超滤-反渗透组合工艺处理电厂循环冷却排污水
超滤_反渗透工艺对电厂废水处理效果的探讨
露天采矿技术2009年第1期1引言据预测，我国工业用水总量将从1999年的370亿m3增长到2030年的660亿m3。
电力生产过程用水量很大，其中冷却水的消耗占电厂总耗水量的90%以上。
减少热电厂循环冷却水的新鲜水补充量和冷却水排污量，不仅能节水减排为热电厂带来经济效益，同时也是实现节水型社会、发展我国循环经济的一项根本措施。
抚顺某电厂的废水主要为工业废水和厂区生活污水。
冷却塔排污和溢流，转机冷却水，空冷器、冷油器冷却水，输煤栈桥冲洗水等统称工业废水，其含盐量高达450mg/L。
生活污水主要来源于厂区的卫生设施、食堂等服务部门用水和家属区的日常生活污水，与工业污水相混和作为原水。
电厂循环水的水质特点是浊度高、含盐量高，回用处理主要是除浊和除盐。
目前常用的回用工艺是超滤—反渗透〔1~2〕。
循环水、排污水进入反渗透系统前必须经过严格的预处理，即采用超滤技术作为反渗透除盐的预处理，产水能够满足反渗透除盐系统进水的水质要求。
高分子材料的超滤膜可以截留溶液中1mm以上的大分子溶质及其它杂质，为反渗透提供最大限度的保护。
2污水特征及处理工艺2.1污水水质特征电厂污水水质指标见表1。
该电厂污水具有含盐量高、瞬间的悬浮物浓度较高、微生物含量高、温度比常温高等特点。
此外还有有机物、细菌、硅酸化合物以及在循环水处理过程中加入的各种化学品。
除了随原水带入的杂质之外,水在循环过程中还滋生了很多的藻类、微生物膜等杂质,对膜处理设备的污染性较强。
水中所含的CaCO3等低溶解度盐因浓缩过饱和,容易发生沉淀。
因此循环水系统排污水的处理难度极大，处理系统往往很复杂，处理成本很高。
既要尽量降低水的过饱和度,防止在继续浓缩分离阶段结垢，又要尽量地减少各种有机杂质和胶体杂质,使污染指数（SDI）满足反渗透的要求,减轻对反渗透膜的污染。
2.2超滤—反渗透工艺流程（1）系统流程。
整套系统包括超滤装置和反渗透脱盐装置。
污水处理总流程如图1所示。
0629.超滤膜技术用于处理电厂循环冷却排污水
超滤膜技术用于处理电厂循环冷却排污水随着水资源的日趋紧张，废水回用在节水工作中所占的比例越来越大。
目前，国内电厂一般用循环排污水进行冲灰，但随着高浓度水力输灰和干除灰技术的逐渐成熟，循环排污水量已大大超过灰渣系统用水量，同时循环排污水比离子交换系统的再生废水水质好，因此回收再利用电厂循环水排污水已成为必然[1]。
我国山西煤炭资源丰富，但干旱少雨，水的再生回用成为必然。
为配合山西华泽铝电有限公司2×300MW机组的建设，节约用水，拟采用超滤(UF)技术对循环冷却排污水进行预处理，以达到反渗透系统的进水要求。
为了确定运行过程中超滤工艺的可行性、相关运行参数以及超滤出水进入反渗透的安全性，进行了大量的试验研究，并通过了实际循环冷却排污水连续化操作试验。
下面主要讨论超滤系统现场试验过程中超滤膜的相关运行参数及变化规律。
1超滤技术概述1.1 超滤原理超滤是一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压差(100～1000kPa)为驱动力的膜分离技术。
它可分离液相中直径在0.05 ～0.2μm的分子和分子量为1～10万的大分子。
超滤膜的筛分孔径小，它可截留病毒病菌、胶体、大有机分子、油脂、蛋白质、悬浮物等[2]。
通过超滤膜后的出水，水质稳定，受原水水质、运行操作条件的影响很小。
1.2 超滤膜超滤膜的类型有板式、管式、中空纤维、涡卷式等多种类型。
其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式，它与其它形状的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易堵塞等优点[3]。
HYDRAcap是美国海德能公司新开发的一种大直径中空纤维超滤膜组件。
新型工业用中空纤维设备具有可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管的性能，其特点是通过短时间的停运，来保持稳定的产水量；可在很低的错流速度下工作，甚至可以在单向流速下工作。
