浅析电厂循环水排污水回用的深度处理关键技术

黄盼+潘冠旭+程佳

摘 要：电厂循环水排污水的深度处理是电厂可持续发展的必然需求，其核心技术包括UF+RO双膜法处理回用工艺、石灰软化+离子交换+RO处理工艺和微滤处理工艺，文章着重对这几种技术的特点和工艺过程进行分析。

关键词：循环水排污水 回用 深度处理 关键技术

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0043-02

核电厂需要大量的水资源，因此发电过程中大量的排污水处理就成为关键。通过循环水和污水的处理，来促进资源的再利用，并且减少资源污染，促进发电厂的可持续发展。当然，污水的深度处理工艺复杂，我们将其进行分析如下。

1 UF+RO双膜法处理回用工艺

1.1 工艺特点

该方法在目前的电厂污水处理中具有广泛的应用，一般在以深井水作为主要补充水资源的工厂中，多采用此种方法，一次污水处理量可达1 000 m3/h。循环水中盐分的含量较高，因此以超滤和反渗透为主要除污工艺。主要程序为将经过预沉淀后的水放入清水池，再经过清水泵利用母管送入纤维过滤器进行过滤，随后经过超滤系统进行处理。由于电厂循环水污染水的含盐量大，因此将经过超滤系统的水泵送入到反渗透脱盐装置。经过脱盐处理的污水就可以作为发电循环水。我国对核电厂使用水的水质要求做出了明确的规定，通过UF+RO双膜法处理后，污水中的含盐量大大降低，将其与生水混合后可以提高循环水的浓缩倍率。目前，我国核电厂通过UF+RO双膜法回用得到大量的淡水，降低了废水排放量及生水取水量。

1.2 工艺存在的问题

UF+RO双膜法处理回用工艺在污水处理上工艺设计简单、占地面积较小，并且出水水质能够满足发电厂需求。但还存在一定的问题，如通过反渗透的浓水不能回收。因此回收率低，通常不足70%。尤其是在排水结垢上，没有对污水的硬度进行处理，导致污水处理上并不十分理想，我们将双膜处理法的问题分析如下。

首先，双膜法没有采取软化措施，而废水的硬度通常较高，使其对水质的处理并不理想。经过双膜法处理后的污水朗格利尔指数过高，容易出现结垢现象。如大量使用除垢剂则将增加污水处理成本，如采取降低pH值的方法，则容易造成设备腐蚀，缩短设备寿命，不利于污水处理的循环发展。

其次，在出水稳定性上虽较好，但在实际工程施工中，水稳剂容易析出。这是由于渗透过程需要加入盐酸，如果局部浓度过大，就会导致废水过滤器上出现一层粘稠物质，这种物质不溶于酸，且水分含量较大。因此，在核电厂污水处理中，对谨慎处理。经过测试，该物质为稳定剂中所含的MBT（2-巯基苯并噻唑），可增大滤水器的压差。提示核电厂在污水处理过程中盐酸的添加要平稳，一方面要保证加入盐酸浓度的合理范围；一方面要确保加入平稳性。在实际操作中，我们也可以将盐酸加入点放于纤维过滤器入口处，可以有效减小压差。

2 石灰软化+离子交换+RO处理工艺

2.1 工艺特点

石灰软化+离子交换+RO处理工艺处理后得到的淡水主要是作为核电厂化学水处理系统的原水以及辅机冷却水的补水。主要水处理器械为机械澄清池，材料为石灰以及适量的凝聚剂。将要处理的废水送入机械澄清池，并加入石灰以及适量的凝聚剂。具体步骤为软化-脱碳-脱盐-反渗透等过程。石灰软化+ 离子交换+RO处理工艺同样存在优点和缺点，我们将其分析如下。

2.2 技术特点及存在问题

污水硬度高是其主要特点之一，在此方法中，先将污水进行石灰软化和离子交换软化处理后，可以大大降低污水硬度，提高了反渗透系统的运行效率，并且钠离子交换器的水可以使用反渗透的浓水。因此对于石灰软化+离子交换+RO处理工艺来说，水资源的浪费较小，系统的水回收率高。但在设计上，该技术具有复杂性，尤其是离子交换技术需要占用较大的地理面积，系统的性能上要求较高，运行费用较多。交换器再生水多为酸性水，对环境污染较大且影响设备的长期稳定运行。

3 微滤处理工艺

3.1 工艺特点

以某核电厂的污水处理为例，该厂使用的是连续管式MF+RO的处理方案，处理水体积为350 m3/h。主要经过原水箱、混凝器、MF装置和RO装置。其中循环污水进入原水箱时要加入适量的殺菌剂。经过微滤处理后的污水，悬浮物含量减少，水中有机物含量和胶体的含量较小，通常作为辅助污水处理方案，可以使水质提到提高。该次处理后，循环水中的SS、硫酸根和氯根的含量均得到进一步减少，水质能够符合核电厂的发电需求。

3.2 优势和存在问题

微滤系统主要是作为污水处理前系统，对于整个系统的污水处理具有补充作用。微滤处理工艺设计简单，在目前的核电厂污水处理中具有广泛的应用，由于其代替了以往的沉淀池、砂滤、多介质过滤、炭滤等方式，因此具有较大的成本优势和高效优势。包括污水处理环节减少、设备的减少大大的降低了运行成本，并且占地面积减少，在核电厂的实施可能性更大。在处理稳定性上，该工艺明显优于上述两种工艺，并且提高了污水的处理效率。可以有效除去用水中的有机物和其他化学污染物。微滤膜的使用时间长，能够将大部分的水污染物处理干净，尤其是对污水中的铁离子的处理，处理效果明显。但其主要困难在于单位水的一次成本过高，对于电厂设计而言还需要进一步的改善。

4 结语

文章对几种核电厂常用的污水处理法进行了分析，几种处理工艺各具优势和劣势，在具体的使用上，要根据电厂的特点和污水处理的需求进行分析，一般如果对系统运行稳定性较高的，可选择反渗透脱盐工艺方法，并且要提前进行水质软化处理。采用石灰软化+离子交换+RO处理工艺和微滤工艺相结合的方式受到众多电厂的欢迎。两种方法的结合不仅降低了成本和设备占地面积，也使水的硬度减低，提高了污水的处理效率，并且确保了设备的使用寿命。在对浓缩率进行处理后，水资源的浪费严重，可以在建设循环排污水回用项目的同时增设流量计、调节阀和电导计等装置，来实现设备的自动排污功能。如果电厂需要使用经深度处理后的中水为循环水补充水源，则要对其COD较高进行浓缩处理。总之，污水处理是核电厂的主要任务，核电厂发电过程需要大量的水资源，循环用水既能够满足用水需求，减少资源浪费，又能够促进运行效率的提高，满足现代社会能源匮乏的需求，在核电厂中加以分析和应用。

参考文献

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[2] 张江涛，董娟.火力发电厂循环排污水处理回用技术的比较分析[J].水处理技术，2012，38（8）：124-127.