热电厂化水系统中性废水反渗透处理作为循环水补水的研究

热电厂化水系统中性废水反渗透处理作为循环水补水的研究

李达

（中国联合工程有限公司浙江省杭州市310052）

摘要：热电厂是工业用水大户，在水资源短缺的情况下，部分热电厂开始以城市中水经深度处理后作为热电厂水源。但在运行过程中存在较多问题，热电厂化水系统以深度处理后的城市中水作为水源，处理工艺为超滤+反渗透+混床。本文对热电厂化水系统中性废水反渗透处理作为循环水补水进行了研究。

关键词：热电厂化水系统；中性废水反渗透处理；循环水补水；研究

前言

近些年来，城乡经济都获得了迅速发展，然而各地水资源也逐渐表现为匮乏或者枯竭的趋势。面对新的形势，各地热电厂亟待减轻水源污染，对水源予以合理的利用。热电厂是用水、排水大户，用水费用占企业生产成本的比重不断提高。因而随着水资源的匮乏及环保法律的日趋严格，合理利用水资源，减少水污染，提高水的重复利用率已成为热电厂面临的紧迫任务。化水系统正常运行中不断的产生大量的废水，以往由于利用仅限于简单的输煤、煤灰加湿等较低的水平，同时循环水系统又是热电厂的耗水重点单元，为了节约水资源，提高水资源的回收利用率和利用等级。将尝试将化水废水进行分离，并对反渗透浓水等多类中性废水进行深度处理作为循环冷却水补水。

1化水系统概述

1.1既有设备老化

目前二级除盐设备混合离子交换器由于长期运行，树脂的工作交换容量下降，树脂的使用寿命将达到预期寿命，运行周期变短，再生频繁，且产水水质难以保证，主要表现为：电导率升高，二氧化硅含量升高，“漏硅”次数增加。此外混床的酸碱消耗增加，酸碱废水量增加等将严重影响电厂的安全稳定运行。

1.2操作复杂

水处理系统的操作自动化程度较低。操作系统采用隔膜阀，并且运行时间长久，相对于女员工而言，操作沉重。混床操作工艺复杂，需要定期再生，再生过程步骤及控制参数多，稍有不慎就会造成再生过程出错，直接影响产水品质，这对操作员工的操作能力和操作水平提出了较高的要求。

1.3环保排放需处理

混床采用树脂进行离子交换，树脂在使用过程中，需要反复不断的再生，而再生需要耗费大量的酸碱和优质除盐水，同时将不可避免地排放大量的酸碱废水，对环境造成污染。涉及公司环保部门也对污水排放提出了比较严格的要求，要求热电厂进行污水的排放治理。鉴于上述问题的存在，为了确保安全生产、保证化水系统设备的稳定运行以及供水保质保量，考虑对化水系统实施全面的优化分析，并对除盐水重点环节实施系统优化改造。

2.技术评估

2.1水质情况主要指标对比分析

（1）反渗透浓水水质情况较好，主要原因是目前反渗透用水是地下水，水质好，含盐量低，进入反渗透浓缩后，浓水水质相比矿井水也比较好。反渗透启动冲洗水水质为地下水，水质情况好，可以利用。

（2）反渗透停机冲洗水采用的是除盐水，水质标准高，冲洗中水质含盐量略有升高，但此水质仍然较好。比原水纯度高，可以利用。

（3）过滤器冲洗水为原水，略微含有部分悬浮物，水质含盐量升高不高，水质较好，可以利用。

（4）过滤器反洗水，由于反洗初期水质较混浊，悬浮污染物较多，此部分水不必回收，但反洗中期开始，水质开始变清，悬浮物不多，含盐量升高不多，接近原水，可以利用。

（5）离子交换器冲洗水，主要是启动前冲洗和再生后冲洗，此水质纯净，可以回收。

（6）离子交换器反洗水，主要是再生前反冲洗水，阳床含有一定的悬浮物，反洗初期水质较差，中后期水质好，可以回收，混床反冲洗水水质纯净，全部可以回收。

（7）加热器疏水纯度比较高，可以回收利用，并可以在冬季提高中性水的温度，保障冬季反渗透的运行水温需求。

（8）矿井水：目前相比矿井水较差，水质不稳定，悬浮物含量高，含盐量高，水质相比较差，但考虑到矿井外排水综合利用的情况，目前维持运行处理后作为循环水补水。综上分析，可以看出，目前可以回收的近中性水水质均优于矿井水，具备回收条件，可以集中沉淀后，进行过滤处理后打入一套旧反渗透系统并进行简单脱盐后作为循环水的补水。