HYDRAcap60超滤膜主要技术参数为：需要精度为150μm预过滤；pH为2～13；连续余氯≤5mg/L；最高运行温度≤40℃；运行方式可以是错流过滤或全量过滤；20℃时透膜压差为28～150kPa；反洗压力240kPa；反洗水流量315L/m2/h；反洗频率15～60min/次；反洗时间30～60s/次。
超滤结合反渗透新工艺处理矿区循环冷却排污水
１ ２ 处理 水质 ．
处理水质见表 １ 。
表 １ 循环水排污水质
注 ：除 ｐ Ｈ无单位外 ，其它为 ｍ ／。 ｇ１
２ 工艺流 程及 说 明
２ １ 工 艺 流 程 ．
工 艺 流 程 见 图 １ 。
絮凝剂 Ｎａ Ｉ ＣＯ
突破发展 ，超滤技术 已逐 步应 用于工业性 生产 的各个 领域 。 超滤对去除 水 中的微粒 、胶体 、细 菌 、热 源和各 种 有机 物 有较好的效果 ，但它几乎不 能截 留无 机离子 。 现场 中试 采用 了 日本东丽 公司 中空 纤维超滤 膜 ＨＦ 一 Ｍ
分析 。
关 键词 ：循 环冷 却排 污水 ；超 滤 ；反 渗 透
中 图分 类号 ：Ｘ ０ ７３ 文献标 识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１７ ０ ５ （０ ７ ０ －０ ６０ ６ １— ９ ９ ２ ０ ）２０ ７ －３
题 ，拟采用超 滤作 为反渗 透前 的预 处理 ，本 试验对 超滤 ＋ 反渗透处 理循 环排污水进行 了可行性分析 。
标 准孔径／ ｍ
巫亟
ｌ
匝因一匦
图 １ 工 艺 流 程 图
产水 品
有 效 膜 面积 ／ ｍ 过 滤水 通 量／ｍ ｈ ・
阻垢 剂 、 原剂 还
最大进水压力／ Ｐ ｋａ
最 大 透 膜 压 差 ／ Ｐ ｋａ
３０ ０
３０，常 用 ２ ０ ０ ０
４ ０
最高运行温度／ ℃ ｐ Ｈ值 耐受 范围 运行方式
１ 处理 水 量及水 质
１ １ 处理 水量 ．
本试验 为现场中试规模 ，超 滤处理 量为 ４— ｍ ／ ，反 ７ ｈ
渗透处理量 为 ３— ｍ ／ 。 ５ ｄ
不 到设计要求 ，出水 Ｓ Ｉ 偏 高 ，结 果带 来保 安过 滤器 滤 Ｄ值
超滤技术用于循环冷却排污水预处理的研究
超滤技术用于循环冷却排污水预处理的研究
宋荣杰;王德章
【期刊名称】《山东电力高等专科学校学报》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】针对循环冷却排污水含盐量高、悬浮物多、排量大的特点,本文将超滤技术引入循环冷却排污水预处理系统,用于去除水中悬浮物、胶体等物质,以降低水的浊度和污染指数,满足后续反渗透处理的进水要求.该超滤装置设在反渗透装置之前,主要由提升泵、超滤装置、超滤蓄水箱、加压泵等组成.试验表明,超滤出水浊度基本保持在0.1-0.5NTU之间而且比较稳定,说明超滤降浊作用明显,能够满足反渗透进水对浊度＜1.0NTU的要求;出水SDI值在0.5-2.0之间变化.满足反渗透对SDI ＜4的要求,说明超滤对降低污染指数是有效的.
【总页数】2页(P39-40)
【作者】宋荣杰;王德章
【作者单位】山东电力高等专科学校,济南,250002;吉林油田热电厂,松原,138000【正文语种】中文
【中图分类】TM621.8
【相关文献】
1.电厂循环冷却排污水中超滤技术的应用分析 [J], 凌志超;杨帆;于萍
2.超滤技术用于循环水排污水回收的试验研究 [J], 宋雷;夏守庆;徐庆东
3.总排污水处理后回用于循环冷却水系统的初探 [J], 韩环
4.浸没式超滤技术在循环冷却水排污水回用中的应用 [J], 刘志江;胡彦云;郭焱
5.含煤粒的循环冷却水排污水预处理试验研究 [J], 史更新
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超滤-反渗透膜组合工艺处理电厂循环排污水
高新技术2017年2期︱3︱超滤-反渗透膜组合工艺处理电厂循环排污水黎思华佛山市南海长海发电有限公司，广东 佛山 528200摘要：主要研究电厂循环排污水超滤-反渗透膜组合处理工艺，分析了超滤-反渗透膜水处理技术原理，并对电厂循环排污水超滤-反渗透膜组合处理工艺进行了研究。
