論火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理的廢水如何做到深度減排

范 銘

西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司 河北 石家莊 050000

在火力發(fā)電廠中,除鹽水進(jìn)入鍋爐,吸收燃料(煤、石油或者天然氣等)燃燒產(chǎn)生熱能,轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?導(dǎo)入汽輪機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能,通過(guò)蒸汽的做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋．?dāng)蒸汽各種損耗和做功后,需要及時(shí)向機(jī)組補(bǔ)充新的給水以滿(mǎn)足正常運(yùn)轉(zhuǎn),故而用來(lái)補(bǔ)充鍋爐汽水損失的水,就稱(chēng)為鍋爐補(bǔ)給水。

鍋爐補(bǔ)給水處理的主要任務(wù)是通過(guò)供給充足、質(zhì)量合格的除鹽水,保證機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益提高,對(duì)火電廠的廢水排放要求愈來(lái)愈嚴(yán),如何做到減少?gòu)U水排放,提高回收再利用,降低高鹽廢水對(duì)環(huán)境的污染,以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)企業(yè)提出的更高要求和標(biāo)準(zhǔn),成為了迫在眉睫并亟待解決的問(wèn)題。

現(xiàn)就我廠補(bǔ)給水的現(xiàn)狀,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比和分項(xiàng)治理,將鍋爐補(bǔ)給水的廢水排放進(jìn)一步做到深度減排和回收再利用,作一一闡述。

一、系統(tǒng)流程

原水(生水)→生水池→生水泵→機(jī)械攪拌澄清池→無(wú)閥濾池→清水箱→清水泵→盤(pán)式過(guò)濾器→超濾組件→超濾水箱→超濾出水輸送泵→反滲透保安過(guò)濾器→高壓泵→反滲透組件→淡水箱→淡水泵→逆流再生陽(yáng)離子交換器→除碳器→中→間水箱→中間水泵→逆流再生陰離子交換器→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房

二、廢水減排

在除鹽水的生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)生廢水的主要設(shè)備是超濾反洗排放水、反滲透濃水排放、除鹽系統(tǒng)正洗水和再生廢水。

電廠的超濾系統(tǒng)由超濾裝置、超濾輸送泵、超濾反洗裝置和加藥系統(tǒng)、超濾水箱等組成。在運(yùn)行過(guò)程中,超濾采用全量過(guò)濾方式運(yùn)行,運(yùn)行模式為“過(guò)濾—反洗—過(guò)濾—反洗”的循環(huán)往復(fù),反洗過(guò)程中,次氯酸鈉計(jì)量泵自動(dòng)投入運(yùn)行。反洗用水來(lái)自超濾水箱,因?yàn)榉聪此屑尤肓舜温人徕c溶液,所以反洗超濾裝置的同時(shí),也起到了消毒作用。反洗水排放至生水池,通過(guò)生水泵打入工業(yè)廢水污泥濃縮池,經(jīng)過(guò)沉淀,清水進(jìn)入公用水池至除塵動(dòng)力水箱,排放至廠區(qū)沖灰或煤場(chǎng)噴灑,綠地澆花等用項(xiàng)。

超濾運(yùn)行過(guò)程中,每30分鐘設(shè)置自動(dòng)反洗一次,反洗時(shí)間3分20秒。現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,將反洗時(shí)間間隔延長(zhǎng),減少反洗水的排放。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)看出,進(jìn)出水壓力和產(chǎn)水濁度僅有輕微的變化,滿(mǎn)足延長(zhǎng)條件,所以將超濾反洗時(shí)間延長(zhǎng)至90分鐘,減少反洗次數(shù),達(dá)到降低廢水排放的目的。

因廢水水質(zhì)較好,化學(xué)小組通過(guò)向廠部提出設(shè)備異動(dòng),將超濾反洗廢水由原來(lái)的排放至工業(yè)廢水改動(dòng)為排放至涼水塔,作為循環(huán)水補(bǔ)充水再利用。減少?gòu)U水排放的同時(shí),提高了廢水回收利用率。

在預(yù)處理工藝中,超濾出水水質(zhì)要求SDI＜2,膠體去除率＞98%。出水經(jīng)超濾水箱進(jìn)入RO反滲透膜反應(yīng),進(jìn)一步凈化處理。

