锅炉补给水系统废水回收再利用的应用

2020-03-29戴守国

探索科学(学术版) 2020年12期

戴守国

河北省煤田地质局水文地质队河北邯郸056000

我国目前发电的类型有火力发电、风力发电、太阳能发电、水力发电等等,其中应用最为普遍的依然是火力发电,发电厂在为人们提供电能的同时,自身系统的运行也会产生很多废弃物,如何有效地处置这些废弃物减少电厂的能耗问题是本文重点关注并急于解决的问题。据调查显示,未经改造的锅炉补给水系统在运行过程当中产生的废水全部进入了复用水池,供脱硫使用。多余的废水通过复用水泵输送至非经常废水收集池。而由于废水池的本身的容纳有限,给废水零排放造成了严重阻碍。

一、原水水质及超滤,反渗透入水水质要求

在电厂设备的正常运行过程当中,对原水水质具有一定的要求。具体的检测项目为PH 值、悬浮物、电导率、细菌总数、总硬度以及总碱度等,这些主要的水质检测项目是判定水质是否符合要求的一个重要参照物[1]。而经参与过电厂运行装置的水质需要经过超滤装置入水、反渗透入水、多介质过滤器出水、超滤装置出水、反渗透出水等流程。这些项目的水质检测包括水温、PH 值、浊度、水压、游离余氯、电导、脱盐率、产水量、回收率、出水电导率等。经过这些专项检测能够实现净化水质和废水零排放的目标。

二、提出问题

按照电厂锅炉补给系统水系统的除盐计算公式和整体水回收率的公式可以看出在电厂正常运转的过程当中整体系统的回收率只有一半左右。除此之外,系统正常运转过程中也只有一半左右的原水制成除盐水。剩下的一般会在参与整体电厂系统的运转后变成废水排除,面对电厂产生的如此多废水,电厂内部的运转系统并不能将其完全消耗。在制备除盐水的过程当中需要大量的原水作为原材料,与此同时也会产生的大量的工业废水。这个过程给电厂实现废水的零排放增加了许多困难和压力。因此为了克服这个困难和阻碍,实现废水的循环利用,需要减少废水的形成,从而达到节能以及节约成本的目的。

三、系统工艺及运行状态

(一)系统工艺。电厂的运作系统最终是为了制备除盐水。而这个工业过程较为复杂需要经过多道工序才能完成,并且每一个道工序都要控制好原水的标准。其流程是先将水库的水导入,将其作为除盐水的初始原料使用,之后经过场内净水站的初步处理后输送到蓄水池当中。正式工业制除盐水时需要经过生水加热器、生水箱、生水泵几个过程。在这个过程当中需要向原水当中加入杀菌剂和絮凝剂。之后原水会经过几个过滤装置再次对原水进行再处理。其工序为多介质过滤器、超滤水箱、超滤水泵、保安过滤器、高压泵、反渗透装置以及除碳器。经过这个阶段的原水会完成最后的净化。经过过滤装置处理的原水会流入到淡水箱当中,并通过阴阳离子交换器和混合离子交换器来最终达到制备除盐水的目的。之后制定的除盐水经过泵的作用,输送给主厂房和其他用户。

(二)多介质过滤器。多介质过滤器的工作原理是利用无烟煤以及石英砂滤料消除原水当中所含的悬浮物和胶体。过滤器当中上中下无烟煤会变得越来越精细。石英砂作为垫层原料主要安装在过滤器地下层。一般情况下原水会从过滤器的上部流入其底部,并且要严格控制水流量。由于在水母管当中加入了絮凝剂,使得无烟煤和石英砂滤料上面形成了一层滤膜,从而实现对原水中杂质的有效过滤。

(三)超滤装置。原水除了要经过多介质过滤器的处理外,还要经过超滤装置的过滤处理。超滤装置的过滤原理是基于膜分离技术而实现的。超滤装置会以两侧膜的压力作为动力,然后利用超滤膜过滤原水当中的杂质。在这个过程当中一定要注意原水流过超滤膜表面时其表面的细小微孔只允许水和小分子通过,大分子和杂质会被留在超滤膜的进水侧成为浓缩水。将出水侧的水进行收集以完成对原水的净化。

(四)反渗透装置。反渗透装置与前两者的净水的原理有所不同。其作用原理为在反渗透的原水侧施加一个渗透压力,这会使原水当中的部分出水沿着和反渗透垂直的方向穿过[2]。这时原水中的胶体和盐类物质在膜的表面收缩,剩下的原水则会在膜结构的作用下自动流走。并将产生的浓缩物质一起带走。被带走的这部分便是浓缩水,而穿过反渗透膜的部分便是淡水。淡水这时只含有少量的盐分,紧接着收集经过三次过滤装置保留下的淡水即可,这就达到了原水脱盐的目的。

四、采取的回收改造措施

一般的锅炉补给水系统回收废水的装置存在冗余,为了实现该过程的高效性。需要对其进行收集和改造。具体做法为将初步的多介质过滤器进行反洗、正冲水洗以及超滤的反洗水正冲水洗来将悬浮的废水送至净水站[3]。而未能经过渗透装置产生的浓缩水需要通过水泵运送至净水站再进行处理和利用。采取经改造系统后改造措施发现其完全符合进水标准,对于水处理的过程不会产生太大的影响。煤矿产业的系统水循环同样可以使用这个装置,实现对废弃水的零排放。