关键词：超滤-反渗透膜；电厂循环排污水中图分类号：U664.9+2 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）02-0003-01火力发电厂蒸汽冷却主要有循环冷却、直流冷却和空冷等几种不同形式，循环冷却排污水用量很大，占到电厂总水耗量的12%以上，研究冷却排污水的循环处理工艺，对降低火电厂用水量，节约用水有着重要意义。
1 超滤与反渗透膜技术 1.1 超滤膜分离技术 膜分离是一种广泛存在的自然现象，法国学者Abbe Nollet 在1784年首次发现膜分离现象，并提出osmosis 学说，是人类对膜与膜过程的最早期研究。
1861年，Schmidt 提出超滤的概念，1925年，德国Sartorius 公司开始生产微滤膜，1953年，美国学者Reid 提出反渗透理论，并在水淡化处理中得以应用。
1958年，国内开始进行关于离子交换膜的相关研究，1966年开始研究反渗透膜与超滤膜，现阶段，我国苦咸水、海水淡化、废水制备、纯水制备中都开始使用国产反渗透与超滤装置。
膜分离技术按照原理不同可以划分为微滤、超滤、纳滤以及反渗透四种不同形式，有不同的过滤精度，分别对应不同尺寸颗粒过滤处理需求，几种不同的膜分离技术中，反渗透膜分离技术精度最高，尺寸超过100分子量有机物以及可溶性盐均无法穿过反渗透膜，广泛应用于锅炉补给水处理、水淡化以及废水处理。
超滤膜分离技术使用网格尺寸在微滤和纳滤之间的超滤半透膜，能够阻隔溶液中的胶体、悬浮物、微生物以及其他大粒径溶质，孔径5nm-0.1μm 左右，压力作用下，膜孔径物质以下物质可以穿过超滤膜到达另一侧，超过孔径尺寸物质不能穿过，被截留在加压侧。
优化超滤—反渗透工艺应用于工业冷却水系统排污水回用处理系统
优化超滤—反渗透工艺应用于工业冷却水系统排污水回用处理系统总结运行的经验与简讯，归纳与膜处理系统相关的主要问题有如下两方面：（1）膜污染对系统危害很大，需要切实有效的方案对被污染的膜进行清洗；（2）反渗透系统产水效率存在沿程降低的现象，亟待优化设计。
2 超滤技术及其优化设计2.1 超滤技术液体通过超滤膜进行分离的膜过程称为超滤（UF）。
超滤膜孔径范围为0.001 μm（接近微滤）～1 nm（接近纳滤），工作压力一般为0.1～0.5 MPa。
超滤过程以静压力为推动力。
此外，超滤几乎不能截留无机离子。
超滤的几个基本参数：（1）渗透通量：反映的是膜面积、时间、渗透物体积三者之间的关系，单位：m3/（m2·h）。
（2）截留率：对于给定的超滤膜系统，用高浓度侧物料浓度与渗透物料浓度之差和高浓度侧物料浓度的比值来表示某种物料的截留率。
（3）回收率：膜的物料平衡过程用如下公式计算（1）（2）其中，Q——流量，C——浓度。
那么，回收率η为（3）2.2 超滤系统优化设计超滤系统优化设计采用节能型膜系统——全流过滤超滤系统，其产水率可达75～85%，节能效果显著。
在采用了全流过滤的超滤装置中，系统设置两台泵，在不同过程中交替运行。
过滤时，P01泵运行，提供进水所需压力；反洗和化学加强反洗时，P02泵运行，超滤的过滤出水同时用于反洗和化学加强反洗；系统化学加强反洗时，P03加药泵在反洗水中加入化学清洗剂，如图1所示。
这种设计使得系統运行能耗通常不到0.1 kWh/m3。
3 反渗透技术及其优化设计3.1 反渗透技术反渗透（RO）是渗透过程的溶剂反向迁移运动的过程，而反渗透除盐技术是利用压力作为驱动力，将溶液中的溶质与溶剂分离的一种方法。
这个过程并非是利用半透膜的选择截留作用，故能阻挡分子量大于100的有机物和几乎所有溶解性盐，脱盐率可达97%以上。
反渗透主要工艺指标有：透水率、盐透过率和脱盐率。
（1）透水率：单位时间内通过单位膜面积的水体积通量；（2）盐透过率：溶液中盐透过膜的速率，与压力无关；（3）脱盐率S：膜对水溶液中盐的脱除能力，在膜制造成形时就已确定。
超滤_反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工业应用试验_图文.
