熱電廠中水利用的運行經(jīng)驗

馬莉莉　王學(xué)義

【摘 要】我公司主要水源為污水處理廠排放的城市中水，經(jīng)預(yù)處理加藥深度處理后，作為全廠工業(yè)、消防水源，一部分經(jīng)超濾+反滲透+加陽、陰、混床處理后用于鍋爐補給水。本文介紹了長期生產(chǎn)運行中機械加藥澄清池翻池及超濾膜污堵的原因分析和處理方法。

【關(guān)鍵詞】中水應(yīng)用；機械加藥澄清池；翻池；超濾；污堵

一、概述

我國水資源短缺，而火力發(fā)電廠是工業(yè)用水大戶。目前全國已有多家火電廠采用城市中水作為生產(chǎn)用水水源。由于城市中水水質(zhì)復(fù)雜，處理技術(shù)尚不成熟，尤其是作為鍋爐補給水水源，工藝復(fù)雜，基本上是無路可尋。我公司在城市中水的深化處理過程初期經(jīng)常發(fā)生機械加速澄清池翻池、超濾膜污堵等現(xiàn)象，通過不斷的摸索，情況得到了有效的改善。

二、工程概況

國家能源泰安熱電有限公司成立于2013年12月，主營火力發(fā)電和供熱，裝機容量70萬千瓦，兩臺35萬千瓦熱電聯(lián)產(chǎn)機組分布于2015年8月、10月投產(chǎn)。公司主要水源為來自泰安市污水處理廠排放的再生水，勝利水庫地表水為備用水源。公司有處理能力達2000噸/小時的再生水深度處理系統(tǒng)，處理后的水作為電廠循環(huán)水補水、消防水、工業(yè)用水和鍋爐補給水水源，做到一水多用，提高了水的重復(fù)利用率，每年可節(jié)約地表水650多萬噸。

三、公司中水深度處理工藝及特點

（1）再生水預(yù)處理系統(tǒng)流程

城市污水處理廠出水→再生水池→再生水提升泵→機械加速澄清池→變孔隙濾池→工業(yè)消防水池

循環(huán)水排污水→原水池→原水提升泵→機械加速澄清池→變孔隙濾池→清水池→超濾給水泵→補給水系統(tǒng)

（2）簡介

污水處理廠來水進入取水泵房前池，經(jīng)取水泵輸送至再生水池，然后經(jīng)再生水提升泵送入#1、2機械加速澄清池，在機械加速澄清池內(nèi)，通過投加聚合硫酸鐵、石灰、次氯酸鈉、二氧化氯等降低水中的堿度、濁度、總磷和有機物含量，澄清池的出水進入#2推流溝，加濃硫酸調(diào)整PH后進入#4-8變孔隙濾池，經(jīng)變孔隙濾池過濾后進入工業(yè)消防水池，供機組循環(huán)水及公司工業(yè)水、消防水使用。

公司鍋爐補給水處理系統(tǒng)的原水大部分為經(jīng)過深度處理的城市中水，少部分來自循環(huán)水排污水，二者經(jīng)混合后使用，備用水源為天頤湖勝利水庫來水。原水進入原水池后，經(jīng)原水提升泵進入原水機械加速澄清池，在機械加速澄清池內(nèi)，投加聚合硫酸鐵、石灰、次氯酸鈉將水中的堿度、濁度、總磷等降低，澄清池的出水進入#1推流溝，加濃硫酸調(diào)整PH后進入#1-3變孔隙濾池，經(jīng)變孔隙濾池過濾后進入清水池，后經(jīng)超濾給水泵進入鍋爐補給水處理系統(tǒng)。

（3）鍋爐補給水處理系統(tǒng)流程

超濾給水泵→PCF過濾器→疊片過濾器→超濾裝置→超濾水箱→反滲透給水泵→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→淡水箱→淡水泵→逆流再生強酸陽離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房熱力系統(tǒng)。

（4）簡介：

冬季清水池儲水經(jīng)超濾給水泵需經(jīng)生水加熱器加熱，夏季則直接經(jīng)生水加熱器旁路送至PCF過濾器，PCF過濾器加次氯酸鈉消除微生物，出水經(jīng)疊片過濾器進入超濾。超濾產(chǎn)水進超濾水箱，經(jīng)反滲透給水泵、保安過濾器進入反滲透，反滲透產(chǎn)水進入淡水箱，一部分作為熱網(wǎng)補水經(jīng)熱網(wǎng)補水泵進入熱網(wǎng)，另一部分通過淡水泵經(jīng)逆流再生強酸陽離子交換器、逆流再生強堿陰離子交換器進入混合離子交換器，生產(chǎn)出合格的除鹽水儲存于除鹽水箱，經(jīng)由除鹽水泵補充至主廠房熱力系統(tǒng)。

（5）我公司還設(shè)計投產(chǎn)了工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。工業(yè)廢水處理系統(tǒng)是收集和處理電廠的工業(yè)廢水，使之達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996新擴建企業(yè)一級排放標準后回收使用。廢水處理系統(tǒng)收集的全廠廢水包括：鍋爐補給水處理系統(tǒng)排水、凝結(jié)水系統(tǒng)再生排水、化驗室排水、機組啟動排水、鍋爐化學(xué)清洗排水、空氣預(yù)熱器清洗排水、鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水、除塵器沖洗水。包含經(jīng)常性工業(yè)廢水處理、含煤廢水處理和生活污水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)流程如下：

