循环冷却排污水高回用深度处理技术

循环冷却排污水高回用深度处理技术

贾振田

河北德龙环境工程股份有限公司河北保定071000

摘要：循环冷却水处理系统是以水作为冷却介质并循环使用的一种冷却水系统，主要由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流过需要降温的生产设备（换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后温度上升，升温后的冷水流过冷却塔蒸发冷却以后水温降低，用泵送回生产设备再次使用。本文主要针对循环冷却排污水高回用深度处理技术进行简要分析。

关键词：循环冷却；排污水；深度处理；技术

1设计范围

1.1生产废水深度处理界区范围

生产废水进入原水调节池后，至RO淡水进入回用水池及RO浓水进入浓水回用水池，中间的所有设备、连接管道（含保温）、加药系统、膜清洗系统、电气系统、仪表系统。

压缩空气、仪表气、生产用水等：甲方提供接口到界区外1米。

1.2系统设计范围

乙方设计范围：生产废水深度处理系统界区内所有工艺配置、总图布置、设备选型、管网走向、电气、仪表、防雷接地、电缆、管架及桥架、钢架平台等。通风条件由乙方提供。不包括回用水泵、回用水管道及浓水排放泵和管道。

甲方设计范围：土建设计、照明设计，乙方要配合甲方及时提交相关土建设计条件。

1.3设备供货范围

乙方：界区范围内的所有设备、管道、阀门、电气、仪表、控制系统、电缆、管架及桥架、钢架平台等。（除回用水泵、浓水排放泵及酸碱集水坑排液泵外）

甲方：DCS控制系统的远程I/O柜、DCS的DO中继柜、仪表电源柜（包括UPS）、照明、通风设备。

1.4.施工、安装范围

乙方：包括设备、管道、钢平台、仪表、电气、设备防腐及界区内相关桥架等安装、调试。

甲方：设备土建基础、基础防腐、各类钢筋混凝土水池、生产厂房、防雷接地、照明、通风等施工及安装。

1.5电气、仪表及控制系统范围

1.5.1界区内不设配电室、变电所、控制室。

1.5.2废水低压变电所及配电室的电气供电柜体的总体布置由甲方设计。本界区的低压供电柜要求采用MNS标准柜，由乙方供货，采用和甲方的低压柜拼柜安装，连接至甲方的一段、二段电。本界区的电气柜布置在废水低压变电所及配电室。

1.5.3DCS组态和DCS的控制柜由甲方负责完成；乙方配合实现。乙方提供相应的电气、仪表的控制、逻辑、P&ID等相关信息，满足甲方实现DCS系统的控制、操作。DCS控制柜布置在废水低压变电所及配电室。

1.5.4电缆接线到甲方的DCS端子、供电端子。乙方提供仪表、电气设备需要供电的电源的数量清单、电流负荷，提供给甲方设计。DCS远程I/O柜与乙方的配电柜分开布置；预留将来将远程I/O柜与其它电气柜隔开单独配空调的空间。

1.5.5防雷接地界限：由乙方设计，甲方负责预埋施工，设备本体防雷接地由乙方施工。接地装置及预埋件要求采用不锈钢材质。

2传统循环水系统水处理工艺

循环水系统是由冷却塔、循环水泵和换热器组成。冷却水由冷却水泵输送到换热器后水温升高，经过冷却塔冷却后，进入水泵吸水池循环使用。为了防止循环水在冷却器中腐蚀、结垢，在循环水中投加缓蚀阻垢水质稳定水处理剂进行水质稳定处理。由于蒸发、风吹损失，循环水的含盐量会不断增加，循环水就会不断浓缩。

为了保证水质稳定，就需要降低浓缩倍数，根据浓缩倍数来不断的排污，而浓缩倍数排污是按照循环水中的离子的综合浓度除以补充水中的离子综合浓度确定的。如果补充水水质较好，补充水中的离子综合浓度很小，即使循环水的离子浓度不是很大，循环水中的离子的综合浓度除以补充水中的离子浓度，浓缩倍数也较大，也需要排污，从而浪费补充新水。有的时候浓缩倍数虽然不超标，不需排污，而循环水中的单一离子的浓度超标，即超出了水处理剂的耐受程度，达不到水质的稳定效果。