《宁夏电力2006年第5期超滤/反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工业应用试验过滤水通量范围:f60~145l/m2/h;DH耐受范围:2~13;化学清洗时最大余氯耐受度:250mg/l;最高运行温度:40℃;最高运行压力:O.5MPa;最大透膜压差(TMP:0.21MPa。
1.3反渗透膜系统低污染反渗透膜元件LFC1是对膜表面进行了根本性的化学改进,即在传统的芳香族聚酰胺基础上,通过在膜表面进行PVA复合涂层技术,将膜表面的电性由通常的负电性改为电中性,从而使进水中的负电、正电、中性、两性的污染物在膜表面上的吸附性大大减弱,使膜水通量保持稳定。
LFC1膜与传统聚酰胺复合膜在各种表面活性剂条4q:-F的水通量保持度对比如图2所示。
此外,膜表面与水的接触角由原先的62。
降低到47。
,增强了膜的亲水性,提高了膜对胶体、有机物、金属离子的抗污染能力。
此类低污染膜特别适合于市场污水、锅炉排水、高污染地表水的脱盐处理。
LFC l主要应用参数如下:膜材质:聚烯醇+芳香族聚酰胺复合材料;膜面积:37.2m2;平均脱盐率:99.5%;产水量:11000m3/d(标准测试条件下;最高操作压力:4.14Mpa;最高操作温度:45℃;进水pH范围:3~10;进水浊度:<1.0NTU;进水SDI:<4;进水余氯:<0.1m酬。
1.4试验目的本次工业试验的目的是为在建240m3/h超200080604020一,7、^.,—一一/\一一J一,碡统聚酰胺复合膜\.———一表2超滤各运行阶段概况13/16~3/1936全量过滤3￣402003/19—3/20 3,20~3,25 3~25/3~263~263/27￣3/29 3,29~3/30 3|30一4}s 25 8619135223142错流过滤错流过滤错流过滤错流过滤错流过滤错流过滤全量过滤3~43.5￣43.7-43.7-4.2 44.5 4.5-5 5~6 111 O.4 0.2 O.2 20 20 20 20 40 20 20O1.611111~10・64・《宁夏电力》2006年第5期超滤/反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工业应用试验表3Fe脱除率试验数据为19NTu~200NTu时,产水浊度基本为零,SDI<1。
超滤与反渗透系统处理循环排污水在电厂中的应用
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２． ２ ４
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０６ － ３
６０Ｍ 发 电机组 ，一期循环冷却水系统为 敞开式 ６ Ｗ 循 环 系统 ， 季补 水 量 为 ２５３ｍＳ ， 季补 水 量 为 夏 ２ ／ 冬 ｈ
１８６ｍ／， 充水 为唐 县西 大洋 水库 水 。 年来 ， ５ Ｓ 补 ｈ 近 由 于工 业用 水量 的增 加 以及 华北 地 区干 旱少 雨 ，西 大
作 者简介 ： 马晋杰 （ ９ ９ ） 男 ， 原钢铁 集 团有限公 １７ 一 ， 太
司 能 源 环 保 部 助 理 工 程 师 。 Ｔ １０ ５ － ４ ０ ７ ， — ａ ： ｅ：３ １４ ２２ ７Ｅ ｍ ｉ － ｌ
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其 中一期锅炉补给水水源采用地下水 ，机械搅
“ 膜法 ” 工 艺 能否 成功 的关 键 在于 预处 理 以及 对 双
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原 水 中有机 污染 物 的控 制 。 国华 定洲 发 电有 限公 司二 期 扩建 工程 安装 ２台
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反渗透工艺处理回用循环水排污水技术工业应用
反渗透工艺处理回用循环水排污水技术工业应用摘要：循环冷却水系统的补给是电厂耗水量大的主要工艺之一，占纯火力发电厂用水量的80%，占火力发电厂用水量的50%以上。
循环冷却水系统的节水方案主要从以下两个方面考虑：减少循环冷却水系统的结垢趋势，提高浓缩比，消除泄漏现象；循环排放水回用，并将产品水作为循环补给水或锅炉补给水系统的水源。
目前，某天然气轮机联合循环电厂循环水平均浓度倍数为2~2.5。
为提高水的综合利用率，电厂考虑循环污水回用，利用产品水作为循环水的补充水。
关键词：反渗透工艺处理；回用循环水；排污水技术工业；应用；我们是一个水资源匮乏的国家，人均不到全球平均数的四分之一，特别是在北方，水资源严重短缺，只有水资源受到污染，一些水资源的质量正在恶化，水资源短缺和水资源污染是制约缺水地区经济发展的重要因素。
大型用水者如火电厂、化工厂等所面对的一个问题是循环冷却水是火电厂、化工厂，包括火电厂的主要消费部分，冷却循环再用约占火电厂用水的60%。
近年来，国内一些企业采用了石灰法、药剂法，弱酸阳离子处理等技术措施来解决冷却系统污染、腐蚀、污泥粘度等问题，提高循环水的富集度，使循环补充的水量减少5-6倍，进一步提高富集度。
节约用水，低值、高浓缩系数将导致循环水质下降，对系统设备提出了更高的要求，为了避免对企业生产系统运行安全造成影响，必须进行清理。
