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循環(huán)水排污水的回用處理

文檔作者：劉偉杰岳禹峰劉成榮文檔來源： 1中國核電工程有限公司深圳設(shè)計(jì)院 2南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月13日
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冶 金 動 力
METALLURGICAL POW ER
2013年第8期
總第162期
循環(huán)水排污水的回用處理
劉偉杰t，岳禹峰 ，劉成榮z
(1中國核電工程有限公司深圳設(shè)計(jì)院，廣東深圳2南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司，江蘇南京)
【摘要】結(jié)合循環(huán)水排污水回用處理的工程實(shí)例，針對電廠循環(huán)水排污水高濁度高鹽量的水質(zhì)特點(diǎn)，采用
澄清+過濾+超濾+反滲透工藝進(jìn)行處理，處理后水進(jìn)行回用，實(shí)現(xiàn)電廠循環(huán)水排污水的零排放。
【關(guān)鍵詞】循環(huán)水排污水；超濾；反滲透；中水回用
【中圖分類號】TF085 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1006—6764(2013)08—0058—03
W aste W ater Treatment and Recycling
LIU Wei-jie ，YUE Yu-feng ，LIU Cheng-rong2
． Shenzhen Des泐I(lǐng)nstitute，China Nuclear Power Engineering Co．，Ltd．，Shenzhen,Guangdong；
2．Nanjing Kesen Kenen Environment＆ Energy Co．。Ltd．，Nanjing,Jiangsu China)
【Abstract】combined with the engineering example of waste water treatment and recy—
cling，in the light of water characteristics of the power plant’S waster water with high turbidity
and high salt，the clarification + filter+ ultrafiltration + reverse osmosis process is adopt—
ed．The treated water is reused to realize zero discharge of the waste water of the power
plan t。
【Key words]waste water treatment and recycling；ultrafiltration；reverse osmosis；reuse of
recycled water
1 引言
循環(huán)補(bǔ)充水是電廠用水的主要部分，大約占到
余熱發(fā)電廠用水量的90％。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)水
主要有兩項(xiàng)措施：通過適當(dāng)方式提高濃縮倍率；對
循環(huán)水排污水水進(jìn)行回收處理。電廠循環(huán)水排污水
也是電廠主要的廢水來源，直接排放不但浪費(fèi)寶貴
的水資源，還會對周圍環(huán)境造成影響，因此循環(huán)冷
卻排污水的回用意義重大。河北省某余熱發(fā)電廠設(shè)
置了一套5O m 的循環(huán)水排污水回用處理裝置，
處理后水可作為循環(huán)補(bǔ)充水，實(shí)現(xiàn)電廠循環(huán)水排污
水的零排放。
2 系統(tǒng)簡介
2．1 設(shè)計(jì)水量
河北省某余熱發(fā)電廠的循環(huán)補(bǔ)充水采用水庫
水，循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率為4．O。根據(jù)水量平衡計(jì)
算，夏季工況時(shí)總的循環(huán)水量為12240 m3／h，排污
