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循环水排污水的回用处理

文档作者：刘伟杰岳禹峰刘成荣文档来源： 1中国核电工程有限公司深圳设计院 2南京凯盛开能环保能源有限公司		点击数：	更新时间： 2024年06月13日
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冶 金 动 力
METALLURGICAL POW ER
2013年第8期
总第162期
循环水排污水的回用处理
刘伟杰t，岳禹峰 ，刘成荣z
(1中国核电工程有限公司深圳设计院，广东深圳2南京凯盛开能环保能源有限公司，江苏南京)
【摘要】结合循环水排污水回用处理的工程实例，针对电厂循环水排污水高浊度高盐量的水质特点，采用
澄清+过滤+超滤+反渗透工艺进行处理，处理后水进行回用，实现电厂循环水排污水的零排放。
【关键词】循环水排污水；超滤；反渗透；中水回用
【中图分类号】TF085 【文献标识码】B 【文章编号】1006—6764(2013)08—0058—03
W aste W ater Treatment and Recycling
LIU Wei-jie ，YUE Yu-feng ，LIU Cheng-rong2
． Shenzhen Des泐Institute，China Nuclear Power Engineering Co．，Ltd．，Shenzhen,Guangdong；
2．Nanjing Kesen Kenen Environment＆ Energy Co．。Ltd．，Nanjing,Jiangsu China)
【Abstract】combined with the engineering example of waste water treatment and recy—
cling，in the light of water characteristics of the power plant’S waster water with high turbidity
and high salt，the clarification + filter+ ultrafiltration + reverse osmosis process is adopt—
ed．The treated water is reused to realize zero discharge of the waste water of the power
plan t。
【Key words]waste water treatment and recycling；ultrafiltration；reverse osmosis；reuse of
recycled water
1 引言
循环补充水是电厂用水的主要部分，大约占到
余热发电厂用水量的90％。循环冷却水系统的节水
主要有两项措施：通过适当方式提高浓缩倍率；对
循环水排污水水进行回收处理。电厂循环水排污水
也是电厂主要的废水来源，直接排放不但浪费宝贵
的水资源，还会对周围环境造成影响，因此循环冷
却排污水的回用意义重大。河北省某余热发电厂设
置了一套5O m 的循环水排污水回用处理装置，
处理后水可作为循环补充水，实现电厂循环水排污
水的零排放。
2 系统简介
2．1 设计水量
河北省某余热发电厂的循环补充水采用水库
水，循环水系统的浓缩倍率为4．O。根据水量平衡计
算，夏季工况时总的循环水量为12240 m3／h，排污
量为49 m ，考虑到反渗透系统的衰减及一定的
设计余量，循环水排污水回用处理装置总处理能力
为65 m3／h，产水出力为50 m 。
2-2 工艺流程
工艺流程为：循环水排污水 生水池 提升
泵 机械加速澄清池 多介质过滤器 超滤 保
安过滤器_÷反渗透 产品水箱。
循环水排污水进人生水池，加药后经提升泵进
人机械加速澄清池，澄清后进人多介质过滤器，截
留住大颗粒物质以保护超滤膜，超滤出水再经高压
泵进人反渗透系统。处理后淡水作为循环补充水，
反渗透的浓水用于超滤反冲洗。
2．3 设计参数
循环水排污水处理系统主要包括1台直径5．5 m
