全膜法水处理技术在武清分布式能源站中的应用

闫彩霞

(华电水务工程有限公司，北京 100160)

1 工作原理

全膜法水处理技术的工作原理是将不同的膜有机地组合在一起，以达到高效去除污染物和脱盐之目的，其出水水质可满足锅炉补给水、各种工艺用水和循环水的要求。近年来，全膜法水处理技术在电厂水处理中得到了越来越广泛的应用。

2 工程概况

为满足环保要求和节约淡水资源，天津华电武清分布式能源站(以下简称武清分布式能源站)以机组循环水排污水为水源，经全膜法技术处理后作为锅炉补给水。

武清分布式能源站规划装机容量4×200 MW级燃气－蒸汽联合循环供热机组，分两期建设，一期工程建设2×200 MW机组。

3 全膜法水处理工艺

全膜法水处理技术的工艺流程采用以物理过程为主的膜法水处理技术，完全消除再生所需的酸碱和酸碱废水的排放。预处理采用了超滤，能很好地适应原水水质，给反渗透膜提供最大限度的保护。采用高效的抗污染反渗透膜进行预除盐，降低了运行成本费用。采用连续电除盐技术工艺(EDI)膜堆进行深度脱盐，使得产水水质更加稳定、可靠。

3.1 水源和原水水质

(1)水源。该工程循环水水源为天津武清开发区三期西区污水处理厂的再生水，再生水经石灰处理后作为电厂循环冷却水系统的补充水。锅炉补给水的水源为循环水排污水，备用水源为地表水。

(2)原水水质。原水水质按电厂提供的再生水经石灰处理和孔隙纤维过滤器过滤后供循环水，将循环水浓缩倍率值为4(最差工况)作为循环水排污水考虑，设计温度为15℃。再生水水质化学成分见表1。

表1 再生水水质化学成分

3.2 产水规模和水质

(1)产水规模。超滤装置的产水量为2×40 m3/h，一级反渗透装置产水量为2×30 m3/h，二级反渗透装置产水量为2×15.6 m3/h，EDI装置产水量为2×14 m3/h。

(2)产水水质。超滤装置出水水质:污染指数(SDI)小于4，浊度小于0.5 NTU。一级反渗透脱盐率:3年内不小于97%;回收率:75%。二级反渗透系统脱盐率:3年内不小于95%;回收率:85%。EDI装置回收率不小于90%，产水硬度近似为0 μmol/L，二氧化硅质量浓度不大于 20 μg/L，电导率不大于 0.2 μS/cm。

3.3 工艺流程

(1)全膜法水处理技术工艺流程。全膜法水处理技术工艺流程如图1所示。

图1 全膜法水处理技术工艺流程

(2)工艺说明。经石灰软化和孔隙纤维过滤器处理后的循环水排污水进入活性炭过滤器，活性炭过滤器出水经管道过滤器后进入超滤装置，超滤产水经反渗透给水泵提升，投加还原剂、阻垢剂后，送入保安过滤器、高压泵和一级反渗透装置，淡水进入一级淡水箱。一级反渗透浓水进入废水收集池，一级淡水部分去热网补水系统，一部分投加碱液后经二级高压泵进入二级反渗透装置，产水进入二级淡水箱。二级淡水经二级淡水泵送入EDI装置，EDI装置产水后送入除盐水箱，由除盐水泵送至用水点。

主要子系统说明如下。

1)超滤系统。选用压力式超滤装置，超滤装置设置为2个系列单元，每列可单独运行，也可同时运行。超滤装置能够自动完成投运→反洗→投运过程。

超滤膜元件采用美国GE公司产品，型号为ZeeWeed1500，孔径 0.02 μm。其性能参数见表 2。

2)一级反渗透系统。一级反渗透装置设置为2个系列单元，每列都能单独运行，也可同时运行。反渗透膜选用抗污染膜。在反渗透装置产水管上装设防爆膜、逆止阀及关断阀。反渗透浓水排水装设流量控制阀，以控制水的回收率。其性能参数见表3。

表2 超滤装置性能参数

表3 一级反渗透装置性能参数

3)二级反渗透系统。二级反渗透装置的设置为2个系列单元，每列都能单独运行，也可同时运行。二级反渗透膜选用苦咸水膜，在反渗透装置产水管上装设防爆膜、逆止阀及关断阀，二级反渗透浓水排入超滤产水箱。其性能参数见表4。

表4 二级反渗透装置性能参数

4)EDI系统。EDI装置设置为2个系列单元，每列可单独运行，也可同时运行。EDI装置采用单元模块式装配，维修、更换方便。每块EDI模块都有相应的进、出水管及阀门，可保证任何一块模块故障时可以隔绝，而系统中其他模块仍能正常运行。其性能参数见表5。

表5 EDI装置性能参数

3.4 设备布置

循环水排污水系统的设备布置与孔隙纤维过滤器布置在一个建筑区域内，该系统布置在武清分布式能源站厂区的西南侧，整个系统均布置在室内，厂房内预留二期建设位置，所有水箱室外布置。排污水车间占地面积1080 m2。

4 结论

采用全膜法处理技术处理循环水排污水，节省了再生用水及再生废水处理设施，无需酸、碱储备及再生设备，具有显著的经济效益和社会效益，全膜法水处理技术在电厂的成功应用，为电厂降低了生产成本，是节水的良好途径。

［1］韩买良，沈明忠.火力发电厂水处理与节水技术及工程实例［M］.北京:化学工业出版社，2010.

［2］宋丽莎，曹长武，汪建军.火力发电厂用水技术［M］.北京:中国电力出版社，2007.