当循环水的单一离子浓度没有达到处理剂对水中离子的耐受能力，循环水的浓缩倍数达到一定的控制上限时就要排污，没有充分考虑到循环水补水的水质，也要进行大量的排污，同时为了保证水量的平衡，需要不断的补充新水，造成新水的浪费。由于循环水补充的新水中有悬浮物和浊度，没有补水过滤器，补充到循环水中会扩散。冷却塔是逆流抽风式冷却塔，由于外界污染物的吸入，循环水悬浮物、浊度也会不断的增加。

为了保证循环水不堵塞换热器，清除水中的杂质和浊度，在循环水系统中增加一个旁滤系统，对循环水进行部分的过滤，过滤器需要进行反冲洗，也浪费了大量的水资源。按照传统的循环水处理工艺，系统排污和过滤器的反冲洗排污都是单独进行的，没有进行综合利用，浪费大量的水资源和水处理剂的费用。

3工艺技术要求

3.1总技术要求

3.1.1本技术协议提出了最低限度的技术要求，并未对全部技术细节做出详细规定，也未充分引用有关标准和规范的条文，乙方应提供符合本技术协议和工业标准的优质产品，对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。

3.1.2本项目招标文件、投标文件及相关澄清函等作为本技术协议的一部分。如出现冲突，最终解释权归甲方所有。

3.1.3本技术协议所列标准与其它标准或规范有矛盾时，按较高标准执行。

3.1.4设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，甲方不承担有关设备专利的一切责任。

3.1.5乙方应提供质量可靠的设备，生产技术要在保证低能耗、运行可靠的基础上，做到经济、先进、成熟。

3.1.6设备在设计加工和制造上均应为高标准的优质产品。在指定的技术要求的工作范围内，设备能够长期安全经济运行，并操作方便，维护工作量少。

3.1.7室外管架和所有室外钢平台、钢梯、钢栏杆防腐采用两底两面，底漆采用高固态环氧磷酸锌漆（体积固体分≥80%），面漆采用丙烯酸聚氨酯面漆（体积固体分≥55%），每层底漆干膜厚不小于85μm，每层面漆干膜厚不小于35μm，总干膜厚度不小于240μm。

3.1.8室内钢结构防腐采用两底两面，底漆采用高固态环氧磷酸锌漆（体积固体分≥80%），面漆采用可复涂型环氧面漆（体积固体分≥65%），每层底漆干膜厚不小于90μm，每层面漆干膜厚不小于50μm，总干膜厚度不小于280μm。

3.1.9防腐底漆高固态环氧磷酸锌漆技术要求：AB组分混合比=3:1，比重1.5。

3.1.10所有碳钢结构除锈等级要达到Sa2.5，防腐面漆颜色由业主确定，防腐涂料使用年限15年。

3.1.11所有水中钢构件防腐要求：水中钢构件经除锈处理后，涂60μm厚环氧富锌底漆、80μm厚环氧云铁中间漆、200μm厚厚浆型环氧沥青面漆防腐。

3.2工艺流程简述

原方案：斜板沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩池，污泥浓缩池上清液回流至系统调节池，污泥用泵送入初期雨水污泥脱水系统进行脱水处理。

经优化后：斜板沉淀池产生的污泥直接送入初期雨水浓缩池中，与初期雨水污泥共用同一套污泥脱水系统。

3.3工艺指标要求

3.3.1产水率：≥87%，浓水率：≤13%。

计算方法：产水率=（清水产量-添加的新水量-排污量）/系统总进水量。

添加的新水量包括：所有添加药剂带入系统中的新水量，无法计算新水量的以药剂的添加量计。

产水水质要优于生产用水水质。电导率不大于90μS/cm。

3.3.2多介质过滤器：SS≤8mg/L浊度≤10NTU

3.3.3超滤装置：出水SDI≤3

3.3.4一级反渗透：单支膜脱盐率一年内≥99.5％，三年内≥97％

系统膜脱盐率一年内≥98％，三年内≥95％回收率≥75％

3.3.5浓水纳滤：单支膜脱盐率≥83％，系统膜脱盐率≥80%回收率≥50％

4结束语

综上所述，循环水冷却系统综合排污工艺，是一种新型的循环水水质稳定的处理和排污方式，经过1a的运行，整个循环水系统的新水补充量减少到平均每月8.3万m3，降低了循环水的补充新水成本，节约了水资源。

参考文献

[1]周鸿雁,那又春,李宏刚.循环水冷却塔的改造[J].河北化工.2016(05)

[2]萧军.循环水冷却装置需完善的工艺细节[J].中国氯碱.2015(02)