中水回用于电厂循环冷却水的深度处理技术研究
摘要
随着人类对水资源消耗的日益增加和水污染的日益严重,水资源短缺已经越来越成为制约人类经济发展,威胁人类生存安全的一个严重问题。由于城市中水来源的稳定性和可靠性,它的回用成为缓解水资源紧缺的一个重要途径。在火力发电厂耗水中,循环冷却水约占总水量的90%以上,装机容量1000MW的火力发电厂,每天循环冷却水的补水量要达到3800吨左右,消耗量是极其巨大的。因此,将中水回用作电厂循环冷却水可以有效的保护珍贵的水资源,实现废水的循环利用,提高了中水的使用价值,有利于人和生态环境的和谐发展。
由于中水中含有较高的碱度、硬度、有机物、含盐量等物质,会发生结垢、腐蚀或滋生生物粘泥等现象,妨碍循环冷却水浓缩倍率的提高,危害机组的安全运行,因此,中水必须经过深度处理,除去这些有害成分才能回用。
本文根据华电国际邹县发电厂四期工程建设要求,对取自邹城污水处理厂的中水进行深度处理,然后作为电厂循环水冷却水系统的补充水。通过烧杯试验确定石灰混凝法深度处理中水的最佳加药量,通过中试进一步验证和优化中水深度处理工艺条件,采用曝气生物滤池提高氨氮和有机物的去除率,深度处理后的中水通过静态和动态的模拟试验,确定合理的循环水系统运行条件。并对中水深度处理用作电厂循环水的效益进行分析。其目的是使使深度处理后的重水能够满足电厂循环冷却水的水质要求,并且在较高的浓缩倍率下能够稳定运行,防止循环水系统发生腐蚀、结垢、菌藻滋生等一系列问题,保证机组的安全经济运行,为生产提供技术指导。
石灰混凝处理试验表明,石灰混凝法对城市中水进行深度处理可以有效降低水中的碱度、碳酸盐硬度、浊度,对有机物和氨氮也有一定的去除能力。循环水应用试验证明,出水作为循环冷却水在加入8mg/l的复合阻垢缓蚀剂SD-2316A情况下,可以稳定运行,浓缩倍率能够达到3.6~4.0倍。
小试和中试的结果表明,石灰混凝法的加药量与中水水质有关。消石灰的最佳加药量是理论计算值的1.18~1.20倍;聚铁最佳加药量为10~15mg/L;阳离子型PAM最佳加药量为0.75~1.0mg/l。阳离子型PAM助凝效果比阴离子型效果好。经深度处理后的水能够达到循环冷却水的水质要求。
曝气生物滤池(BAF)对于氨氮、COD、总磷的去除是很有效的。整个试验过程中,系统运行稳定,系统内微生物膜生长良好,微生物镜检观察到处理后的水中有大量藻类,原生动物有大量纤毛虫、油滴虫,后生动物有猪吻轮虫存在。中水经BAF处理后,氨氮去除率达80%;COD去除率为37.5%左右,总磷去除率84.5%左右。
经深度处理后的作为循环冷却水,加入8mg/l的复合阻垢缓蚀剂,有效的起到阻垢和防腐作用,浓缩倍率达到3.6倍;若加酸适当调节pH值浓缩倍率可以达到4倍;循环水中8mg/l以下的氨氮含量,有利于提高循环水的浓缩倍率,浓缩倍率也能达到4倍。整个试验过程不会产生结垢,也不会对不锈钢产生腐蚀,但对白铜不宜作凝汽器材料。
经过经济效益分析,中水采用石灰混凝法深度处理,对于4200m3/h的工程来说,年运行成本1989.08万元,单位制水成本0.73元/吨,经济效益十分可观。综上所述,石灰混凝法深度处理中水,运行成本低,出水水质好,完全能够保证电厂循环冷却水系统的稳定、安全运行。
With water pollution geting aggravated day by day, the shortage of water resources have already become a serious question of the industrial and economic development. sewage is becoming an important water resource that can be utilized because of its the stability and dependability. It is well known that fire power generating unit is the enormous water consumer. The consuming water in a fire power plant, circulating cooling water accounts for absolute proportion, about more than 90% of the total. According to the data, in a fire power plant of 1000WM,the amount of consuming circulating cooling water need 3800t. Under such backgrounds, this paper study on municipal sewage advanced treatment and achieving the purpose back to using as the circulating cooling water of thermal power plant. The treatment is adopted that the lime and PFS coagulation treatment technology.
In this paper, the waster water is attempted to as the making up water in the circulating cooling water system of Zouxian fire power plant. With the theoretic direction of the water disposal, analyzing the factors of corrosion and scaling, which can effect the units work safely and economically, for using the waster water as the circulating cooling water. On this base, designing and implementing the static experiments and dynamic simulation experiments and industrial experiments on waster water using as circulating water. And determining the controlling ways of water quality under this condition..
The experimental results showed that the best dose of lime is 375mg/L, of PFS is 10mg/L and of PAM is 0.75mg/L. The highest removing rate of alkalinity was about 58.85%. The removing rate of rigidity was 37.21% and the removing rate of turbidity was 79.9%. The removing rate of COD and NH3-N were 52.5% and 38.14%. If the mount of NH3-N is high, the sewage need treat by BAF. The removing rate of NH3-N is about 80%.
SD-2316A, which is a kind of inhibitors of corrosion and scale, the dose of which is 8mg/l, was added into the circulating water. The concentration of chloride ion in the circulating water that was condensed continuously was 3.6 times as before. If pH value was adjusted or the mount of NH3-N was reached 8mg/l, the water can be concentrated 4 times. In the whole experiment, scale wasn’t formed and stainless steel wasn’t corroded. But B30, a copper-nickel alloy, can not use as steam condenser. Following on, the paper analyzes the cost of the sewage reusing object. The cost of the advanced treatment is 0.73 Yuan/m3.
