双膜系统在电厂水处理中的应用

2013-05-05孙硕齐跃游亮

石油石化节能 2013年10期

关键词：双膜产水滤池

孙硕齐跃游亮

（1.锦西石化热电公司；2.达斯玛环境科技（北京）有限公司）

双膜系统在电厂水处理中的应用

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（1.锦西石化热电公司；2.达斯玛环境科技（北京）有限公司）

为了提高电厂废水回收率，需要引进先进的废水处理工艺。膜工艺作为近年来流行的主流工艺，在电厂拥有很大的应用空间。通过引进膜工艺，电厂水资源利用率从 61.5%提升至 96.23%，污水排放量从 100m3/h 降低至 9.8m3/h，同时还产生了可观的经济效益。另外，电厂还设计了一套完整的用水系统，有效地平衡了电厂用水及废水排放问题。

水处理双膜系统超滤反渗透节水

我国一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一，节约用水成为社会发展所必须面对的问题。火力发电厂是一个耗水大户，为 1.0m3/（S· GW）[1]，其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的 60% 以上[2]，因此工业废水回收率达到 80% 以上[1]比较困难。直到目前为止，几乎所有的水处理厂（场）都没有设计用水及污水处理的联合系统[3]，本文提供了一套可借鉴的解决系统，将结合某热电厂供排水情况对相关技术展开讨论。

1 电厂供排水系统改造

系统进水水质具有含盐量高、悬浮物浓度高、水温波动剧烈、COD浓度较高等特点。针对以上水质特点，为了使排放废水能够达到综合利用的目的，电厂采用了气浮滤池加双膜系统的工艺流程。

1.1工艺流程

各排水点通过管道将污水引入综合调节池进行均量和均质，通过废水提升泵将废水提升至气浮滤池去除其中的悬浮物、大部分胶体等，产水通过超滤给水泵泵送至超滤系统，去除水中的细菌、胶体等物质，之后通过反渗透增压泵将超滤产水泵送至反渗透系统去除其中的盐分。气浮滤池和超滤系统的反洗废水进入废水收集池，废水收集池和气浮滤池的泥渣排入市政管网（图1）。

1.2主要设施的设计

调节池的主要功能是对来水进行缓冲和调节。由于来水水量及水质变化非常大，本调节池设计停留时间为30h，施工需要注意池体的防腐处理。

气浮滤池的气浮回流比为15%～27%，絮体气浮区面积为 24m2。滤池为下流双介质：无烟煤、滤砂。由2台溶气加压泵、溶气罐、压缩空气过滤系统、控制阀门、仪表、分散阀等组成溶气释放系统。

浮选过滤由刮渣机、滤料、滤板、滤头、空气均化管、液位开关、液位计及差压变送器组成。滤池反洗系统由气洗和水洗两部分组成，气洗风机（1870m3/h）1 台，反洗水泵（865m3/h）2 台，以及控制阀门、仪表管路等。

配套浮渣池有效容积为 13m3，浮渣泵 2 台（5 m3/h），雷达导波计 0～7m。

电厂凉水塔废水量约为 75m3/h，供水系统废水量约为 6.5m3/h，每小时排酸量为 0.17t，排碱量0.05t，中和池需要消耗大量的酸碱，另有机组杂排水、含煤废水等废水排放。总废水排放量约为100m3/h，总供水量约为 160m3/h，水的利用率仅为61.5%。

为了改变水资源利用率低的状况，电厂对供排水系统进行了改造：引进双膜系统对排放废水进行处理，并针对不同水质的产水分别回用处理。

图1 电厂供排水系统改造工艺流程

超滤系统由 32 支德国滢格超滤膜dizzer5000plus 组成，单套出力 105m3/h （20 ℃），设计通量为 70L/（m2·h）。超滤给水泵（117m3/h）2 台，超滤反洗泵（370m3/h）2 台，变频运行。

反渗透系统的反渗透膜元件采用海德能公司PROC10，共133支，一、二段之比为 12∶7，单支膜管内装 7 支膜元件；压力容器压力等级为 2.1 MPa；配置反渗透高压泵（110m3/h）2 台，变频运行。

2 运行效果分析

系统自 2011 年 11月投产至今已运行近 1 年半的时间，系统运行稳定，设备日常维护主要有添加机油、测定温度。

2.1系统产水水质

从图2中可以看出系统运行 18个月以来，产水电导率逐步上升，脱盐率呈逐渐下降的趋势，1段脱盐率自初期的 99.5%下降至现在的 98.8%，该出水水质在设计允许范围内，远远优于设计目标值。期间超滤产水SDI值一直低于3；如图3所示，说明超滤系统产水水质良好。

图3 超滤产水 SDI

2.2系统效益评价

系统产水量约为 67.7m3/h，产水率分别约为：气浮滤池 97%，超滤系统 93%，反渗透系统 75%；废水量约为 9.8m3/h，中水量约为 22.5m3/h。污水总回收率为 90.2%，优于国家标准。产水水价按当地中水价格估算，即 1 元/m3，污水处理费 0.9 元 /m3。系统每小时产水价值为 1.9× （67.7+22.5）=171.38元 /h；本系统运行费用为 1.3 元/m3原水，即 1.3 × 100=130 元/h。扣除运行费用后本系统每小时产值为 171.38-130=41.38 元。