guò)復(fù)用水泵輸送至非經(jīng)常廢水收集池。而由于廢水池的本身的容納有限,給廢水零排放造成了嚴(yán)重阻礙。

一、原水水質(zhì)及超濾,反滲透入水水質(zhì)要求

在電廠設(shè)備的正常運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,對(duì)原水水質(zhì)具有一定的要求。具體的檢測(cè)項(xiàng)目為PH 值、懸浮物、電導(dǎo)率、細(xì)菌總數(shù)、總硬度以及總堿度等,這些主要的水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目是判定水質(zhì)是否符合要求的一個(gè)重要參照物[1]。而經(jīng)參與過(guò)電廠運(yùn)行裝置的水質(zhì)需要經(jīng)過(guò)超濾裝置入水、反滲透入水、多介質(zhì)過(guò)濾器出水、超濾裝置出水、反滲透出水等流程。這些項(xiàng)目的水質(zhì)檢測(cè)包括水溫、PH 值、濁度、水壓、游離余氯、電導(dǎo)、脫鹽率、產(chǎn)水量、回收率、出水電導(dǎo)率等。經(jīng)過(guò)這些專項(xiàng)檢測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)凈化水質(zhì)和廢水零排放的目標(biāo)。

二、提出問(wèn)題

按照電廠鍋爐補(bǔ)給系統(tǒng)水系統(tǒng)的除鹽計(jì)算公式和整體水回收率的公式可以看出在電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中整體系統(tǒng)的回收率只有一半左右。除此之外,系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中也只有一半左右的原水制成除鹽水。剩下的一般會(huì)在參與整體電廠系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)后變成廢水排除,面對(duì)電廠產(chǎn)生的如此多廢水,電廠內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)并不能將其完全消耗。在制備除鹽水的過(guò)程當(dāng)中需要大量的原水作為原材料,與此同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生的大量的工業(yè)廢水。這個(gè)過(guò)程給電廠實(shí)現(xiàn)廢水的零排放增加了許多困難和壓力。因此為了克服這個(gè)困難和阻礙,實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用,需要減少?gòu)U水的形成,從而達(dá)到節(jié)能以及節(jié)約成本的目的。

三、系統(tǒng)工藝及運(yùn)行狀態(tài)

(一)系統(tǒng)工藝。電廠的運(yùn)作系統(tǒng)最終是為了制備除鹽水。而這個(gè)工業(yè)過(guò)程較為復(fù)雜需要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成,并且每一個(gè)道工序都要控制好原水的標(biāo)準(zhǔn)。其流程是先將水庫(kù)的水導(dǎo)入,將其作為除鹽水的初始原料使用,之后經(jīng)過(guò)場(chǎng)內(nèi)凈水站的初步處理后輸送到蓄水池當(dāng)中。正式工業(yè)制除鹽水時(shí)需要經(jīng)過(guò)生水加熱器、生水箱、生水泵幾個(gè)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中需要向原水當(dāng)中加入殺菌劑和絮凝劑。之后原水會(huì)經(jīng)過(guò)幾個(gè)過(guò)濾裝置再次對(duì)原水進(jìn)行再處理。其工序?yàn)槎嘟橘|(zhì)過(guò)濾器、超濾水箱、超濾水泵、保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透裝置以及除碳器。經(jīng)過(guò)這個(gè)階段的原水會(huì)完成最后的凈化。經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置處理的原水會(huì)流入到淡水箱當(dāng)中,并通過(guò)陰陽(yáng)離子交換器和混合離子交換器來(lái)最終達(dá)到制備除鹽水的目的。之后制定的除鹽水經(jīng)過(guò)泵的作用,輸送給主廠房和其他用戶。

(二)多介質(zhì)過(guò)濾器。多介質(zhì)過(guò)濾器的工作原理是利用無(wú)煙煤以及石英砂濾料消除原水當(dāng)中所含的懸浮物和膠體。過(guò)濾器當(dāng)中上中下無(wú)煙煤會(huì)變得越來(lái)越精細(xì)。石英砂作為墊層原料主要安裝在過(guò)濾器地下層。一般情況下原水會(huì)從過(guò)濾器的上部流入其底部,并且要嚴(yán)格控制水流量。由于在水母管當(dāng)中加入了絮凝劑,使得無(wú)煙煤和石英砂濾料上面形成了一層濾膜,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原水中雜質(zhì)的有效過(guò)濾。

(三)超濾裝置。原水除了要經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器的處理外,還要經(jīng)過(guò)超濾裝置的過(guò)濾處理。超濾裝置的過(guò)濾原理是基于膜分離技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的。超濾裝置會(huì)以兩側(cè)膜的壓力作為動(dòng)力,然后利用超濾膜過(guò)濾原水當(dāng)中的雜質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中一定要注意原水流過(guò)超濾膜表面時(shí)其表面的細(xì)小微孔只允許水和小分子通過(guò),大分子和雜質(zhì)會(huì)被留在超濾膜的進(jìn)水側(cè)成為濃縮水。將出水側(cè)的水進(jìn)行收集以完成對(duì)原水的凈化。

(四)反滲透裝置。反滲透裝置與前兩者的凈水的原理有所不同。其作用原理為在反滲透的原水側(cè)施加一個(gè)滲透壓力,這會(huì)使原水當(dāng)中的部分出水沿著和反滲透垂直的方向穿過(guò)[2]。這時(shí)原水中的膠體和鹽類物質(zhì)在膜的表面收縮,剩下的原水則會(huì)在膜結(jié)構(gòu)的作用下自動(dòng)流走。并將產(chǎn)生的濃縮物質(zhì)一起帶走。被帶走的這部分便是濃縮水,而穿過(guò)反滲透膜的部分便是淡水。淡水這時(shí)只含有少量的鹽分,緊接著收集經(jīng)過(guò)三次過(guò)濾裝置保留下的淡水即可,這就達(dá)到了原水脫鹽的目的。

四、采取的回收改造措施

一般的鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)回收廢水的裝置存在冗余,為了實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的高效性。需要對(duì)其進(jìn)行收集和改造。具體做法為將初步的多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行反洗、正沖水洗以及超濾的反洗水正沖水洗來(lái)將懸浮的廢水送至凈水站[3]。而未能經(jīng)過(guò)滲透裝置產(chǎn)生的濃縮水需要通過(guò)水泵運(yùn)送至凈水站再進(jìn)行處理和利用。采取經(jīng)改造系統(tǒng)后改造措施發(fā)現(xiàn)其完全符合進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于水處理的過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。煤礦產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)水循環(huán)同樣可以使用這個(gè)裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄水的零排放。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),上述對(duì)鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)回收水處理和循環(huán)工程的改造是必需的。只有保證該凈化系統(tǒng)的順利進(jìn)行,才能保持水質(zhì)穩(wěn)定,起到節(jié)水節(jié)能的目的。目前對(duì)于上述系統(tǒng)的改造尚處于實(shí)驗(yàn)階段,設(shè)備能否安全運(yùn)行,不出現(xiàn)安全事件是其影響其發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。