火电厂循环水排污水回用处理工艺研究杨硕

火电厂循环水排污水回用处理工艺研究杨硕

杨硕

（辽阳石化分公司热电厂化学车间辽宁辽阳111003）

摘要：针对循环水排污水水质特点，进行了回用处理工艺实验研究。结果表明，强化混凝可有效去除循环水排污水中的有机物，对COD、TOC去除率分别为61.2%、47.5%，减轻后续膜系统的有机污染；二级软化对Cａ2+、Ｍg2+、总磷、TOC、全硅的去除率分别为86.5%、92.5%、97.9%、27.4%、84.3%，减轻后续膜系统的无机污染；反渗透回收率可达到85%，反渗透产水可以作为锅炉补给水水源，反渗透浓水可以作为脱硫工艺用水。提出了地表水水源循环水排污水强化混凝-二级软化-超滤-反渗透回用处理工艺。

关键词：循环水排污水；有机物；预处理；反渗透

随着《水污染防治行动计划》和“排污许可证”等环保政策的密集实施，对火电厂取、排水水量和排水水质指标限制越来越严格，而且部分地区通过实施阶梯式水资源费收取办法，水资源成本大幅上涨，迫使火电企业必须实施深度节水和废水综合治理工作。目前，大部分循环冷却型电厂已通过加强原水预处理、优选水稳剂、升级凝汽器管材来提升浓缩倍率；循环水排污水作为脱硫、输煤和除渣用水回用，但仍有大量剩余的循环水排污水需要外排。

1实验材料与方法

1.1循环水排污水

实验水样为华北某循环冷却电厂循环水排污水，该厂循环水补充水水源为地表水，凝汽器为铜管，循环水运行过程投加有磷阻垢剂、有磷碳钢缓蚀剂和铜缓蚀剂，循环水浓缩倍率控制在4.0倍。

1.2实验及水质分析方法

1.2.1实验方法

强化混凝除有机物实验：量取1L循环水排污水于1L的烧杯中，用H2SO4将循环水pH调至实验pH，加入实验剂量的FeCl3，以200r/ｍiｎ搅拌30ｍiｎ后，静置30ｍiｎ，上清液过滤后测定pH、TOC、COD等水质指标。

二级软化实验：

（1）Cａ（OH）2或NａOH剂量优化。量取1L经强化混凝后的循环水排污水于1L的烧杯中，加入实验剂量的Cａ（OH）2或NａOH，以200r/ｍiｎ继续搅拌30ｍiｎ，静置60ｍiｎ，过滤上清液分析水质，确定Cａ（OH）2或NａOH最优投加量。

（2）Nａ2CO3剂量优化。量取1L循环水排污水于1L的烧杯中，加入最优投加量的Cａ（OH）2或NａOH，以200r/ｍiｎ搅拌30ｍiｎ后，直接加入实验剂量的Nａ2CO3，继续搅拌30ｍiｎ，静置60ｍiｎ，过滤上清液分析水质，确定Nａ2CO3最优投加量。超滤（UF）实验：UF实验采用外压式中空纤维膜元件，运行方式为死端过滤，运行模式为：过滤→反洗→冲洗，过滤周期为30ｍiｎ，进水流量为2.5L/ｈ，分析产水浊度，并记录膜两侧压差。反渗透（RO）实验：RO膜组件采用美国陶氏公司的LCHR-4040膜，投加2ｍg/L阻垢剂。实验采用浓水回流的运行模式，设计RO在回收率分别为75%、85%条件下运行。

1.2.2水质方法

水质分析方法采用标准法测定；TOC采用ｍultiN/C3100TOC分析仪（德国耶拿）测定；电导、pH采用SeveｎGoDuoTＭ便携式多参数水质分析仪（瑞士梅特勒-托利多），浊度采用2100Q浊度仪（美国哈希）测定。

2结果与讨论

2.1强化混凝实验研究结果分析

循环水排污水中的有机物会对膜回用工艺造成影响，去除工艺有混凝澄清和生物法。排污水中有机物均为难降解有机物，可生化性很差，直接采用生物法进行处理，有机物去除效果极差，需要先通过高级氧化来提高循环水的可生化性，但工艺复杂，工程实施难度大。笔者考察火电厂常用的强化混凝工艺对循环水排污水有机物去除效果。循环水排污水的COD、TOC分别为63.0、23.13ｍg/L，有机物浓度较高，考察强化混凝pH和FeCl3投加量对有机物去除效果的影响。

2.2软化实验研究结果分析

Cａ（OH）2-Nａ2CO3二级软化

Cａ（OH）2-Nａ2CO3二级软化工艺对循环水排污水Cａ2+和Ｍg2+的去除效果见图2。由图2（ａ）可知，随着Cａ（OH）2投加量的增大，Ｍg2+浓度迅速减低，但Cａ2+浓度逐渐增加，主要是因为OH-与Ｍg2+生成Ｍg（OH）2沉淀去除Ｍg2+。Cａ（OH）2最优投加量为350ｍg/L，出水1/2Cａ2+、1/2Ｍg2+浓度分别为9.02、0.72ｍｍol/L，继续增大Cａ（OH）2投加量，出水Ｍg2+浓度略降低，而Cａ2+浓度继续大幅升高，增加药剂处理成本。由图2（b）可知，随着Nａ2CO3投加量的增大，Cａ2+浓度迅速减低，Ｍg2+浓度略有降低，投加Nａ2CO3生成CａCO3过程有Ｍg2+共沉淀现象，与其他研究结论一致。Nａ2CO3最优投加量为450ｍg/L，软化出水1/2Cａ2+、1/2Ｍg2+浓度分别为0.89、0.69ｍｍol/L。此外，Cａ（OH）2、Nａ2CO3投加量分别为350、450ｍg/L条件下，对TＰ、TOC、全硅的去除率分别为96.9%、24.9%、82.8%。

图2Cａ（OH）2、Nａ2CO3投加量对Cａ2+、Ｍg2+去除效果的影响

3结束语

1）采用强化混凝工艺有效去除循环中有机物。2）采用二级软化工艺有效去除循环水中结垢性物质。

参考文献：

[1]李乐，马志环，翟绍晶，等.纳滤处理火电厂循环水补充水提高浓缩倍率试验研究[J].中国电力，2017，50（7）：133-137.

[2]王海文，张俊杰，朱锴锴，等.火电厂循环水余热在MEA溶剂再生中的节能分析[J].上海电力学院学报，2017，33（2）：124-128.

作者简介：

杨硕，（1982，8-），男，汉族，辽宁省辽阳市人，从事研究方向：电厂化学水处理，大学本科，中级工程师职称，毕业于太原理工大学应用化学专业。