反滲透膜在過(guò)濾時(shí),水中的絕大部分鹽類(lèi)保留在濃水中,導(dǎo)致濃水含鹽量上升,例如水的回收率為75%即進(jìn)水經(jīng)反滲透濃縮后其體積減少到原來(lái)的25%時(shí),濃水中鹽的濃度也大致增加至進(jìn)水的4倍。鹽類(lèi)的這種濃縮是反滲透結(jié)垢的主要原因。反滲透結(jié)垢的主要物質(zhì)是難溶鹽。防止反滲透膜結(jié)垢的方法主要有：加酸防止CaCO3垢生成法、加阻垢劑防垢法。我廠采用后者,經(jīng)嚴(yán)密計(jì)算,當(dāng)一套反滲透運(yùn)行時(shí),啟動(dòng)一臺(tái)阻垢劑加藥泵,沖程至30%;啟動(dòng)兩套反滲透,沖程至60%;啟動(dòng)三套反滲透,沖程至100%.能夠滿(mǎn)足反滲透運(yùn)行條件。在運(yùn)行過(guò)程中,隨時(shí)進(jìn)行阻垢劑加藥的調(diào)整和監(jiān)督,是保證反滲透正常運(yùn)行的必要條件。

反滲透出水的淡濃比為3：1,當(dāng)?shù)看髸r(shí),水濃縮率高,易造成膜的結(jié)垢堵塞,當(dāng)濃水量大時(shí),又造成大量廢水排放,造成了水質(zhì)的浪費(fèi)和環(huán)境污染。故而在運(yùn)行過(guò)程中,不僅要調(diào)整阻垢劑加藥量,也要對(duì)產(chǎn)水濃水的排放量及時(shí)進(jìn)行監(jiān)督,是保證反滲透系統(tǒng)廢水減排的有效手段。

水經(jīng)反滲透預(yù)除鹽后,除去了絕大部分的溶解鹽類(lèi),但還有大約10%左右的溶解鹽類(lèi)尚未除盡,作為鍋爐補(bǔ)給水,需要進(jìn)一步進(jìn)行深度除鹽處理。

深度除鹽采用的是離子交換法,有一級(jí)除鹽和混床組成。離子交換樹(shù)脂在水分子的作用下,有向水中擴(kuò)散的傾向,從而使樹(shù)脂活性基團(tuán)上留有與可交換離子相反的電荷,形成正的或負(fù)的電場(chǎng),由于異性電荷的吸引力而抑制了可交換離子的進(jìn)一步擴(kuò)散。使水中的離子吸附在樹(shù)脂上,從而達(dá)到除鹽的目的。在除鹽系統(tǒng)的投入運(yùn)行過(guò)程中,產(chǎn)生廢水的步驟是床體正洗排水至合格的這一段時(shí)間,通過(guò)正洗,將除鹽系統(tǒng)內(nèi)廢水產(chǎn)物及時(shí)排出,達(dá)到排出的水質(zhì)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后,投入運(yùn)行。我們對(duì)系統(tǒng)正常投運(yùn)前的沖洗廢水,也就是正洗水,進(jìn)行減排。步驟如下：?jiǎn)?dòng)一級(jí)除鹽陽(yáng)床正洗5分鐘,測(cè)Na+含量符合投運(yùn)條件,投入運(yùn)行,對(duì)陰床進(jìn)行正洗沖洗,先投運(yùn)進(jìn)水門(mén)和正洗水門(mén),5分鐘后投運(yùn)正洗出水電導(dǎo)表,很快沖洗合格可以投運(yùn)。相比直接串洗一級(jí)除鹽,要節(jié)省大約10-15分鐘,每次投洗節(jié)水約20噸。

提高離子交換樹(shù)脂的工作交換容量,減少再生次數(shù),也是深度減排的內(nèi)容。影響工作層交換容量的因素也有很多,如再生劑量、來(lái)水水質(zhì)、樹(shù)脂種類(lèi)、樹(shù)脂顆粒大小、數(shù)量,進(jìn)入樹(shù)脂層的流速以及水溫等等。再生時(shí)的反洗水可以通過(guò)回收再利用。進(jìn)酸堿、置換的高鹽廢水排入工業(yè)廢水,通過(guò)調(diào)整PH 至合格排放。正洗水在正洗初期可排入廢水池,正洗后期可回收利用,達(dá)到合理的廢水綜合利用率。

三、小結(jié)

綜上所述,在整個(gè)鍋爐補(bǔ)給水處理過(guò)程中,預(yù)處理的反洗排水和濃水排放,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行了深度減排。針對(duì)除鹽系統(tǒng)的再生及正常運(yùn)行過(guò)程廢水排放,通過(guò)調(diào)整運(yùn)行手段,采取有效控制,達(dá)到了減排的目的。