热电厂中水利用的运行经验

马莉莉　王学义

【摘 要】我公司主要水源为污水处理厂排放的城市中水，经预处理加药深度处理后，作为全厂工业、消防水源，一部分经超滤+反渗透+加阳、阴、混床处理后用于锅炉补给水。本文介绍了长期生产运行中机械加药澄清池翻池及超滤膜污堵的原因分析和处理方法。

【关键词】中水应用；机械加药澄清池；翻池；超滤；污堵

一、概述

我国水资源短缺，而火力发电厂是工业用水大户。目前全国已有多家火电厂采用城市中水作为生产用水水源。由于城市中水水质复杂，处理技术尚不成熟，尤其是作为锅炉补给水水源，工艺复杂，基本上是无路可寻。我公司在城市中水的深化处理过程初期经常发生机械加速澄清池翻池、超滤膜污堵等现象，通过不断的摸索，情况得到了有效的改善。

二、工程概况

国家能源泰安热电有限公司成立于2013年12月，主营火力发电和供热，装机容量70万千瓦，两台35万千瓦热电联产机组分布于2015年8月、10月投产。公司主要水源为来自泰安市污水处理厂排放的再生水，胜利水库地表水为备用水源。公司有处理能力达2000吨/小时的再生水深度处理系统，处理后的水作为电厂循环水补水、消防水、工业用水和锅炉补给水水源，做到一水多用，提高了水的重復利用率，每年可节约地表水650多万吨。

三、公司中水深度处理工艺及特点

（1）再生水预处理系统流程

城市污水处理厂出水→再生水池→再生水提升泵→机械加速澄清池→变孔隙滤池→工业消防水池

循环水排污水→原水池→原水提升泵→机械加速澄清池→变孔隙滤池→清水池→超滤给水泵→补给水系统

（2）简介

污水处理厂来水进入取水泵房前池，经取水泵输送至再生水池，然后经再生水提升泵送入#1、2机械加速澄清池，在机械加速澄清池内，通过投加聚合硫酸铁、石灰、次氯酸钠、二氧化氯等降低水中的碱度、浊度、总磷和有机物含量，澄清池的出水进入#2推流沟，加浓硫酸调整PH后进入#4-8变孔隙滤池，经变孔隙滤池过滤后进入工业消防水池，供机组循环水及公司工业水、消防水使用。

公司锅炉补给水处理系统的原水大部分为经过深度处理的城市中水，少部分来自循环水排污水，二者经混合后使用，备用水源为天颐湖胜利水库来水。原水进入原水池后，经原水提升泵进入原水机械加速澄清池，在机械加速澄清池内，投加聚合硫酸铁、石灰、次氯酸钠将水中的碱度、浊度、总磷等降低，澄清池的出水进入#1推流沟，加浓硫酸调整PH后进入#1-3变孔隙滤池，经变孔隙滤池过滤后进入清水池，后经超滤给水泵进入锅炉补给水处理系统。

（3）锅炉补给水处理系统流程

超滤给水泵→PCF过滤器→叠片过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透给水泵→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→逆流再生强酸阳离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房热力系统。

（4）简介：

冬季清水池储水经超滤给水泵需经生水加热器加热，夏季则直接经生水加热器旁路送至PCF过滤器，PCF过滤器加次氯酸钠消除微生物，出水经叠片过滤器进入超滤。超滤产水进超滤水箱，经反渗透给水泵、保安过滤器进入反渗透，反渗透产水进入淡水箱，一部分作为热网补水经热网补水泵进入热网，另一部分通过淡水泵经逆流再生强酸阳离子交换器、逆流再生强碱阴离子交换器进入混合离子交换器，生产出合格的除盐水储存于除盐水箱，经由除盐水泵补充至主厂房热力系统。

（5）我公司还设计投产了工业废水处理系统。工业废水处理系统是收集和处理电厂的工业废水，使之达到《污水综合排放标准》GB8978-1996新扩建企业一级排放标准后回收使用。废水处理系统收集的全厂废水包括：锅炉补给水处理系统排水、凝结水系统再生排水、化验室排水、机组启动排水、锅炉化学清洗排水、空气预热器清洗排水、锅炉烟气侧冲洗排水、除尘器冲洗水。包含经常性工业废水处理、含煤废水处理和生活污水处理系统，系统流程如下：

