一级反渗透加装浓水回收装置改造

2020-09-11刘海玲彭杰民

山西电力 2020年4期

刘海玲，李升，彭杰民

（中电神头发电有限责任公司，山西朔州036011）

1 超临界空冷机组工程水处理系统概况

某发电公司2×600 MW超临界空冷机组工程水处理系统采用多介质过滤器+自清洗过滤+超滤+一级反渗透+二级反渗透+连续电除盐的处理工艺，为成套的全膜法脱盐水处理系统。该工艺流程能有效去除水中的绝大部分细菌、病毒、胶体、离子、微粒等杂质，满足电厂锅炉用水要求。

一级反渗透RO(reverse osmosis)装置分为3组，每组采用6∶3排列的二段脱盐方式。一段浓水继续进入二段膜元件进行脱盐处理，一段合格产水与二段合格产水共同进入一级淡水箱，二段浓水（即一级反渗透浓水)最终经地沟进入废液池，再经废液泵排入工业废水处理系统。二级反渗透装置也分为3组，每组采用4∶2排列的二段脱盐方式。一段浓水继续进入二段膜元件进行脱盐处理，一段合格产水与二段合格产水共同进入二级淡水箱，二段浓水（即二级反渗透浓水）回至清水箱。处理后的水质情况分述如下。

一级反渗透进水水质：pH值8.01～8.21，电导率1 046～1 273μS/cm，硬度5.1～6.5 mmol/L，浊度0.10～0.11，SiO2的质量浓度1.28～2.06 mg/L，余氯的质量浓度0.03～0.09 mg/L，CODmn的质量浓度1.58～2.23 mg/L。

一级反渗透产水水质：pH值8.00～8.20，电导率55～65μS/cm，硬度5.1～6.5 mmol/L，SiO2的质量浓度150～180 mg/L。

一级反渗透浓水水质：浓水排放压力0.3～0.35 MPa，水温20～25℃，25℃时的pH值8.05～8.18，电导率2 800～3 200μS/cm。

2 机组工程水处理系统存在的问题

某发电公司2×600 MW超临界空冷机组工程水处理系统中，不仅一级反渗透浓水的水质比较好，而且一级反渗透浓水的产水量也很高，约为16 m3/h，但由于缺少一级反渗透浓水回收装置，使得一级反渗透浓水全部外排进工业废水处理系统，未能得到合理利用，不仅浪费了水资源，而且加重了工业废水处理负担，更不符合“节能减排”的要求。回收利用一级反渗透设备后浓水有较大的经济和社会效益。

3 改进措施

在现有一级RO装置基础上进行改造，不涉及土建基础的施工，无需增设二次提升设备，应用美国通用电气先进膜技术和产品，加装浓水回收装置，对一级RO浓水进行回收，回收水返回一级RO入水或直接进入后续设备，回收装置产生的浓水直接排放。

3.1 工艺流程

改造前的工艺流程见图1，改造后的工艺流程见图2。

图1改造前的工艺流程示意图

图2改造后的工艺流程示意图

3.2 工艺流程说明

一级RO实际进水量56.6 m3/h，浓水排放量从16 m3/h变为8 m3/h。如回收至清水箱，超滤产水规模可以降低12.7%以上的负荷，超滤部分运行得到改善；此外由于浓水回收装置的产水水质优于常规超滤产水，与原有超滤产水在清水箱混合后，提升一级RO的进水水质，提高RO的出水水质以及运行稳定性，从而提高后续制水设备产水水质。如果回收的产水符合后续要求，也可以直接进入一级淡水箱后再进入后续制水设备，可以降低一级反渗透17%以上负荷。2019年6月—9月完成设备订货、安装、调试、竣工、验收，工程造价总价48.6万元。

4 实施效果

2019年9月29日，补给水处理一级反渗透加装浓水回收装置改造系统正式开始使用，通过1个月的运行，一、二级反渗透系统及后续连续电除盐设备运行稳定，水质指标均无异常。一级反渗透浓水加装回收装置后，可保证浓水回收率达50%，回收装置脱盐率达97%（3年内），产水量8 m3/h（25℃），如回收至清水箱，可使超滤降低12.7%以上的负荷，超滤部分运行得到改善，且提高后续制水设备产水水质；如回收至一级淡水箱，降低一级反渗透17%的负荷，充分达到节水节能的效果。按回收率50%计算，其投资收益为163 033.6元/a，节约水的品质远高于原水品质，本方案投资48.9万元/套，3年即可收回投资成本。