热电厂再生水回用工艺分析.pdf

热电厂再生水回用工艺分析 ＊ 李长东 1 张兴文 1,2 王 栋 1 李永新 3 1.大连理工大学环境与生命学院, 辽宁 大连 116023; 2.大连春兴水处理科技发展有限公司, 辽宁 大连 116021; 3.大连热电股份有限公司北海热电厂, 辽宁 大连 116021 摘要 介绍一套日处理量14 400 t的再生水回用工艺, 该工艺应用预处理反渗透工艺深度处理二级城市污水并将产 水回用于热电厂的循环冷却水及锅炉补给水的源水, 分析了该工艺关键单元的特点。 运行结果表明 该工艺可行, 产 水各项指标满足该热电厂对回用水的要求。 最后, 对工艺运行过程中出现的问题提出解决办法和改进建议。 关键词 热电厂;再生水回用; 循环冷却水;锅炉补给水 ANALYSIS OF RECLAIMED WATER REUSE PROCESS IN THERMAL POWER PLANTS Li Changdong1 Zhang Xingwen1 ,2 Wang Dong1 Li Yongxin3 1.School of Environmental and Biological Science and Technology, Dalian University of Technology , Dalian 116023, China; 2 .Dalian Chunxing Water Treatment Science 3.Beihai Thermal Power Plant of Dalian Thermal Power Co. , Ltd. , Dalian 116021, China Abstract A reclaimed water reuse process was introduced in which pretreatment and reverse osmosis were applied to treat sewage effluentfor circulating cooling water and source water of boiler make -up water treatment system of a thermal power plant, whose designing ability was 14 400 t d. The characteristics of the key technological units of the process were investigated. The operational results show that the process is feasible and the effluent quality can meet the index requirements of reuse water of the thermal power plant. Finally, solutions for the problems found in the operation of the process and some suggestions on the processwere provided. Keywordsthermal power plant;reclaimedwater reuse;circulating cooling water; boiler make -up water ＊国家科技型中小企业技术创新基金项目 06C26222120795 ; 国家重 点环境保护实用技术示范工程项目 2007- S-037 。 大连热电股份有限公司北海热电厂长期以来一 直购买城市自来水并利用预处理 复床 混床工艺 处理后作为该厂工业用水 ,为解决用水资金压力以及 发电成本上升等问题 ,决定启用再生水回用项目。项 目主要内容是建一套规模为14 400 t d的再生水回用 装置 ,将附近污水处理厂达标排放污水经一系列预处 理工艺处理后打入反渗透系统 ,产水一部分回用为热 电厂循环冷却水 ,一部分通过该热电厂原有复床混 床工艺继续处理后用作锅炉补给水 。 1 工艺进水水质及产水指标 该项目原水取自大连市春柳河污水处理厂排水, 水质见 表 1。该 热 电厂 对 回用 水的 指 标要 求 CODMn3 mg L ; 氨氮 1 mg L ; 电导率 240 μ S cm; 其他指标达到工业循环冷却水标准 。 