非经常性废水→废水贮存池→废水输送泵→pH调整槽→絮凝槽→斜板澄清池→最终中和池→清净水池→回收利用

酸 碱

ò ò

经常性废水→废水贮存池→废水输送泵→最终中和池→清净水池→回收利用

含煤废水储存池→含煤废水提升泵→高效澄清器→纤维球过滤器→清水池→回用

四、城市中水深度处理过程中存在问题及解决方案

1、冬季预处理出水水质差，机械加速澄清池翻池。

本公司机械加速澄清池为露天设计，且进水系统无伴热装置，冬季进水水温低，与凝聚剂反应速度慢，常出现出水浊度增大、浑浊现象，容易造成超滤膜污堵，跨膜压差增大，产水量下降，无法保证后续设备供水。

通常采用以下措施进行预防：

（1）加强与机组值班人员沟通，尽量保持稳定流量补充循环水，保证机械加速澄清池进水量稳定。如需调整机械加速澄清池进水量，先提前调整加药量。

（2）加强巡检，根据水质情况及时调整加药和排泥量。

（3）运行中严密监控机械加速澄清池出水浊度。

出现机械加速澄清池出水浑浊现象时，立即采取以下措施：

（1）停止澄清池搅拌电机，暂停投加聚合硫酸铁和氢氧化钙，减小澄清池出力，加强排泥，条件允许时停止澄清池运行，等澄清池内泥渣自然沉降至产水区澄清后再正常运行。

（2）检查变孔隙滤池污染情况，如变孔隙滤池水质浑浊，开变孔隙滤池反洗排水门将水排放至再生水池重新利用，并反洗被污染的变孔隙滤池。

（3）严密监视清水池出水浊度，浊度升高时，首先检查浊度仪是否正常工作，并取样手动化验，确保结果的准确性。确认清水池被污染时，打开生水加热器出水放空气阀，可将清水池被污染水排放至原水池重新利用，以防止高浊度水进入超滤，造成膜元件污堵。

2、超滤膜元件污堵

有研究表明，当超滤进水浊度较大时，会有更多的杂质被超滤膜截留，而被截留的杂质附着于超滤膜表面，起到截留更多杂质的作用，这时超滤的产水浊度不会变大，但跨膜压差会明显升高。我公司投产以来，供热面积不断增加，供热季超滤需不间断运行，加上冬季机械加速澄清池经常出现“翻池”现象，出水浊度大，直接导致超滤进水水质差，超滤跨膜压差逐渐升高，产水量下降，无法保证后续设备连续稳定运行。出现此情况后，我公司做了以下努力：

（1）正常运行过程中定期取样分析出水水质，检查跨膜压差变化情况，根据压差和产水流量调整反洗周期。

（2）改造超滤进气方式，加大空气擦洗进气压力。

（3）加强化学清洗，增加进药量并延长浸泡和空气擦洗时间。经过多次的加强化学清洗发现，酸（盐酸）洗浸泡效果较好，可有效降低跨膜压差，增加产水量。

（4）检查浓水排污流量在正常范围，浓水流量过小会加速超滤膜的污染，过大则会降低超滤的回收率，通过调整浓水排放阀控制超滤压差≯150kpa，当流量<130T/h时应及时进行化学清洗。

2018年夏季，为保证供热工作正常进行，我公司更换了部分超滤膜，并将换下的膜元件送厂家检测，发现膜表面主要污染物为铜元素。公司和厂家共同制定了酸洗--氨水洗--碱洗的离线化学清洗方案。此方法清洗效果良好，能将超滤跨膜压差降至100KPa以下，产水量提升至额定出力。

五、结论

中水回用于热力发电厂，可以节约水资源，保护生态环境，具有良好的社会效益、环境效益和显著的经济效益。但中水的硬度、碱度、有机物含量都较高，并且水质受季节、天气、温度的影响较大，中水深度处理至锅炉补给水工艺复杂，过程较长，加药种类繁多，运行中工况复杂，我公司积极采取措施，应对运行中出现的各种状况，制备了足量合格的淡水和除盐水，确保了公司的发电和供热任务圆满完成。

（作者单位：泰安热电有限公司）