2.2设计改造方案：

（1）保留化水系统原有的排水系统，至中和水池（原设计酸碱废水处理水池）和回收水池（目前在用回收池）不变。

（2）在目前的排水沟中用Φ200mm的PVC管路铺设专门的回收管路；在反渗透的产水排放处和浓水排放处安装PVC的接水口，此接水口同PVC回收管路连接在一起。

（3）在冲洗设备的排水口处安装PVC的接水口，此接水口同PVC回收管路连接在一起，日常运行中，中性排放水通过此接水口汇集进入汇集水池，或者直接排放到回收水池。

（4）在混床和阳床的排水口处安装两套可切换的接水装置，再生时将酸碱废水直接排放至地沟，最后排入中和水池，日常运行冲洗时，将冲洗水回收汇集进入汇集水池或排放进入回收水池，重复利用。

（5）化水近中性废水处理后作为循环冷却水补水设计的情况，则需要在化水车间的附近安装一个100m3的新汇集水箱，安设两台清水泵（流量40m3/h，扬程40m）。

（6）在化水车间西侧现中和水池南侧建设一个彩板简易间，内部安装一套反渗透（利用目前公司锅炉水系统淘汰闲置的旧反渗透相关设备），设计进水40m3/h，产水在25-30m3/h。出水管路就近打入目前的循环水补水系统的3#除碳器，进入目前的循环水补水池，利用原有管道自动向循环水吸水井补水。浓水通过管道自动流入回收水池或中和水池，继续作为输煤系统和灰库用水水源。控制方式采用自动控制，根据水箱水位自动启动反渗透系统进行制水。

（7）中性废水作为循环水补水处理工艺流程：化学近中性水→分离收集装置→汇集水箱（新建）→水泵（新增）→两级精密过滤器→反渗透→除碳器→循环水补水池→循环冷却水吸水井。

3热电厂化水系统常见的故障以及解决措施

3.1水样温度对测量的影响

（1）原因分析。由于硅表的工作原理采用的是比色法，所以被测水样的温度对测量结果会产生一定的影响。在蒸汽水样测量中由于水样的温度较高并有冷却装置，温度的影响不大；当用在水处理系统测量时，环境温度的变化很大，造成水样温度变化大，特别是在冬天水样温度很低，被测样品与化学药品反应不充分，容易造成测量结果不准确。（2）处理方法。此时应考虑提高被测水样的温度，增加一个恒温装置来减少温度变化给测量带来的误差。

3.2测量池污染的问题

（1）原因分析。当仪表工作一段时间后，流路系统和测量池都会产生污染和结垢，此时也会给仪表的测量造成影响。（2）处理方法。应定期对水样流路和测量池进行清洗，清洗办法参照延时管路黑色沉淀物污染处理。

4结语

总而言之，随着人类的进步，科学技术的不断发展，热电厂化水系统处理技术也在不断的创新与完善。目前已经研发出很多新型的化水系统处理技术。通过以上的对比分析可知，在诸多化水系统处理技术当中，反渗透处理技术具有耗能低、成本低以及效率高等很多优点，因此，是目前比较理想的热电厂化水系统处理技术，化水系统处理技术目前已经被广泛的应用在很多行业以及领域。在热电厂也要充分的利用此项循环水系统处理技术，从而保证热电厂化水处理系统的经济性、安全运行，在节约热电厂能耗的基础上，有效维护热电厂的正常、稳定运行。

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