污水循环再用，不但可节省大量用水，而且可减少对环境的污染，而它们的产品水作为循环水补给和锅炉补给的来源，将对提高企业经济效益具有重要意义。
1主要工艺设备介绍1.1.多介质过滤器分析根据机械过滤原理，采用石英砂和无烟煤双层滤料，有效去除原水中的固体颗粒和胶体。
过滤层饱和后，反水流对滤料进行反冲洗，使滤料中的石英砂和无烟煤煤层松动，使附着的副滤料表面截留物被水流剥离带走，恢复过滤功能。
1.2超滤系统分析超滤系统采用全流量过滤器操作，通常过滤器压力差为0.03-0.08MPa。
超滤／反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工业应用试验
排污水具有碱度高 ， 硬度高 ， 含盐量高 ， 浊度高 ， 悬
浮物 、 微生物 和有 机物含量高 ， 色度高 ，Ｈ值高 ， Ｄ
温度比常温高等特点 ， 处理起来有一定难度 ， 但如 能对循环冷却排污水进行适 当除浊、 除盐处理 ， 回
用为循环水补给水 ， 甚至锅炉补给水 ， 则对实现 电 厂废水“ 零排放” 提高水资源利用率 ， ， 减轻环境污
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《 宁夏 电力） ０ ６ 第 ５期 ２０ 年
超滤技术用于循环冷却排污水预处理的研究
后 续反 渗透处 理 的进 水要 求 。该超 滤装 置 设在 反渗 透 装置 之 前 ， 主要 由提 升泵 、 滤装 置 、 超 超 滤 蓄水 箱 、 压 泵等 组成 。试验 表 明， 滤 出水 浊度 基 本保 持在 ０ １ ０． Ｎ Ｕ之 间而且 比较 加 超 ．— ５ Ｔ 稳定 ， 明超 滤 降浊作 用 明显 ， 说 能够 满足 反 渗透 进 水对 浊度 ＜ ０ Ｔ １． Ｎ Ｕ的要 求 ； 出水 Ｓ Ｉ值 在 Ｄ
循 环冷 却 排 污水 是火 电厂 中水 量 最 大 的一类 废 水 ，约 占全 厂 废 水 总量 的 ７ ％以上 。 一 座 ４ Ｏ × ３０ ０ ＭＷ 电厂 ， 浓缩 倍 率维 持在 ６左 右 ， 污水 总 若 排 量 一 般 在 ２ ０ ３ ０／ ； 浓 缩 倍 率 为 ４ ５ 则 排 污 ０ —０ ｔ 若 ｈ —， 水 总 量 大 多在 ４ ０ ６ ０／ ［。大 多情 况 下 ， 污水 ０ — ０ｔ ｈ 排 除用 于 冲灰 、 冲渣 外 基本 外 排 ， 仅造 成 大 量水 资 不
物、 胶体 颗粒 ， 降低水 的浊度 和污染 指数 ， 满足反 渗 透 装置进 水要 求 。
２ 超 滤 技 术 应 用试 验 １ 超 滤 技 术概 述
超滤 （ 又称 超过 滤 Ｕ ｔ ｉｒｔ ｎ 简 称 Ｕ ） ｌａＦｌａｉ ． ｒ ｔ ｏ Ｆ 是 ２Ｉ 循 环 冷却排 污水 的特 点 ．
源浪 费 ， 而且 其 高含盐 量 特性 会造 成 水 体污 染 ＿ ］ ｌ。 。
所 以 ， 循 环冷 却 排 污水 进 行 回收 再 利 用 ， 对 具有 显 著 的环 境效 益 、 济效 益和社 会效 益 。本 文将超 滤 经
反渗透技术在电厂循环冷却水处理中的应用与实践
火力发电厂是重要的工业用水大户。
凝汽器循环冷却水的用水量占整个发电厂用水量的70%以上。
所以,对循环冷却水进行脱盐处理,对节约水资源和提高循环冷却水水质起着重要作用。
1反渗透技术在电厂循环冷却水处理中的应用1.1系统简介山西金驹煤电化股份有限公司煤矸石电厂于2005年10月安装一套超滤-反渗透装置,主要用于循环冷却水的旁流过滤、脱盐。
系统主要包括一台以色列阿科过滤器有限公司生产的100μm自清洗过滤器、一台PUROT EC公司生产的10×2.54cm 超滤和一台40t/h的反渗透装置,其流程为:原水(循环冷却水)→自清洗过滤器→超滤→反渗透装置→循环冷却水前池,即原水由冷却塔抽出经旁流过滤、脱盐处理后返回到循环冷却水前池。
1.2原理1)自清洗过滤器过滤一定量的水时,杂质就会积累在滤网上。
由于滤网内外压力不同,当压差达到控制器设定值时,控制器就会发出触发信号,滤器内部的集污器会将滤网表面清洗干净,保证正常产水通量。
2)超滤和反渗透是目前水处理技术中发展较快、应用广泛的膜分离技术。
膜分离技术是用膜对混合物的组分进行分离、分级、提纯和浓缩的方法。
超滤膜能截留大分子或尺寸大于约0.001μm～0.020μm的粒子[1],主要应用于净化、分级大分子或细小胶体物。
在系统中主要用于反渗透进水的深度除浊。
反渗透技术是利用半透膜的选择透过特性,在外力的推动下,有区别地让水而不让盐透过,从而将水中的离子去除[2],实现循环水的脱盐。
1.3效果与效益分析从投运以来的运行情况来看,这套循环水旁流处理系统具有特殊的优越性:操作程序简单,极大地提高了循环水水质,节约了水资源。
1)循环水水质得以好转,浑浊度明显减小,由投运前的15℃降至了3℃左右;水中的含盐量(以CL-的体积分数计)明显降低,由原来的49mg/L 降至38mg/L,酚酞碱度由原来的0.56mmol/L降至0.42mmo l/L。
2)循环水水质合格率大幅提高,由原来的50%～80%提高至98%以上,尤其是每年5月—10月高气温时效果更加明显。
超滤技术处理电厂循环水排污水的应用研究(包头二电厂新建2×20万千瓦机组,采用现有机组循环排污水作为水
超滤技术处理电厂循环水排污水的应用研究浙江欧美环境工程有限公司前言 锅炉补给水的制备需要去除原水中的无机盐离子，以往采用的技术是离子交换。