量為49 m ，考慮到反滲透系統(tǒng)的衰減及一定的
設(shè)計(jì)余量，循環(huán)水排污水回用處理裝置總處理能力
為65 m3／h，產(chǎn)水出力為50 m 。
2-2 工藝流程
工藝流程為：循環(huán)水排污水 生水池 提升
泵 機(jī)械加速澄清池 多介質(zhì)過濾器 超濾 保
安過濾器_÷反滲透 產(chǎn)品水箱。
循環(huán)水排污水進(jìn)人生水池，加藥后經(jīng)提升泵進(jìn)
人機(jī)械加速澄清池，澄清后進(jìn)人多介質(zhì)過濾器，截
留住大顆粒物質(zhì)以保護(hù)超濾膜，超濾出水再經(jīng)高壓
泵進(jìn)人反滲透系統(tǒng)。處理后淡水作為循環(huán)補(bǔ)充水，
反滲透的濃水用于超濾反沖洗。
2．3 設(shè)計(jì)參數(shù)
循環(huán)水排污水處理系統(tǒng)主要包括1臺直徑5．5 m
的機(jī)械加速澄清池，3臺直徑為2200 mm的多介質(zhì)
過濾器，2套出力33 m 的超濾裝置，2套出力25
m0／h的反滲透裝置。
3 主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)
3．1 機(jī)械加速澄清池
機(jī)械加速澄清池是利用池中積聚的泥渣與原
水中的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附，以達(dá)到清水較快
分離的作用，可較充分發(fā)揮混凝劑的作用和提高
澄清效率。實(shí)踐證明，機(jī)械加速澄清池對保證超濾、
反滲透的穩(wěn)定運(yùn)行起到了非常重要的作用，機(jī)械加
速澄清池的出水一直很穩(wěn)定，維持在5NTU以下。
機(jī)械加速澄清池直徑5．5 m，清池總高度為4．
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95 m，停留時(shí)間為1．0 h，池的設(shè)計(jì)容積為95 m3o
3．2 多介質(zhì)過濾器
循環(huán)水經(jīng)過加藥凝聚后，形成大顆粒雜質(zhì)，在機(jī)
械加速澄清池中不能完全被去除，將這種原水通過
一定厚度的粒狀材料，通過粒料間的間隙形成多層
的過濾結(jié)構(gòu)，有效地去除水中的懸浮物、泥沙等雜
質(zhì)，使出水達(dá)到超濾進(jìn)水的相關(guān)要求。過濾器采用石
英砂、無煙煤雙層濾料。濾層飽和后，可通過逆向水
流反洗濾料，恢復(fù)過濾功能。
多介質(zhì)過濾器直徑2．2 m，無煙煤填裝高度0．4
m，石英砂填裝高度0．8 m，配套反洗水泵流量120
m3／h，揚(yáng)程25 m，功率15 kW。
3．3 超濾裝置
反滲透設(shè)備對于進(jìn)水的水質(zhì)要求較為嚴(yán)格，一
般的預(yù)處理工藝如混凝、過濾等處理效果并也不理
想，特別是進(jìn)水中含有較多的污染物時(shí)，出水的污染
指數(shù)(SDI)很難達(dá)到反滲透設(shè)備的要求。而超濾技
術(shù)可以較好地解決這一問題，能夠?qū)δz體、大分子有
機(jī)物、細(xì)菌等進(jìn)行有效截留，出水完全滿足反滲透設(shè)
備的要求。
超濾膜采用荷蘭NORrr公司的孔徑為20 nm的
中空纖維膜，共配置12根，每根過濾面積為4O mz，
材質(zhì)為親水性的聚醚砜，中空膜絲的內(nèi)徑為0．8
m m 。膜元件以串聯(lián)的形式分別安裝在4根的壓力容
器內(nèi)，壓力容器材質(zhì)為FRP，采取臥式布置，超濾裝
置采用內(nèi)壓式死端過濾方式，過濾30 rain、反洗1
min，每4 h氣擦洗一次，氣擦洗2 min。
3．4 反滲透裝置
反滲透裝置設(shè)置有兩套，同時(shí)工作，每套裝置設(shè)
有30只膜元件，分別安裝在5根壓力容器中，壓力
容器按3：2方式排列，一級兩段布置，每套反滲透系
統(tǒng)產(chǎn)水量為25 m 。膜元件選用陶氏公司生產(chǎn)的
BW30(LE)-440(FR)型反滲透膜，每根膜元有效膜面
積為41 m3。
每套反滲透裝置包括低壓進(jìn)水泵、5 m保安
過濾器、高壓泵、流量和壓力儀表、控制裝置、在線電
導(dǎo)儀等。為了防止反滲透膜內(nèi)結(jié)垢，需連續(xù)投加阻垢
劑。