表 1 进水水质 项目检测结果 COD mgL - 1 65 BOD5 mgL- 132 氨氮 mgL- 1 28 . 6 TDS mgL- 1 738 pH7. 41 全硬度 mgL- 1341 电导率 μ Scm- 11 230 2 工艺及特点 2. 1 工艺流程 该项目工艺路线如图 1 所示 ,其中接触氧化絮 凝沉淀 两级过滤工艺为反渗透的进水预处理部分。 接触氧化塔出水进入沉淀池之前投加絮凝剂聚合氯 化铝 PAC 强化沉淀效果 ; 在两级过滤前投加杀菌剂 NaClO 杀灭水中微生物, 防止其对反渗透膜的污染; 68 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 在进入反渗透膜之前投加还原剂 NaHSO3、非氧化性 杀菌剂异噻唑磷酮和阻垢剂 PH- 135, 以防止水中余 氯等氧化性物质对反渗透膜的腐蚀 ,进一步杀灭水中 微生物并控制反渗透膜结垢。 图 1 工艺流程 2. 2 工艺特点 2. 2. 1 接触氧化塔 接触氧化法对可生化性较差的污水中的氨氮 、 可 生物降解有机物、铁 、锰、浊度等均有一定的去除效 果,在深度处理二级城市污水中得到应用 [ 1] , 本工程 实例中接触氧化塔即采用接触氧化工艺 , 设计为塔 状,塔高14 m ,塔体置于地面以上。塔内由组合填料 和弹性立体填料按 1∶ 1 配比填充 ,既具备组合填料容 易挂膜 、 耐冲击性强的特点 ,又综合了弹性立体填料 充氧效率高、 污泥产量小的优势。 2. 2. 2 纤维束过滤 纤维束过滤器型号为 DA863 高效过滤器 , 该过 滤器采用的是一种 新型的过滤材料 自适应 滤料 [ 2] 。 2. 2. 3 反渗透系统 反渗透系统主要包括 保安过滤器 、 高压泵、 反渗 透膜组件, 此外还包括药剂投加系统、膜冲洗系统及 自动控制系统等部分 。脱盐系统共设 4套 ,每套有压 力容器 25 个, 整个 RO 系统采用 17∶ 8 一级两段式排 列,系统设计回收率 75。反渗透系统选用7 m长的 压力容器 内装 7 个100 cm长的膜元件 , 可保证单个 膜元件在较低的透水量下工作 , 尽管一次性投资稍 高,但有利于延长反渗透膜的使用寿命 。反渗透膜组 件采用 GE 水处理公司提供的 AG8040F-1296WET 聚 酰胺复合膜,该反渗透膜元件不是通过提高膜通量而 是通过增加有效膜面积来提高产水量 ,因此 ,污堵速 率低 ,保证膜元件能保持长期稳定且高产水量运行 。 3 运行效果 3. 1 预处理部分 该工艺自 2007 年 1 月份开始正式投产, 目前已 运行近一年半的时间 。鉴于反渗透工艺的特点,稳定 高质量的进水是确保反渗透膜运行良好的必要条 件 [ 3] ,故进膜预处理部分的运行效果为整体工艺考察 的关键,监测时段为 2007年 5 月2008 年5 月 ,每 20 d 监测 1次 ,取日平均值, 结果如图 2、图 3 所示 ,砂滤 池出水 CODMn平均为2. 8 mg L ,产水 COD 比较稳定, 浊度 6 mg L时铜管会有明显的腐蚀 [ 4] , 本工艺产水氨 氮0. 38 mg L, 满足要求 , 产水 CODMn0. 75 mg L, 总硬 度0. 52 mg L ,其他各项指标均满足热电厂对回用水 的水质要求 。 表 2 反渗透运行结果 日期 运行压差 MPa 一段二段 回收率 产水量 m3h- 1 脱盐率 产水电导 μ Scm- 1 2007 -020 . 150. 168. 634596 . 438. 3 2007 -040 . 170. 1370. 636897 . 135. 4 2007 -060 . 180. 1473. 138397 . 936. 6 2007 -080 . 160. 1472. 538298 . 238. 7 2007 -100 . 180. 13663869837. 4 2007 -120 . 200. 1468. 537697 . 339. 1 2008 -020 . 170. 1568. 838497 . 736. 5 2008 -040 . 180. 1469. 438197 . 337. 9 2008 -060 . 170. 1468. 638797 . 135. 8 注 表中所示值均为日平均值。 69 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期 4 建议 4. 