The research of sewage advanced treatment technology will open up a new and economic way in order to solve the shortage of water resources of power plant problem.
由于中水中含有较高的碱度、硬度、有机物、含盐量等物质,会发生结垢、腐蚀或滋生生物粘泥等现象,妨碍循环冷却水浓缩倍率的提高,危害机组的安全运行,因此,中水必须经过深度处理,除去这些有害成分才能回用。
本文根据华电国际邹县发电厂四期工程建设要求,对取自邹城污水处理厂的中水进行深度处理,然后作为电厂循环水冷却水系统的补充水。通过烧杯试验确定石灰混凝法深度处理中水的最佳加药量,通过中试进一步验证和优化中水深度处理工艺条件,采用曝气生物滤池提高氨氮和有机物的去除率,深度处理后的中水通过静态和动态的模拟试验,确定合理的循环水系统运行条件。并对中水深度处理用作电厂循环水的效益进行分析。其目的是使使深度处理后的重水能够满足电厂循环冷却水的水质要求,并且在较高的浓缩倍率下能够稳定运行,防止循环水系统发生腐蚀、结垢、菌藻滋生等一系列问题,保证机组的安全经济运行,为生产提供技术指导。
石灰混凝处理试验表明,石灰混凝法对城市中水进行深度处理可以有效降低水中的碱度、碳酸盐硬度、浊度,对有机物和氨氮也有一定的去除能力。循环水应用试验证明,出水作为循环冷却水在加入8mg/l的复合阻垢缓蚀剂SD-2316A情况下,可以稳定运行,浓缩倍率能够达到3.6~4.0倍。
小试和中试的结果表明,石灰混凝法的加药量与中水水质有关。消石灰的最佳加药量是理论计算值的1.18~1.20倍;聚铁最佳加药量为10~15mg/L;阳离子型PAM最佳加药量为0.75~1.0mg/l。阳离子型PAM助凝效果比阴离子型效果好。经深度处理后的水能够达到循环冷却水的水质要求。
曝气生物滤池(BAF)对于氨氮、COD、总磷的去除是很有效的。整个试验过程中,系统运行稳定,系统内微生物膜生长良好,微生物镜检观察到处理后的水中有大量藻类,原生动物有大量纤毛虫、油滴虫,后生动物有猪吻轮虫存在。中水经BAF处理后,氨氮去除率达80%;COD去除率为37.5%左右,总磷去除率84.5%左右。
经深度处理后的作为循环冷却水,加入8mg/l的复合阻垢缓蚀剂,有效的起到阻垢和防腐作用,浓缩倍率达到3.6倍;若加酸适当调节pH值浓缩倍率可以达到4倍;循环水中8mg/l以下的氨氮含量,有利于提高循环水的浓缩倍率,浓缩倍率也能达到4倍。整个试验过程不会产生结垢,也不会对不锈钢产生腐蚀,但对白铜不宜作凝汽器材料。
经过经济效益分析,中水采用石灰混凝法深度处理,对于4200m3/h的工程来说,年运行成本1989.08万元,单位制水成本0.73元/吨,经济效益十分可观。综上所述,石灰混凝法深度处理中水,运行成本低,出水水质好,完全能够保证电厂循环冷却水系统的稳定、安全运行。
With water pollution geting aggravated day by day, the shortage of water resources have already become a serious question of the industrial and economic development. sewage is becoming an important water resource that can be utilized because of its the stability and dependability. It is well known that fire power generating unit is the enormous water consumer. The consuming water in a fire power plant, circulating cooling water accounts for absolute proportion, about more than 90% of the total. According to the data, in a fire power plant of 1000WM,the amount of consuming circulating cooling water need 3800t. Under such backgrounds, this paper study on municipal sewage advanced treatment and achieving the purpose back to using as the circulating cooling water of thermal power plant. The treatment is adopted that the lime and PFS coagulation treatment technology.
In this paper, the waster water is attempted to as the making up water in the circulating cooling water system of Zouxian fire power plant. With the theoretic direction of the water disposal, analyzing the factors of corrosion and scaling, which can effect the units work safely and economically, for using the waster water as the circulating cooling water. On this base, designing and implementing the static experiments and dynamic simulation experiments and industrial experiments on waster water using as circulating water. And determining the controlling ways of water quality under this condition..
The experimental results showed that the best dose of lime is 375mg/L, of PFS is 10mg/L and of PAM is 0.75mg/L. The highest removing rate of alkalinity was about 58.85%. The removing rate of rigidity was 37.21% and the removing rate of turbidity was 79.9%. The removing rate of COD and NH3-N were 52.5% and 38.14%. If the mount of NH3-N is high, the sewage need treat by BAF. The removing rate of NH3-N is about 80%.
SD-2316A, which is a kind of inhibitors of corrosion and scale, the dose of which is 8mg/l, was added into the circulating water. The concentration of chloride ion in the circulating water that was condensed continuously was 3.6 times as before. If pH value was adjusted or the mount of NH3-N was reached 8mg/l, the water can be concentrated 4 times. In the whole experiment, scale wasn’t formed and stainless steel wasn’t corroded. But B30, a copper-nickel alloy, can not use as steam condenser. Following on, the paper analyzes the cost of the sewage reusing object. The cost of the advanced treatment is 0.73 Yuan/m3.
The research of sewage advanced treatment technology will open up a new and economic way in order to solve the shortage of water resources of power plant problem.
引文
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