全膜水處理工藝在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用

基于“超濾(UF)→反滲透(RO)→EDI”的全膜水處理工藝結(jié)合了先進(jìn)的膜分離技術(shù)，應(yīng)用于電廠鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)，可達(dá)到污染物去除和深度脫鹽的目的，滿足后續(xù)工藝水質(zhì)的要求。

全膜水處理

1全膜水處理工藝特性

根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組參數(shù)、水源水質(zhì)、場(chǎng)地位置特性、環(huán)境保護(hù)等因素，下沙熱電全膜水處理系統(tǒng)按照“超濾一級(jí)反滲透二級(jí)反滲透電脫鹽”系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)輸出考慮為2× 140m3/h，

酸堿度為基本污水指標(biāo)， 勢(shì)必成為供需熱點(diǎn)，這對(duì)于E-1312 pH電極、，S400-RT33 pH電極等眾多制造商來(lái)說(shuō)是一大好處。美國(guó)BroadleyJames作為美國(guó)BroadleyJamesE-1312的老牌制造商，必將為中國(guó)的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們生產(chǎn)的pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，檢測(cè)準(zhǔn)確。廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)及污水處理過(guò)程中。

超濾系統(tǒng)采用西門(mén)子Memcor的壓力超濾膜系統(tǒng)。單套系統(tǒng)采用96塊超濾膜，產(chǎn)水流速為180m3/h，超濾膜為外壓式超濾膜。由于外壓式超濾膜的污水接收空間是內(nèi)壓式超濾膜的4-5倍，因此外壓式超濾膜能夠承受的進(jìn)水懸浮物可以比內(nèi)壓式超濾膜高4-5倍。外壓式超濾膜的耐污染性無(wú)疑優(yōu)于內(nèi)壓式超濾膜，對(duì)原水的適應(yīng)性也更強(qiáng)。根據(jù)制造商的推薦值，進(jìn)水濁度要求低于20 NTU。

由于EDI進(jìn)水水質(zhì)的要求，反滲透系統(tǒng)采用兩級(jí)膜處理。一級(jí)反滲透膜組件采用陶氏BW30-400FR防污膜元件，一級(jí)和二級(jí)布置。設(shè)計(jì)單位膜面積水通量為23.47 L/(m2·h)，產(chǎn)量為158 m3/h。二級(jí)反滲透膜組件采用DOW BW30-400膜元件，布置在一級(jí)和二級(jí)。設(shè)計(jì)單位膜面積水通量為26.8升/(m2·h)，產(chǎn)量為150m3/h，陶氏BW30-400系列膜元件對(duì)進(jìn)水的要求如下:pH 2 ~ 11，高操作溫度45℃，高操作壓力41巴，高允許污染指數(shù)5，余氯0.1毫克/升，反滲透膜分離技術(shù)在壓力驅(qū)動(dòng)下，能有效去除水中固體溶質(zhì)、有機(jī)物、膠體、微生物、細(xì)菌等雜質(zhì)。它與前置超濾系統(tǒng)結(jié)合使用，具有工藝先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、無(wú)污染、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

電除鹽裝置采用離子純CEDI的LX-45膜堆，共有28個(gè)膜堆，單套輸出140m3/h，CEDI系統(tǒng)不需要鹽、濃水循環(huán)和單獨(dú)的極性水排放，整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。由于濃水和極性水在一級(jí)反滲透前全部回用，水利用率可達(dá) ，膜堆設(shè)計(jì)有兩個(gè)入口和兩個(gè)出口(淡水入口/出口和濃水入口/出口)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。與鹽膜堆相比，該系統(tǒng)可以立即使用。

2循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行狀況及特點(diǎn)

電廠循環(huán)水系統(tǒng)采用單元供水系統(tǒng)。汽輪機(jī)循環(huán)冷卻水為自來(lái)水，冷卻水量為17500噸/小時(shí)，3臺(tái)機(jī)組配有4臺(tái)循環(huán)水泵、1根供水管、1根回水管和4-force通風(fēng)冷卻塔。平篩后設(shè)置輔助循環(huán)水泵，用于停機(jī)初期的輔助冷卻。供水系統(tǒng)由coo組成

2)循環(huán)水系統(tǒng)原設(shè)計(jì)沒(méi)有底部排污口，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行中循環(huán)水濃度比超標(biāo)時(shí)污水無(wú)法排放。它只能通過(guò)水泵抽吸或溢流的方式來(lái)控制。這種方法不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、耗能，而且不能準(zhǔn)確控制濃度比，系統(tǒng)存在結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。