1 提高纤维束过滤反洗强度 纤维束过滤器设计反洗周期为24 h, 反洗方式为 水洗3 min ,气洗5 min,正洗5 min。运行过程中出现纤 维束过滤器使用周期过短的问题, 5 h左右即需反洗 一次, 分析原因是纤维束过滤反洗不彻底 ,建议适当 增大反洗水压、气压, 提高反洗强度 , 保证反洗质量, 以延长纤维束过滤器使用周期 。 4. 2 改造砂滤池滤层结构 砂滤池为重力式滤池 ,共铺设 5 层不同粒径的石 英砂,由上至下粒径分布分别为 0. 5 ～ 1. 2 mm 高 700 mm 、 2～ 4 mm 高100 mm 、 4～ 8 mm 高100 mm 、 8～ 16 mm 高100 mm 、16～ 32 mm 高400 mm 。运行 过程中发现 ,当单池处理水量尚未达到设计值100 t h 时,池体水位上升并溢出, 需要频繁反洗以解决问题 。 分析原因是滤层结构不合理,石英砂颗粒下层较大,上 层较小,导致较大的杂物颗粒在滤料下层未完全发挥 作用时将石英砂上层空隙堵塞,使水头损失迅速上升 。 建议采用双层滤料,削减砂滤层厚度,在上层铺一层轻 质、 过滤孔径稍大的无烟煤或其他滤料,以提高整个滤 层截留悬浮固体的能力,延长滤池的使用周期。 4. 3 将次氯酸钠投药点提前 为进一步减轻过滤以及后续反渗透单元的系统 负荷 ,可考虑将杀菌剂次氯酸钠投药点提至沉淀池之 前,将杀灭的微生物残体等通过絮凝沉降的方式得到 一定的去除 , 前提是考察投加 NaClO 对 PAC 絮凝效 果的影响。 5 结语 该套二级城市污水深度处理工艺采用接触氧 化絮凝沉淀过滤 反渗透工艺 ,投产运行以来的 监测结果表明, 整套工艺可行, 产水满足热电厂对回 用水的要求。该项目设计污水日处理量14 400 t , 对 大规模的再生水回用工程的实施具有借鉴意义。 在实际运行中需要在保证产水水质的基础上 ,做 好反渗透进水的预处理, 并在实践中逐渐摸索出最佳 工艺及操作条件 , 以保证再生水回用工程的稳定 运行 。 参考文献 [ 1] 王荣斌, 汪翠萍, 邢奕, 等. 城市污水处理厂二级出水深度处理 回用的设计与运行[ J] . 环境工程, 2007, 25 4 10 -12. [ 2] 王砚, 王建峰. D 型滤池在成都砂河口污水处理厂深度处理中 的应用[ J] . 环境污染与防治, 2006, 28 5 388 -390. [ 3] Wolf P H, Siverns S, Monti S . UF membranes for RO desalination pretreatment[ J] . Desalination, 2005, 182 293 -300. [ 4] 周彤, 鲍宪枝, 郭晓, 等. 城市污水回用于循环冷却水时氨氮去 除[ J] . 工业用水与废水, 2000 6 9 -11. 作者通信处 张兴文 116023 大连理工大学环境与生命学院 电话 0411 84706171 E -mail zxw-dl163. com 2008- 09-25 收稿 什么是废弃农药 废弃农药是指超过保质期的农药、贮存过程中变质失效或减效的农药 ,或标签脱落无法辨认的农药 。农药 废弃物的产生主要包括, 由于贮藏时间过长或受环境条件的影响 ,农药变质失效而无法使用 ; 在非施用场所溢 漏的农药 ,以及用于处理溢漏农药的材料; 农药废旧包装物 ,如瓶 、 桶 、 罐、 袋等; 施药后剩余的药液 ; 农药污染物 及清洗处理物。 在我国,20 世纪 80年代以前的农药统购统销时期 ,废弃农药是由国家主管供销的部门统一处理的 。自从 统一供销渠道消失以后, 废弃农药的问题便演变为社会问题 。目前, 废弃农药已列入国家危险废物名录 。 根据固体废物污染环境防治法 、 废弃危险化学品污染环境防治办法和危险废物经营许可证管理办 法的有关规定 ,产生废弃危险化学品的单位必须委托持有危险废物经营许可证的单位处置废弃危险化学 品,并负责处置费用 ,严禁随意弃置或委托无资质单位处置废弃危险化学品 。 对废弃的农药一般采用深埋、焚化等方式处理 ,深埋必须远离住宅区和水源。焚烧销毁的农药, 应在专门 的焚烧炉上进行处理 。农药废包装不能挪为它用 ,不能丢弃, 完好无损的可由销售部门或生产厂统一回收 ,高 毒农药的废包装要按照高毒农药的处理方法进行处理 。 摘自中国环境报 70 环 境 工 程 2009年 10 月第 27卷第 5 期