当原水中含盐量较高时，离子交换工艺需要消耗大量的酸碱，运行费用高，劳动强度大。
此时应用反渗透脱盐技术具有极大的优越性。
但是反渗透对其进水水质有着比较严格的要求，其中污染指数（SDI）是最重要的指标之一。
多个在运行的系统表明，不合格的预处理将导致反渗透膜迅速地被污堵，造成清洗频繁，产水水质下降，直接威胁到电厂锅炉的正常生产。
因此通常需要对原水进行适当的预处理以去除原水中存在的悬浮物、胶体、有机物等等，传统的预处理方式包括混凝、澄清、砂滤、活性炭过滤等。
但是当原水为工业废水或者受污染的其它地表水时，以上这些预处理往往还不能够满足反渗透的进水要求。
超滤技术的出现很好地解决了这一问题。
高分子材料的超滤膜表面的孔径在0.01微米到0.1微米之间，而一个细菌的尺寸大约是1微米。
因此，超滤对于水中各种杂质的去除能力非常强。
经过超滤处理后，水的浊度能够降低到0.1—1NTU，污染指数（SDI）能够降低到1以下。
在原水水质较差时，可以为反渗透提供最大限度的保护，大大延长下游反渗透膜的寿命。
对于超滤本身而言，在实际工程应用中，人们最关注的问题是超滤的寿命。
影响超滤寿命的因素有两个：1) 超滤膜的抗污染性能。
如果超滤本身很快被水中的杂质污堵，失去过滤能力，那么在工业应用上是不可行的；2）超滤膜的化学稳定性，包括耐酸、碱、氧化剂以及微生物降解等。
如果超滤膜材料化学性质不够稳定，在水中长期工作，将会降解、破损，失去过滤作用。
基于以上两个要求，经过多年的开发和工程应用，目前有两类材料性能最佳，获得青睐。
一是聚偏氟乙烯（PVDF），二是聚醚砜（PES）。
这两类材料经过亲水改性后，制成的超滤膜抗污堵性、化学稳定性出类拔萃。
特别是单体中含有两个氟原子的PVDF材质，可以长期耐受高浓度的氧化剂，为超滤在废水处理上的工程应用开拓了很好的前景。
电厂超滤加反渗透纯水设备的工艺流程
电厂超滤加反渗透纯水设备的工艺流程The process flow of a power plant's ultrafiltration and reverse osmosis water treatment equipment.Ultrafiltration (UF) is the first step in the process of treating water in a power plant. UF is a membrane-based separation process that removes suspended solids, bacteria, viruses, and other larger particles from the water. The water passes through the UF membranes under pressure, while the impurities are retained on the membrane surface. The permeate or filtrate collected is then sent to the next stage of treatment.超滤（UF）是电厂处理水的第一步。
超滤是一种基于膜的分离过程，可以去除水中的悬浮固体、细菌、病毒和其他较大颗粒物。
水在压力作用下透过超滤膜，而杂质则被截留在膜表面。
收集到的透过液或产水随后被送往下一处理阶段。
After ultrafiltration, the water undergoes reverse osmosis (RO) treatment. Reverse osmosis is a membrane-basedfiltration process that removes dissolved salts, organiccompounds, and other smaller particles from the water. The pressurized water passes through RO membranes withextremely fine pores that selectively allow pure water molecules to pass while rejecting impurities. The purified water obtained from RO is used for various purposes such as boiler feedwater, cooling tower makeup, and other applications within the power plant.经过超滤处理后，水进行反渗透（RO）处理。
超滤-反渗透处理循环冷却水外排水试验
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科
学
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该 工 艺 对 盐 分 去 除 和 硬 度 去 除均 在 ９ ％ 以上 ， 过 效 益 核 算 ， 果 表 明 投 资 回 收 期 短 ， 期 效 益 显 著 。 ８ 通 结 长
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1 设计水量与水质
1. 1 设计水量 设计水量 1 50m3 / h ,淡水产量 112. 5,回收率 75 %.