3)隨著《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的實(shí)施，廢水排放越來(lái)越嚴(yán)格，循環(huán)水進(jìn)入雨水系統(tǒng)存在環(huán)境合規(guī)性問(wèn)題。

4)循環(huán)水經(jīng)冷凝器冷卻后，回水溫度達(dá)到35℃左右，溫水排放導(dǎo)致能耗。

由于循環(huán)水系統(tǒng)存在上述問(wèn)題，迫切需要采用一種兼顧安全性、經(jīng)濟(jì)性和合規(guī)性的運(yùn)行方式對(duì)循環(huán)水進(jìn)行回收。

4循環(huán)水回用工程

4.1循環(huán)水水質(zhì)分析

2016年度循環(huán)水水質(zhì)報(bào)告的實(shí)施表明，由循環(huán)水水質(zhì)控制的指標(biāo)硬度和濃度比經(jīng)常超標(biāo)。運(yùn)行過(guò)程中，必須通過(guò)溢流獲得降低的硬度和濃度比，以確保循環(huán)水系統(tǒng)冷凝器鋼管不結(jié)垢，這對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大影響。但是，指標(biāo)完全滿足整個(gè)膜水處理系統(tǒng)的進(jìn)水要求。以水質(zhì)分析循環(huán)水為前提，2017年實(shí)施了循環(huán)水回收項(xiàng)目。

4.2循環(huán)水回用工程的實(shí)施

1)循環(huán)水水母管通過(guò)DN150管道與化學(xué)水箱補(bǔ)給水管連通。運(yùn)行時(shí)，利用循環(huán)水泵產(chǎn)生的壓頭將部分循環(huán)水循環(huán)至化學(xué)水箱，作為整個(gè)膜水處理系統(tǒng)的進(jìn)水口，達(dá)到污水排放的效果。

2)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水母管回水溫度約為35℃，可提高整個(gè)膜水處理系統(tǒng)的進(jìn)水溫度，減少冬季運(yùn)行時(shí)用于加熱整個(gè)膜水處理系統(tǒng)進(jìn)水的蒸汽量，有效節(jié)能降耗。

3)部分循環(huán)水通過(guò)管道排放后，將起到旁通過(guò)濾的作用，可降低降低循環(huán)水的濁度，減少冷凝器管道的結(jié)垢。

4.3全膜處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)

機(jī)組運(yùn)行期間每天循環(huán)水約500 m3。項(xiàng)目實(shí)施后，超濾系統(tǒng)運(yùn)行正常，出水濁度為0.045~0.091 NTU，進(jìn)出口壓差為89 ~ 93千帕，壓差增加約40千帕，上限為150千帕，出水濁度合格。反滲透系統(tǒng)一級(jí)壓差為149~161千帕，二級(jí)壓差為89 ~ 93千帕。壓差正常。水電產(chǎn)量為9.1 ~ 10.2μ s/cm，脫鹽率和產(chǎn)水量正常。

系統(tǒng)出水水質(zhì)為:鍋爐補(bǔ)給水電導(dǎo)率0.18 μS/cm，鈉離子1-2μ g/l，硅酸鹽自由基10μg/l

2指標(biāo)年循環(huán)水報(bào)告顯示，循環(huán)水回收項(xiàng)目的實(shí)施不會(huì)影響整個(gè)膜水處理系統(tǒng)和出水水質(zhì)的運(yùn)行。循環(huán)水年平均濁度從2016年的6.7 NTU降低下降到2017年的3.8 NTU，其余指標(biāo)下降，全年超標(biāo)次數(shù)明顯減少。

5循環(huán)水回用工程效果評(píng)價(jià)

1)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水每天回用500m3，通過(guò)循環(huán)冷卻水回用，濃度比基本控制在6倍以內(nèi)，有效避免冷凝器結(jié)垢，減少公司自來(lái)水用量，避免循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排放污水進(jìn)入雨水系統(tǒng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2)從2017年3月開(kāi)始，機(jī)組日歷運(yùn)行130天，循環(huán)水污水排放量減少65,000m3，全年自來(lái)水費(fèi)按4.8元/m3計(jì)算節(jié)約292 500元。

3)如果機(jī)組在冬季運(yùn)行，o

隨著社會(huì)從010年到10051年的發(fā)展，火電企業(yè)面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)形勢(shì)，尤其是天然氣發(fā)電企業(yè)，由于占地面積小，沒(méi)有煤場(chǎng)，普遍無(wú)法具備傳統(tǒng)燃煤火電企業(yè)的污水處理能力。鑒于上述原因，該技術(shù)在兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性的同時(shí)，徹底解決了循環(huán)水污染排放問(wèn)題，在采用全膜水處理系統(tǒng)的天然氣發(fā)電企業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。