一級反滲透加裝濃水回收裝置改造

劉海玲，李 升，彭杰民

（中電神頭發(fā)電有限責任公司，山西 朔州036011）

1 超臨界空冷機組工程水處理系統(tǒng)概況

某發(fā)電公司2×600 MW超臨界空冷機組工程水處理系統(tǒng)采用多介質過濾器+自清洗過濾+超濾+一級反滲透+二級反滲透+連續(xù)電除鹽的處理工藝，為成套的全膜法脫鹽水處理系統(tǒng)。該工藝流程能有效去除水中的絕大部分細菌、病毒、膠體、離子、微粒等雜質，滿足電廠鍋爐用水要求。

一級反滲透RO(reverse osmosis)裝置分為3組，每組采用6∶3排列的二段脫鹽方式。一段濃水繼續(xù)進入二段膜元件進行脫鹽處理，一段合格產(chǎn)水與二段合格產(chǎn)水共同進入一級淡水箱，二段濃水（即一級反滲透濃水)最終經(jīng)地溝進入廢液池，再經(jīng)廢液泵排入工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。二級反滲透裝置也分為3組，每組采用4∶2排列的二段脫鹽方式。一段濃水繼續(xù)進入二段膜元件進行脫鹽處理，一段合格產(chǎn)水與二段合格產(chǎn)水共同進入二級淡水箱，二段濃水（即二級反滲透濃水）回至清水箱。處理后的水質情況分述如下。

一級反滲透進水水質：pH值8.01～8.21，電導率1 046～1 273μS/cm，硬度5.1～6.5 mmol/L，濁度0.10～0.11，SiO2的質量濃度1.28～2.06 mg/L，余氯的質量濃度0.03～0.09 mg/L，CODmn的質量濃度1.58～2.23 mg/L。

一級反滲透產(chǎn)水水質：pH值8.00～8.20，電導率55～65μS/cm，硬度5.1～6.5 mmol/L，SiO2的質量濃度150～180 mg/L。

一級反滲透濃水水質：濃水排放壓力0.3～0.35 MPa，水 溫20～25℃，25℃時 的pH值8.05～8.18，電導率2 800～3 200μS/cm。

2 機組工程水處理系統(tǒng)存在的問題

某發(fā)電公司2×600 MW超臨界空冷機組工程水處理系統(tǒng)中，不僅一級反滲透濃水的水質比較好，而且一級反滲透濃水的產(chǎn)水量也很高，約為16 m3/h，但由于缺少一級反滲透濃水回收裝置，使得一級反滲透濃水全部外排進工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，未能得到合理利用，不僅浪費了水資源，而且加重了工業(yè)廢水處理負擔，更不符合“節(jié)能減排”的要求。回收利用一級反滲透設備后濃水有較大的經(jīng)濟和社會效益。

3 改進措施

在現(xiàn)有一級RO裝置基礎上進行改造，不涉及土建基礎的施工，無需增設二次提升設備，應用美國通用電氣先進膜技術和產(chǎn)品，加裝濃水回收裝置，對一級RO濃水進行回收，回收水返回一級RO入水或直接進入后續(xù)設備，回收裝置產(chǎn)生的濃水直接排放。

3.1 工藝流程

改造前的工藝流程見圖1，改造后的工藝流程見圖2。

圖1改造前的工藝流程示意圖

圖2改造后的工藝流程示意圖

3.2 工藝流程說明

一級RO實際進水量56.6 m3/h，濃水排放量從16 m3/h變?yōu)? m3/h。如回收至清水箱，超濾產(chǎn)水規(guī)模可以降低12.7%以上的負荷，超濾部分運行得到改善；此外由于濃水回收裝置的產(chǎn)水水質優(yōu)于常規(guī)超濾產(chǎn)水，與原有超濾產(chǎn)水在清水箱混合后，提升一級RO的進水水質，提高RO的出水水質以及運行穩(wěn)定性，從而提高后續(xù)制水設備產(chǎn)水水質。如果回收的產(chǎn)水符合后續(xù)要求，也可以直接進入一級淡水箱后再進入后續(xù)制水設備，可以降低一級反滲透17%以上負荷。2019年6月—9月完成設備訂貨、安裝、調試、竣工、驗收，工程造價總價48.6萬元。

4 實施效果

2019年9月29日，補給水處理一級反滲透加裝濃水回收裝置改造系統(tǒng)正式開始使用，通過1個月的運行，一、二級反滲透系統(tǒng)及后續(xù)連續(xù)電除鹽設備運行穩(wěn)定，水質指標均無異常。一級反滲透濃水加裝回收裝置后，可保證濃水回收率達50%，回收裝置脫鹽率達97%（3年內），產(chǎn)水量8 m3/h（25℃），如回收至清水箱，可使超濾降低12.7%以上的負荷，超濾部分運行得到改善，且提高后續(xù)制水設備產(chǎn)水水質；如回收至一級淡水箱，降低一級反滲透17%的負荷，充分達到節(jié)水節(jié)能的效果。按回收率50%計算，其投資收益為163 033.6元/a，節(jié)約水的品質遠高于原水品質，本方案投資48.9萬元/套，3年即可收回投資成本。

5 結論

一級反滲透濃水回收項目工藝采用特種濃水回收設備，可以在低壓狀態(tài)下運行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，處理后出水水質遠優(yōu)于原水水質，根據(jù)水質情況可以直接回收至中間水箱或超濾水箱，每年可節(jié)約費用16.3萬元，達到節(jié)約用水的目的，從而實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排，大大提高了水的利用率。