1. 2 设计水质 原水采用循环冷却排污水 ,其水质见表 1. 表 1 原水水质全分析报告
Tab. 1 Ana lys is of wa te r 单位 :除 pH外其余均为 m g / l
参考文献
[ 1 ] 钱达中 .发电 厂水 处理 工程 [ M ]. 北京 :中国电力出 版社 , 1998 [ 2 ] 孟宪革 ,谢春 玲. 超滤 - 反渗透膜技术在循环冷却排污水回用中的工 业应 用试 验 [ J ]. 宁夏电力 , 2006 (5) [ 3 ] 王纪军 ,张永 泽 ,魏明宝 .反 渗透 工艺处理回用循环水排污水技术工业应用 [ J ]. 能源环境保护 , 2006, 20 (4) [ 4 ] 李福勤 ,唐跃 刚 ,何绪文 . 火 力电 厂循环冷却排水回用处理工艺研究 [ J ]. 工业水处理 , 2005, 25 ( 11) [ 5 ] 张先 ,李福勤 ,杨静等 . 西柏 坡电 厂循环冷却排水回用处理中试研究 [ J ]. 煤炭工程 , 2005 ( 10) [ 6 ] 梁建瑞 . 超滤 - 反 渗透 膜工艺处理电厂循环排污水 [ J ]. 水处理技术 , 2006, 32 ( 6)
超 滤 -反 渗 透 组 合 工 艺 处 理 电 厂 循 环冷 却排 污 水
李 江 1 ,鄢贵权 2 ,李福勤 3
(1.贵州 大学 资 源与环境工程学院 ,贵州 贵阳 550003; 2. 贵州科学院 ,贵州 贵 阳 550001; 3. 河北工 程大 学 城市建设学院 ,河北 邯郸 056038)
原水质变化较大 ,原水悬浮物平均为 36. 4mg/ l,但有时因启动废水泵 ,悬浮物超过 200mg/ l,故选用机械 搅拌澄清池. 循环冷却排污水和泥渣在机械搅拌澄清池内充分混和 、絮凝 、分离. 澄清池直径 D 为 8. 28m,澄
清池总高度为 4. 95m ,停留时间 T为 1. 2 h,池的设计容积 V为 19 8m3. 搅拌设备所用电动机型号为 Y90L —4 , 功率为 1. 5kW ,转速为 1 400 r/m in. 2. 2. 2 重力式无阀滤池
重力式无阀滤池常与澄清池配套使用. 重力式无阀滤池具有造价低 、水力自动控制 、操作方便的优点. 滤 池分两格 ,滤速 ν= 10 m / h,平均冲洗强度 q = 15 L / ( s·m2 ) ,冲洗历时 t = 5 m in ,滤池占地面积 8. 24m2 ,滤池 总高度为 4. 6m ,滤池进 、出水管均采用管径 200mm 的钢管 ,虹吸辅助管管径 40mm ,抽气管管径 32mm ,虹吸 破坏管管径采用 20mm. 2. 2. 3 超滤装置
设计采用四组超滤设备 (三组运行 ,一组反洗 )联合生产 ,每组 8 支膜元件. 设定水量 6. 0m3 / h ,给水 1 m in,过滤 3 0 m in,反洗 1 m in,反洗水量 12m3 / h ,气洗 1 m in,空气流量 12. 5m3 / h ,排空 2 m in. 2. 2. 4 反渗透装置
序号
1 3 5 7 9 11
项目
溶固 悬浮物 CODMn
Ca2 + HCO3 SO4 2 -
数值
1408. 4 36. 4 6. 8 152. 7 359. 9 354. 8
序号
2 4 6 8 10 12
项目
pH 全硅 Na+
K+ CO32 -
Cl-
数值
8. 72 13. 8 175. 1 42. 5
3 运行成本分析
药剂费 (混凝剂 、阻垢剂 ) 0. 323元 /吨水 ,电费 0. 225元 /吨水 ,人工费 0. 25元 /吨水 ,维修费 0. 30元 /吨 水 ,水处理运行成本 1. 098元 /吨水. 水处理运行成本低于电厂市政供水的价格 ,证明该系统经济可行.
4 结语
超滤 - 反渗透组合工艺处理电厂循环冷却排污水有很大的应用前景 ,处理后淡水作为锅炉预脱盐补充 水的要求 ,浓水用于冲灰 ,即达到节约用水和减轻环境污染的目的 ,又减少了电厂成本的投入. 超滤装置和反 渗透装置都是由精细的膜元件组成 ,因此 ,在生产运行时 ,要提高水厂或水站的自动化水平 ,实时监控各处理 构筑物的运行情况 ,密切关注超滤和反渗透进 、出水的水质 ,以防产生膜污染 ,影响系统正常运行 ; 还要定期 对膜元件进行清洗. 其次 ,系统正常运行的膜参数 ,除了参考厂家提供的技术手册外 ,还应根据原水水质进行 试验来确定.
超滤 (UF)可以去除大分子物质和颗粒 ,较好的保证反渗透进水水质 (进水的淤泥密度指数 SD I≤2) ,有 利于反渗透的长期 、稳定运行 .
采用东丽公司中空纤维超滤膜 HFM —2020,膜材料选用了具有很强的物理耐久性和抗化学腐蚀的聚偏 氟乙烯 ( PVDF) ,能有效去除颗粒 、胶体 、大肠杆菌等细菌.