的机械加速澄清池，3台直径为2200 mm的多介质
过滤器，2套出力33 m 的超滤装置，2套出力25
m0／h的反渗透装置。
3 主要构筑物及工艺参数
3．1 机械加速澄清池
机械加速澄清池是利用池中积聚的泥渣与原
水中的杂质颗粒相互接触、吸附，以达到清水较快
分离的作用，可较充分发挥混凝剂的作用和提高
澄清效率。实践证明，机械加速澄清池对保证超滤、
反渗透的稳定运行起到了非常重要的作用，机械加
速澄清池的出水一直很稳定，维持在5NTU以下。
机械加速澄清池直径5．5 m，清池总高度为4．
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95 m，停留时间为1．0 h，池的设计容积为95 m3o
3．2 多介质过滤器
循环水经过加药凝聚后，形成大颗粒杂质，在机
械加速澄清池中不能完全被去除，将这种原水通过
一定厚度的粒状材料，通过粒料间的间隙形成多层
的过滤结构，有效地去除水中的悬浮物、泥沙等杂
质，使出水达到超滤进水的相关要求。过滤器采用石
英砂、无烟煤双层滤料。滤层饱和后，可通过逆向水
流反洗滤料，恢复过滤功能。
多介质过滤器直径2．2 m，无烟煤填装高度0．4
m，石英砂填装高度0．8 m，配套反洗水泵流量120
m3／h，扬程25 m，功率15 kW。
3．3 超滤装置
反渗透设备对于进水的水质要求较为严格，一
般的预处理工艺如混凝、过滤等处理效果并也不理
想，特别是进水中含有较多的污染物时，出水的污染
指数(SDI)很难达到反渗透设备的要求。而超滤技
术可以较好地解决这一问题，能够对胶体、大分子有
机物、细菌等进行有效截留，出水完全满足反渗透设
备的要求。
超滤膜采用荷兰NORrr公司的孔径为20 nm的
中空纤维膜，共配置12根，每根过滤面积为4O mz，
材质为亲水性的聚醚砜，中空膜丝的内径为0．8
m m 。膜元件以串联的形式分别安装在4根的压力容
器内，压力容器材质为FRP，采取卧式布置，超滤装
置采用内压式死端过滤方式，过滤30 rain、反洗1
min，每4 h气擦洗一次，气擦洗2 min。
3．4 反渗透装置
反渗透装置设置有两套，同时工作，每套装置设
有30只膜元件，分别安装在5根压力容器中，压力
容器按3：2方式排列，一级两段布置，每套反渗透系
统产水量为25 m 。膜元件选用陶氏公司生产的
BW30(LE)-440(FR)型反渗透膜，每根膜元有效膜面
积为41 m3。
每套反渗透装置包括低压进水泵、5 m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。为了防止反渗透膜内结垢，需连续投加阻垢
剂。
反渗透装置的预处理设计得越趋完善，膜元件
的清洗次数就可减少，但要完全保证膜元件不被污
染是不可能的，一旦发生膜的污染，采用化学药品进
行清洗，清洗装置配备清洗溶液箱、清洗滤器、清洗
泵，通过反渗透组件预留的清洗接口进行清洗，以保
证系统的高效处理性能。
4 实际的运行效果
4．1 超滤出水
SDI是反渗透最重要的进水指标之一，循环水
排污水回收装置自投产以来，超滤产水SDI总体上
稳定在1．3左右。即使在进水混凝效果不理想等情
况下，超滤出水SDI也可保持在2．0以下，而反渗透
膜进水要求的SDI最高限值是5．0，故超滤的出水
SDI指标是可以保证的。
超滤产水浊度也比较稳定，保持在0．1NTU以
下，最高为0．16NTU，最小为0．035NTU，总体来说，
超滤有着非常好的降浊效果，在多介质过滤器出水
浊度变化较大情况下，也能很好的降浊，完全能够满
足反渗透进水浊度<1．0NTU的要求。
4．2 反渗透出水
自设备投运以来，超滤出水一直稳定，这给反渗
透的良好运行打下了坚实的基础，反渗透系统运行
情况见表1。
表1 1·反渗透运行指标表
由表1中数据可以看出，反渗透系统运行效果
一直稳定。
5 运行成本分析及效益评估
5．1 运行成本
药剂费(混凝剂、阻垢剂)0．404 水，电费0．
280元／t水，人工费0．3O元／l水，维修费0．380元／t
水，水处理运行成本1．364元，t水。
5-2 效益评估
循环水排污水系统每天可回收废水864 t，电厂
