发电厂2×135MW机组循环冷却系统排污水处理及回用分析

2015-10-21 17:15周群英
建筑工程技术与设计 2015年28期
关键词:回收利用发电厂

【摘要】随着我国环境保护的要求越来越高,发电厂排污水的处理条件也在不断的提高,所以要加强循环水系统排污水的有效处理,并对污水进行回收利用。近几年我国发电厂的规模和运行水平都在不断的提高,但是污水的处理水平却没有相应的获得提高,导致我国的水资源严重匮乏,如何将发电厂的排污水进行有效的处理及回收利用成为很多发电企业关注的重点。本文针对电厂2x135MW机组循环冷却系统排污水处理及回用进行分析,希望可以提高发电厂的节水效果,提升发电厂的经济效益。

关键词:发电厂;机组循环冷却系统;排污水处理;回收利用

我国是水资源非常紧缺的国家,水资源的污染已经严重影响了我国经济的可持续发展,水资源是人类主要的生存资源,但是根据测算,我国水资源的人均占有量仅仅达到了世界人均占有量的百分之二十五,因为缺水问题造成的直接经济损失达到三百多亿美元。其中发电厂是消耗水资源最多的行业,占据整个工业用水的百分之五十左右,所以需要减少发电厂循环系统的污水排放,对污水进行处理和回收利用,以达到良好的节水效果。

一、循环冷却水系统概述

城市用水大部分的消耗在工业用水中,而工业用水中有一大半为循环冷却水,而且发电厂在发电的流程中需要大量的换热,所以冷却水的消耗比较多。

冷却水系统大致可以分为两种,一种是直流冷却,另一种是循环式冷却,而循环式冷却水系统包括封闭冷却和开放式冷却。

图1 封闭式循环冷却水系统

冷却水可以通过热交换器对发电厂发电过程中的热水进行降温,降温之后的冷却水温度升高,进入到冷却塔中进行充分降温之后再次循环利用。冷却水经过每一次循环都会因为蒸发效应而导致水量的减少,还有一部分因为循环过程中被其他杂质携带而损失。冷却水在不断的蒸发循环过程中会导致其中盐分和其它有害物质的浓度不断提高,所以必须对循环水进行适当比例的排放,不断的补充新的循环冷却水,让循环冷却系统可以持续运行。

表1 循环冷却水系统中循环水和补充水的各项指标

发电厂用的2x135MW机组循环冷却系统为开放式冷却循环系统,在系统工作时循环水量可以超过每小时二万立方米,补充水的来源以水库水为例,并添加硫酸对循环系统进行处理。

二、循环冷却排水回用系统的工艺流程

排水回用系统需要在污水排放的水箱中添加混凝剂和助凝剂,并添加氯化合物对水箱水质进行杀菌,水箱之后连接压力泵,将水箱之中的水源加压后用泵注到凝水罐中进行微滤,微滤之后的水源全部流入到清水箱中进行还原和除垢,最后经过反渗透之后产出补充水源。

图2 循环冷却排水回用系统的工艺流程

1-压力泵 2-循环冷却水储水箱 3-凝水罐 4-微滤系统 5-空气罐

6-空壓机 7-返水压力泵 8-清水储水箱 9-清洗水箱 10-清洗加压泵

11-加压处理泵 12-精滤器 13-阀类 14-高压泵 15-RO逆渗透装置

(一)混凝处理中添加氢氧化钠和碳酸钠进行软化

在混凝罐中添加氢氧化钠和碳酸钠可以有效的对循环水进行软化处理,经过氢氧化钠的混凝软化处理之后,循环水中的水质硬度明显降低,而且氢氧化钠也会与循环水中的铁、硅、有机物成分进行反应,降低其含量。在进行混凝软化处理时,需要用到加速澄清池,并在澄清池的出水口处设置斜管,加速混凝软化的澄清处理效果,加入氢氧化钠和碳酸钠的计量要按照循环水中碳酸氢根离子的含量进行添加。

在循环冷却水中添加软化剂可以有效的减低循环水的硬度,避免循环水结垢,而且加入碳酸氢钠可以对碱度低的水质进行捕捉处理。

(二)将循环冷却水进行过滤和杀菌处理,调节水中的PH值

调节循环冷却水的PH值可以使软化之后水质的状态变稳,并且经过PH值调节之后的部分软化水可以直接回流利用。在进行调节PH值和杀菌处理时需要利用两组无阀过滤器和附属式的加药设备,加药设备可以对循环水中的PH值进行自动检测,并根据检测数值对药剂比例进行配比。调节PH值之后保证出水水质PH值在6-8之间,硬度在每升10-30毫克之间,余氯每升小于0.3毫克。

(三)活性炭吸附处理

利用活性炭对循环冷却水进行吸附处理,可以有效的降低水中的有害物质,使出水效果满足RO渗透的标准。活性炭吸附处理需要用到处理水量超过100立方米每小时的活性炭过滤器。保证进过活性炭过滤的水质污染数值小于4,余氯含量每升小于0.1毫克。

(四)接触絮深度过滤处理

对循环冷却水进行深度过滤处理可以对进入RO装置之前的软化水进行深度过滤,深度过滤之后可以降低循环水对RO逆渗透膜的污染,在进行接触絮深度过滤处理时需要采用处理水量超过每小时110立方米的无烟煤和石英砂过滤器,保证出水的水质污染值小于4。如果反渗透装置出现污堵现象可能是因为澄清处理池中水质经常翻腾而导致了反渗透膜的污堵。需要对反渗透膜进行清洗,并在澄清处理池中添加专用粘土。

结束语:

循环冷却系统排污水处理及回用是发电厂水处理中非常重要的环节,也是实现节约用水的基础,所以必须要加强循环水处理和回用的研究,使循环冷却水经过排污处理之后可以达到有效的污染数值范围内,方便进行回收利用,提高发电厂的经济效益。在污水处理的过程中要对水质特点进行分析,以便选择合适的混凝剂和软化剂。

参考文献:

[1]刘朝辉. 电厂循环水排污水回用深度处理关键技术研究[D].华北电力大学,2014.

[2]朱安民,滕厚开,郑书忠,陈军,陶蕾. 电渗析器处理循环冷却系统排污水的试验研究[J]. 工业水处理,2012,12:22-25.

[3]李福勤,吕晓龙. PVDF复合膜在循环冷却排污水回用处理中的应用[J]. 能源环境保护,2012,06:32-35.

[4]颜家保,王孝勤,周敏,刘尚勇,段爱民,肖俊. 膜分离技术在循环冷却排污水处理回用中的研究进展[J]. 能源环境保护,2010,01:12-15.

周群英,重庆天泰铝业有限公司永川发电分公司

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