反渗透具有耗能少 ,设备体积小 ,操作简单 、适应性强的特点 ,已成为一种重要的水处理方法. 设计采用 美国海德能公司的低污染 LFC1膜元件. LFC1膜元件具有低压 、高通量 、高脱盐 、耐有机污染的优点.
选用 RO —75型反渗透装置两套 ,同时工作. 每套包括低压进水泵 、5μm 保安过滤器 、高压泵 、流量和压 力仪表 、控制装置 、在线电导仪等. 每套反渗透系统中装有 102支海德能的低污染复合膜元件 LFC1—8040 型 ,每 6支膜元件装入一根压力容器 ,共 17根 . 按一级两段 ( 11 - 6)布置排列. 利用海德能公司提供的设计 软件进行设计计算 :每套反渗透进水 75m3 / h,淡水产量 56. 25m3 / h,浓排水排放量 18. 75m3 / h,回收率 75 % , 系统脱盐率为 98. 3%. 为了防止反渗透膜内结垢 ,需连续投加阻垢剂.
ABSTRAC T The c ircula ting cooling wa stewa ter from power p lant is high of sa linity and turbidity. After se t2 ting, filtra tion, UF and RO p rocess, the fresh water whose salinity is less than 20m g/ l can fully m eet the re2 quirement of the boiler filled with pre - de salt wate r in the powe r p lant and the dense wa ter can wa sh out a sh. KEY W O RD S circulating cooling - wastewate r; ultra filtration (UF) ; reve rse osmosis(RO)
42 257. 1
1. 3 回用水质要求 回用水质满足锅炉预脱盐补给水的水质要求 ,脱盐率达到 97%以上.
2 处理工艺
2. 1 工艺流程 工艺流程图见图 1.
图 1 工艺流程图 Fig. 1 P ro ce ss flow
原水加药后经提升泵进入机械搅拌澄清池 ,澄清后进入重力式无阀滤池 ,截留住大颗粒物质以保护超滤 膜 ,超滤出水再经高压泵进入反渗透系统. 处理后淡水作为锅炉补给水水源 ,浓水用于冲灰 ,实现电厂循环冷 却排污水的零排放. 超滤采用反渗透的浓水进行反冲洗. 2. 2 主要构筑物及工艺参数 2. 2. 1 机械搅拌澄清池
摘 要 针对电厂循环冷却排污水浊度高 、含盐量 高的水 质特点 ,采用 澄清 /过 滤 /超 滤 /反 渗透工艺 进 行处理 ,处理后淡水含盐量 小于 20mg/ l,满足锅 炉预 脱盐 补充水的要求 ,可以作为锅炉补给水水源 ,浓水 用于冲灰 ,实现电厂循环冷 却排 污水 的零排放. 关键词 :循环冷却排污水 ; 超滤 ; 反渗 透 中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 100326563 (2008) 0320080203
0 引言
循环冷却水量大 , 占电厂总用水量的 90 %以上 [ 1 ] ,当循环冷却水中的有害杂质达到一定浓度 , 即浓缩 倍率达 3 倍 ～5倍时即需要排污 [ 2 ] . 对循环冷却排污水进行回用处理 ,不仅可以大量节水还可以减少对环 境的污染 [ 3 ] . 新建华能沁北电厂 ,为了解决用水紧张的局面 ,锅炉补给水源采用处理过的循环冷却排污水. 针对电厂循环冷却水浊度高 、含盐量高的水质特点 ,采用超滤 - 反渗透组合工艺进行回用处理 ,出水含盐量 小于 20m g/ l,满足锅炉预脱盐补充水的要求. 目前 ,反渗透的预处理工艺常不能满足反渗透的进水要求 ,而 较新的工艺用超滤 (UF)或微滤 (M F)作为 RO 的预处理具有诸多优点 [4 ～6 ] . 设计采用澄清 /过滤 /超滤 /反渗
收稿日期 : 2007205 230 作者简介 : 李江 , (1982 - ) ,男 ,四川人 ,贵州大学资源与环境工程学院硕士研究生 ,研究方向水资源水环境. 鄢贵权 , 教授 ,贵州科学院党委书记.
透工艺处理电厂循环冷却排污水 ,处理后淡水作为锅炉补给水水源 ,浓水用于冲灰 ,实现电厂循环冷却排污 水的 F UF - RO M EM BRANE PRO CESS IN TREA2 TM ENT O F C IRCUL AT ING COOL ING W ASTEW ATER FROM POW ER PL ANT
L I J ian g1 , YAN Gu i2qu an2, L I Fu 2qin3 ( 1. The Schoo l of R esourse and Environment Enginee ring, Guizhou University, Guiyang 550003; 2. Guizhou A2 cademy of Sc iences, Guiyang 550001; 3. The School of C ity Construc tion, Hebe i University of Engineering, Handan , Hebe i 056038)