每年可少取水28．5万t，按照人均每天用水200 L
计算，可供约4000人一年的用水量，每年直接节约
水费23．6万元。此外，对于日益枯竭的水资源，将循
环水排污水进行处理，减少河水的消耗，具有巨大的
社会效益。
6 结语
(1)循环水排污水采用澄清+过滤+超滤+反渗
透的组合工艺进行回用处理， (下转第62页)
62
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用户点用水要求。这种设计方案关键在于变频泵型
的选择以及对设备品质的要求很高，特别是旁通泄
压阀的质量、可靠性要求较高。但是这种设计方案
也有一定的缺点，系统静态投资较普通方案稍高，
并且只能解决部分能源浪费问题。此外，笔者在此
大胆提出第二种优化方案，仅供探讨。在设计阶段
与生产工艺专业沟通协商，明确生产工艺的用水流
程，较为准确的估计出用水量最大变化范围，然后
在目前成熟的工频恒速供水方案基础上，采用每台
轧机对应一组供水泵，每组供水泵采用大、小泵搭
配。大泵采用普通电机，为过钢时使用。小泵采用恒
压变频电机，为非过钢时使用。每组供水泵的供水
管路单独设置，各组管路之间采用电动切断阀并
联，互为备用，并且每组泵出口设置可靠的旁通泄
压管路回流，加大系统安全系数。这种优化方案通
过将大流量大变化分解成小流量小变化，解决了轧
机使用数量及工况变化对供水泵组的影响，并且采
用低压变频电机，降低了静态投资，达到了节能的
目的。但是缺点也很明显，在设计初期不可能准确
的估计出用水量的最大变化范围，但可根据类似工
程运行经验来得到经验数据作为设计参考的依据。
此外，此种方案水泵和管路数量多，备用泵组之间
互投控制较为复杂，泵房占地面积大。因此，这种优
化方案还需要根据具体工程情况来探讨研究，有待
实践。
4 结语
在国外的热轧直接冷却水系统设计中，更多的
是对循环泵组采用流量调节阀和旁通管路相结合
的办法来解决系统中的水量平衡问题，效果也是比
较好的。综上所述，在系统设计中应根据具体的项
目情况，充分了解工艺生产的设计意图，将以上所
述的优化方法配合使用，选择相对而言经济节能的
水系统方案才是最终的目的。希望本文对在建的热
轧直接冷却水系统的设计有借鉴意义，共同探讨热
轧直接冷却水系统节能设计的好方法。
f参考文献】
[11~-贵良．热轧或CSP冷却水泵变速节能改造分析帆．冶金动力．
2010年第4期．
【2】彭令叁．热轧轧机直接冷却水供水管路压力控制田．冶金动力．
2010年第4期．
收稿日期：2013-03-15
作者简介：王建华(1982一)，男，2004年毕业于合肥工业大学给水
排水专业，给排水工程师。现从事给排水专业设计工作。
(上接第59页) 出水水质稳定，易于实现自动
控制，经济可行。处理后淡水作为循环水系统补水，
浓水用于超滤反冲洗，即达到节约用水和减轻环境
污染的目的，又降低了电厂的运行成本，具有很大
的应用前景。
(2)超滤装置和反渗透装置都是由精细的膜元
件组成，在生产运行时，应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。
f31超滤产水浊度可以稳定在0．1 NTu以下，处
理效果优于传统的水处理工艺，大大改善了反渗透
进水的水质情况，保证了反渗透稳定安全的运行。
[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】梁建瑞．超滤一反渗透膜组合工艺处理电厂循环排污水．水处理技
术叽，2006(6)：79—81
【3】曲磊，林琳，邵林．循环水排污水作为锅炉补给水水源的处理中双
膜法的应用【 ．天津电力技术，2008(2)：25—26
【4】李江，鄢贵权，李福勤．超滤一反渗透组合工艺处理电厂循环冷却排
污水m．贵州科学，2008(9)：80—82
收稿日期：20l3—03一o6
作者简介：刘伟杰(1986一)．男，2008年毕业于华中科技大学给水排
水工程专业，大学本科学历，助理工程师，现从事给排水设计工作。

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