电吸附除盐技术在电厂循环冷却排污水处理中的应用

2020年05
月
电吸附除盐技术
在电厂循环冷却排污水处理中的应用
吕玲（上海环保工程成套有限公司，上海200070）
摘要：简述了电厂循环冷却排污水的特性及处理方法；对电吸附除盐技术在循环冷却排污水处理中做了详细介绍。

经工艺调试
后，电吸附系统目前已正常投入并运行稳定，处理后的水能够满足循环水补充水要求。

关键词：循环冷却排污水；电吸附；排污水处理
Applicat ion Of Elect ric Adsorpt ion Desalinat ion Technology In Power Plant Circulat ing Cooling Sewage
Treat m ent
LV Ling(Shanghai Environment Protection Complete Engineering Co.,Ltd.,Shanghai,Jing'an area,
200070)
Abstract ：The characteristics and treatment methods of circulating cooling wastewater in power plants are briefly described.The electric Adsorption Desalination Technology in circulating cooling wastewater treatment is introduced in detail.After the process debugging,the electro-adsorption system has been put into normal operation and runs stably,and the treated water can meet the requirements of circulat⁃ing water to supplement water.Key words ：circulating cooling sewage discharge;Electric adsorption;Sewage treatment
0引言
火力发电厂既是用水大户，也是排水大户，循环冷却水[1]
系统作为电厂最大用水系统，其排污水量亦为电厂最大对外排水量，最高可至上千吨（因机组容量、使用不同补充水源而不同）。

一般排污水被直接排放，这样不仅浪费了水资源，而且高盐量的水质势必会造成水体污染，循环排污水处理回收利用势在必行。

循环排污水含盐量高，如若回收利用，需对其进行脱盐处理。

从全厂节水角度考虑，处理后该部分废水回用至冷却塔循环水补充水，以达到节约用水目的。

电吸附[2]除盐技术具有模块化设计、设备体积小、操作简便、运行成本低等优势，在废水
除盐再生回用[3]
领域打破了技术依靠进口、膜产业垄断专营的局面，解决了传统技术回用率低、造成二次污染等难题。

1高密沉淀池[4]作为电吸附的预处理
1.1循环排污水水质
循环冷却排污水原水中存在较高的TDS 、硬度、COD 等物质，废水含盐量高、水质稳定性差、易结垢、有机物及悬浮物含量高。

表1原水水质分析
Table 1Raw water quallity analysls
项目pH TDS 电导率COD 总硬度
单位-mg/L us/cm mg/L mg/L
混合废水8.92802.03630.030.4940.0
Ca 2+
Mg
2+HCO
3
-氨氮SiO 2Cl -SO42-总磷Na +氟化物铁油
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L μg/L mg/L
269.368.0347.70.621.3413.0868.71.1340.02.920.980
1.2电吸附进水指标
表2进水指标Table 1Intake index
项目电导率COD 硬度油SS 浊度
单位μS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L NTU
1000～100000
不限≦3000553
1.3高密度沉淀池系统
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该装置与高效过滤器组合作为预处理系统，通过投加一定量的药剂以去除及降低原水中的硬度、COD 等物质，确保出水能达到电吸附进水指标，为最大限度的发挥电吸附功能提高回
收率（≥90%）和稳定脱盐的目的，从而降低工程投资和运行成本。

反应原理：
根据来水水质钙、镁硬度高的特点，该单元通过向原水中加入液碱、纯碱来降低原水中的碳酸盐硬度、相应的碱度及含盐量。

液碱、纯碱加入到反应器中与水中的碳酸盐硬度发生反应，生成CaCO 3和Mg(OH)2沉淀，降低了水中的硬度和碱度，同时结合絮凝剂、助凝剂的投加，具有巨大表面积的新生态CaCO 3和Mg(OH)2沉淀物在沉淀过程中大量吸附原水中的悬浮物、胶体、细菌及病毒等，使原水得以净化。

反应方程式如下：去除暂时硬度：
Ca(HCO 3)2+2NaOH=Na 2CO 3+CaCO 3↓+2H 2O Mg(HCO 3)2+4NaOH=2Na 2CO 3+Mg(OH)2↓+2H 2O 去除永久硬度：
MgCl 2+2NaOH=2NaCl +Mg(OH)2↓Na 2CO 3+CaCl 2=CaCO 3↓+2NaCl 主要优点：（1）简化池型，结构设计简单，简洁合理，占地少；（2）出水水质好，通过斜管分离产生优质的出水；（3）耐冲击负荷，在较大范围内不受流量或水质负荷变化的影响；（4）运行成本低，与传统工艺相比，节约10%～30%的药剂；（5）排放的污泥浓度高，一体化污泥浓缩避免了后续的浓缩工艺，与静态沉淀池相比，水量损失非常低；（6）沉淀效率高，结构紧凑，减少了土建造价并且节约建设用地；（7）具有适应性广、效率高等特点，在给水、污水以及工业废水处理中必将具有广泛的应用前景。

2电吸附工艺
2.1电吸附除盐技术简介
原理：电吸附除盐技术又称电容性除盐技术。

其基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等。

通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，对双电层进行充放电的控制，改变双电层处的离子浓度，从而实现对水溶液的除盐。

电吸附除盐技术的核心电极材料为惰性碳材料制成，耐强酸强碱；除盐装置采用通道式结构（通道宽度为毫米级），不易堵塞。

2.2电吸附系统工艺流程
2.3电吸附除盐装置
电吸附系统主要包含各水池、电吸附除盐模块单元、电气控制系统和酸洗系统等。

电吸附除盐系统运行主要分为工作、再生二个工作过程以及定期对除盐模块化学清洗。

工作过程：态下除盐模块，水中的离子被模块内电极吸附，通过的产水送到产水池，经外供水泵供到用水点。

再生过程：再生时通过工作泵抽取原水池的水，经过保安过滤器，对模块进行冲洗，使电极上吸附的离子脱离电极，初期出水排到浓水池中，后期出水回流再生水池。

模块的化学清洗：模块连续运行半年以上需要进行全面的化学清洗。

配置一定浓度的盐酸溶液，通过模块清洗装置，将酸液输送到模块内部，通过定时的浸泡，将模块内部形成的结垢溶解，使模块的性能得到完全再生。

2.4系统调试运行结果
电吸附装置经调试后系统稳定运行，排污水回收率可达
90%，脱盐率达到95%以上，水中的绝大部分盐分、胶体、有机物等均被去除。

2.5“膜法／电吸附”性能对比
3电吸附系统调试结论及建议
（1）我司电厂循环排污水处理系统设备经调试后达到了设计要求，出水指标达到电厂循环水补充水标准，运行状况良好。

（2）系统的运行应严格按照要求，确保设备安全，根据运行情况及时定期进行清洗及设备的维护。

参考文献：
[1]沈叔云,冯向东,施国忠.电吸附技术在火电厂循环冷却水处理中的应用可行性研究[J].浙江电力,v.34;No.235(11):105-107+115.
[2]李永辉.电吸附技术在循环冷却水系统排污水处理中的应用[J].工业用水与废水(5):71-73.
[3]刘江,谢凤龙,张鹏.Experimental research on the appli⁃cation of electrosorption technique to wastewater treatment in power plants%电吸附技术在电厂废水处理中的试验研究[J].工业水处理,000(004):68-71.
[4]王丽娜,王洪波,李莹莹,et al.高密度沉淀池技术概述[J].环境科学与管理,2011,36(6):64-66.
作者简介：吕玲（1978-），女，新疆五家渠人，本科，工程师，研究方向：环保工程设计。

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