反滲透裝置的預(yù)處理設(shè)計(jì)得越趨完善，膜元件
的清洗次數(shù)就可減少，但要完全保證膜元件不被污
染是不可能的，一旦發(fā)生膜的污染，采用化學(xué)藥品進(jìn)
行清洗，清洗裝置配備清洗溶液箱、清洗濾器、清洗
泵，通過反滲透組件預(yù)留的清洗接口進(jìn)行清洗，以保
證系統(tǒng)的高效處理性能。
4 實(shí)際的運(yùn)行效果
4．1 超濾出水
SDI是反滲透最重要的進(jìn)水指標(biāo)之一，循環(huán)水
排污水回收裝置自投產(chǎn)以來，超濾產(chǎn)水SDI總體上
穩(wěn)定在1．3左右。即使在進(jìn)水混凝效果不理想等情
況下，超濾出水SDI也可保持在2．0以下，而反滲透
膜進(jìn)水要求的SDI最高限值是5．0，故超濾的出水
SDI指標(biāo)是可以保證的。
超濾產(chǎn)水濁度也比較穩(wěn)定，保持在0．1NTU以
下，最高為0．16NTU，最小為0．035NTU，總體來說，
超濾有著非常好的降濁效果，在多介質(zhì)過濾器出水
濁度變化較大情況下，也能很好的降濁，完全能夠滿
足反滲透進(jìn)水濁度<1．0NTU的要求。
4．2 反滲透出水
自設(shè)備投運(yùn)以來，超濾出水一直穩(wěn)定，這給反滲
透的良好運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，反滲透系統(tǒng)運(yùn)行
情況見表1。
表1 1·反滲透運(yùn)行指標(biāo)表
由表1中數(shù)據(jù)可以看出，反滲透系統(tǒng)運(yùn)行效果
一直穩(wěn)定。
5 運(yùn)行成本分析及效益評估
5．1 運(yùn)行成本
藥劑費(fèi)(混凝劑、阻垢劑)0．404 水，電費(fèi)0．
280元／t水，人工費(fèi)0．3O元／l水，維修費(fèi)0．380元／t
水，水處理運(yùn)行成本1．364元，t水。
5-2 效益評估
循環(huán)水排污水系統(tǒng)每天可回收廢水864 t，電廠
每年可少取水28．5萬t，按照人均每天用水200 L
計(jì)算，可供約4000人一年的用水量，每年直接節(jié)約
水費(fèi)23．6萬元。此外，對于日益枯竭的水資源，將循
環(huán)水排污水進(jìn)行處理，減少河水的消耗，具有巨大的
社會效益。
6 結(jié)語
(1)循環(huán)水排污水采用澄清+過濾+超濾+反滲
透的組合工藝進(jìn)行回用處理， (下轉(zhuǎn)第62頁)
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用戶點(diǎn)用水要求。這種設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵在于變頻泵型
的選擇以及對設(shè)備品質(zhì)的要求很高，特別是旁通泄
壓閥的質(zhì)量、可靠性要求較高。但是這種設(shè)計(jì)方案
也有一定的缺點(diǎn)，系統(tǒng)靜態(tài)投資較普通方案稍高，
并且只能解決部分能源浪費(fèi)問題。此外，筆者在此
大膽提出第二種優(yōu)化方案，僅供探討。在設(shè)計(jì)階段
與生產(chǎn)工藝專業(yè)溝通協(xié)商，明確生產(chǎn)工藝的用水流
程，較為準(zhǔn)確的估計(jì)出用水量最大變化范圍，然后
在目前成熟的工頻恒速供水方案基礎(chǔ)上，采用每臺
軋機(jī)對應(yīng)一組供水泵，每組供水泵采用大、小泵搭
配。大泵采用普通電機(jī)，為過鋼時(shí)使用。小泵采用恒
壓變頻電機(jī)，為非過鋼時(shí)使用。每組供水泵的供水
管路單獨(dú)設(shè)置，各組管路之間采用電動切斷閥并
聯(lián)，互為備用，并且每組泵出口設(shè)置可靠的旁通泄
壓管路回流，加大系統(tǒng)安全系數(shù)。這種優(yōu)化方案通
過將大流量大變化分解成小流量小變化，解決了軋
機(jī)使用數(shù)量及工況變化對供水泵組的影響，并且采
用低壓變頻電機(jī)，降低了靜態(tài)投資，達(dá)到了節(jié)能的
目的。但是缺點(diǎn)也很明顯，在設(shè)計(jì)初期不可能準(zhǔn)確
的估計(jì)出用水量的最大變化范圍，但可根據(jù)類似工