非經(jīng)常性廢水→廢水貯存池→廢水輸送泵→pH調(diào)整槽→絮凝槽→斜板澄清池→最終中和池→清凈水池→回收利用

酸 堿

ò ò

經(jīng)常性廢水→廢水貯存池→廢水輸送泵→最終中和池→清凈水池→回收利用

含煤廢水儲存池→含煤廢水提升泵→高效澄清器→纖維球過濾器→清水池→回用

四、城市中水深度處理過程中存在問題及解決方案

1、冬季預(yù)處理出水水質(zhì)差，機械加速澄清池翻池。

本公司機械加速澄清池為露天設(shè)計，且進水系統(tǒng)無伴熱裝置，冬季進水水溫低，與凝聚劑反應(yīng)速度慢，常出現(xiàn)出水濁度增大、渾濁現(xiàn)象，容易造成超濾膜污堵，跨膜壓差增大，產(chǎn)水量下降，無法保證后續(xù)設(shè)備供水。

通常采用以下措施進行預(yù)防：

（1）加強與機組值班人員溝通，盡量保持穩(wěn)定流量補充循環(huán)水，保證機械加速澄清池進水量穩(wěn)定。如需調(diào)整機械加速澄清池進水量，先提前調(diào)整加藥量。

（2）加強巡檢，根據(jù)水質(zhì)情況及時調(diào)整加藥和排泥量。

（3）運行中嚴密監(jiān)控機械加速澄清池出水濁度。

出現(xiàn)機械加速澄清池出水渾濁現(xiàn)象時，立即采取以下措施：

（1）停止澄清池攪拌電機，暫停投加聚合硫酸鐵和氫氧化鈣，減小澄清池出力，加強排泥，條件允許時停止澄清池運行，等澄清池內(nèi)泥渣自然沉降至產(chǎn)水區(qū)澄清后再正常運行。

（2）檢查變孔隙濾池污染情況，如變孔隙濾池水質(zhì)渾濁，開變孔隙濾池反洗排水門將水排放至再生水池重新利用，并反洗被污染的變孔隙濾池。

（3）嚴密監(jiān)視清水池出水濁度，濁度升高時，首先檢查濁度儀是否正常工作，并取樣手動化驗，確保結(jié)果的準確性。確認清水池被污染時，打開生水加熱器出水放空氣閥，可將清水池被污染水排放至原水池重新利用，以防止高濁度水進入超濾，造成膜元件污堵。

2、超濾膜元件污堵

有研究表明，當超濾進水濁度較大時，會有更多的雜質(zhì)被超濾膜截留，而被截留的雜質(zhì)附著于超濾膜表面，起到截留更多雜質(zhì)的作用，這時超濾的產(chǎn)水濁度不會變大，但跨膜壓差會明顯升高。我公司投產(chǎn)以來，供熱面積不斷增加，供熱季超濾需不間斷運行，加上冬季機械加速澄清池經(jīng)常出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象，出水濁度大，直接導(dǎo)致超濾進水水質(zhì)差，超濾跨膜壓差逐漸升高，產(chǎn)水量下降，無法保證后續(xù)設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運行。出現(xiàn)此情況后，我公司做了以下努力：

（1）正常運行過程中定期取樣分析出水水質(zhì)，檢查跨膜壓差變化情況，根據(jù)壓差和產(chǎn)水流量調(diào)整反洗周期。

（2）改造超濾進氣方式，加大空氣擦洗進氣壓力。

（3）加強化學(xué)清洗，增加進藥量并延長浸泡和空氣擦洗時間。經(jīng)過多次的加強化學(xué)清洗發(fā)現(xiàn)，酸（鹽酸）洗浸泡效果較好，可有效降低跨膜壓差，增加產(chǎn)水量。

（4）檢查濃水排污流量在正常范圍，濃水流量過小會加速超濾膜的污染，過大則會降低超濾的回收率，通過調(diào)整濃水排放閥控制超濾壓差≯150kpa，當流量<130T/h時應(yīng)及時進行化學(xué)清洗。

2018年夏季，為保證供熱工作正常進行，我公司更換了部分超濾膜，并將換下的膜元件送廠家檢測，發(fā)現(xiàn)膜表面主要污染物為銅元素。公司和廠家共同制定了酸洗--氨水洗--堿洗的離線化學(xué)清洗方案。此方法清洗效果良好，能將超濾跨膜壓差降至100KPa以下，產(chǎn)水量提升至額定出力。

五、結(jié)論

中水回用于熱力發(fā)電廠，可以節(jié)約水資源，保護生態(tài)環(huán)境，具有良好的社會效益、環(huán)境效益和顯著的經(jīng)濟效益。但中水的硬度、堿度、有機物含量都較高，并且水質(zhì)受季節(jié)、天氣、溫度的影響較大，中水深度處理至鍋爐補給水工藝復(fù)雜，過程較長，加藥種類繁多，運行中工況復(fù)雜，我公司積極采取措施，應(yīng)對運行中出現(xiàn)的各種狀況，制備了足量合格的淡水和除鹽水，確保了公司的發(fā)電和供熱任務(wù)圓滿完成。

（作者單位：泰安熱電有限公司）