程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來得到經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)參考的依據(jù)。
此外，此種方案水泵和管路數(shù)量多，備用泵組之間
互投控制較為復(fù)雜，泵房占地面積大。因此，這種優(yōu)
化方案還需要根據(jù)具體工程情況來探討研究，有待
實(shí)踐。
4 結(jié)語
在國外的熱軋直接冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，更多的
是對循環(huán)泵組采用流量調(diào)節(jié)閥和旁通管路相結(jié)合
的辦法來解決系統(tǒng)中的水量平衡問題，效果也是比
較好的。綜上所述，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體的項(xiàng)
目情況，充分了解工藝生產(chǎn)的設(shè)計(jì)意圖，將以上所
述的優(yōu)化方法配合使用，選擇相對而言經(jīng)濟(jì)節(jié)能的
水系統(tǒng)方案才是最終的目的。希望本文對在建的熱
軋直接冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有借鑒意義，共同探討熱
軋直接冷卻水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的好方法。
f參考文獻(xiàn)】
[11~-貴良．熱軋或CSP冷卻水泵變速節(jié)能改造分析帆．冶金動力．
2010年第4期．
【2】彭令叁．熱軋軋機(jī)直接冷卻水供水管路壓力控制田．冶金動力．
2010年第4期．
收稿日期：2013-03-15
作者簡介：王建華(1982一)，男，2004年畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)給水
排水專業(yè)，給排水工程師。現(xiàn)從事給排水專業(yè)設(shè)計(jì)工作。
(上接第59頁) 出水水質(zhì)穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動
控制，經(jīng)濟(jì)可行。處理后淡水作為循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水，
濃水用于超濾反沖洗，即達(dá)到節(jié)約用水和減輕環(huán)境
污染的目的，又降低了電廠的運(yùn)行成本，具有很大
的應(yīng)用前景。
(2)超濾裝置和反滲透裝置都是由精細(xì)的膜元
件組成，在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各處理構(gòu)筑物
的運(yùn)行情況，密切關(guān)注超濾和反滲透進(jìn)、出水的水
質(zhì)，以防產(chǎn)生膜污染，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。
f31超濾產(chǎn)水濁度可以穩(wěn)定在0．1 NTu以下，處
理效果優(yōu)于傳統(tǒng)的水處理工藝，大大改善了反滲透
進(jìn)水的水質(zhì)情況，保證了反滲透穩(wěn)定安全的運(yùn)行。
[參考文獻(xiàn)】
【1】錢達(dá)中．發(fā)電廠水處理工程【M】．北京：中國電力出版社，1998
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術(shù)嘰，2006(6)：79—81
【3】曲磊，林琳，邵林．循環(huán)水排污水作為鍋爐補(bǔ)給水水源的處理中雙
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【4】李江，鄢貴權(quán)，李福勤．超濾一反滲透組合工藝處理電廠循環(huán)冷卻排
污水m．貴州科學(xué)，2008(9)：80—82
收稿日期：20l3—03一o6
作者簡介：劉偉杰(1986一)．男，2008年畢業(yè)于華中科技大學(xué)給水排
水工程專業(yè)，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)從事給排水設(shè)計(jì)工作。

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