中水深度处理技术在火电厂的应用探讨

景 杰，李恒帅，李 勇

（山西漳山发电有限责任公司，山西 长治 046000）

中水深度处理技术在火电厂的应用探讨

景 杰，李恒帅，李 勇

（山西漳山发电有限责任公司，山西 长治 046000）

山西漳山发电有限责任公司采用中水深度处理技术对长治市污水处理厂的二级生化处理出水进行处理，经过澄清、过滤处理后，出水的暂硬、浊度、碱度等指标稳定且达到了电厂辅机循环冷却水系统和锅炉补给水处理系统的补水设计标准，并能够满足生产需要。针对漳山发电厂中水深度处理系统投运初期出现的问题和解决方法进行总结，在实际运行中取得了良好的效果。

中水深度处理；澄清池；变孔隙滤池；生产用水

0 引言

水资源短缺已经成为制约人类经济发展、威胁人类生存的一个重大问题。由于城市中水来源的稳定性和可靠性，它的再利用已经成为缓解水资源缺乏的一个有效途径。我国北方地区在全国属于水资源比较缺乏的地区，将中水进行深度处理作为再生资源，推广中水资源化利用技术势在必行。

1 漳山发电厂中水深度处理系统工艺流程

漳山发电厂中水深度处理系统于2009年2月投运，系统设计补给量为800 t/h，主系统设置了2台处理为400 t/h的机械搅拌加速澄清池，6台160 t/h变空隙滤池（具体工艺流程见图1），本系统设计对外零排放，各种废水回收率100%。

图1 中水深度处理系统流程图

长治市污水厂利用3台250S65型供水泵，通过2根DN450管道将符合国家污水处理排放标准中的一级标准中B标准的原水（具体水质见表1）供至中水深度处理站原水池，经原水泵打至澄清池，在澄清池内加入凝聚剂、助凝剂、石灰乳将原水进行澄清软化，利用池中积聚的泥渣与原水的杂质颗粒相互接触、吸附，以达到清水较快分离的构筑物。机械搅拌澄清池是通过提升叶轮和搅拌浆作用，使加药剂的原水在第一絮凝室和第二絮凝室与高浓度的回流泥渣接触、迅速混合，结成大而重的絮凝体，在分离室中进行分离 (具体澄清池结构示意图见图2)。澄清池出水后在出口混合器前通过加硫酸 (降低出水pH)、二氧化氯 (去除水中细菌、微生物)，经混合器搅拌混合后进入变孔隙滤池(经过不同粒径的粗细滤料按一定比例混合而成的滤床)去除水中的细小颗粒，pH、浊度达标（具体水质见表2）的清水进入清水池，由清水泵通过2根DN450管道供厂区生产用水。

表1 中水深度处理前原水水质要求

表2 中水深度处理后清水水质要求

图2 澄清池结构示意图

表3 药品浓度要求与加药量

2 石灰深度处理系统运行期间出现问题及解决方法

2.1 澄清池排泥脱水系统设备选型问题

脱水系统选用LW360×1500型卧式螺旋卸料沉降离心机，离心机脱水效果差，离心机脱水后排出废水含泥量仍大。废水经回收水池回收至澄清池后，导致运行中澄清池的沉降比严重超标，影响澄清池出水水质。

解决方法：中水深度处理系统采用石灰混凝澄清＋过滤的工艺系统，石灰采用Ca(OH)2（消石灰），凝聚剂采用聚合硫酸铁，石灰混凝澄清后产生大量的泥渣，排入泥渣浓缩池，经脱水系统脱水处理后，用车外运至灰场。污水处理量400 m3/h时，产生CaCO3的量每天约4 t。所排泥渣主要成分为CaCO3。脱水后的泥渣外委化验结果：CaO为 47.06%，MgO为2.02%。经过与脱硫专业人员共同外出调研后，保留原有脱水系统，增加2台渣浆泵，用泵将污泥浓缩池的泥渣通过管道打入二期脱硫石灰石浆液箱作为脱硫剂使用。管路设置水冲洗及压缩空气吹扫系统，每次排泥泵停运后对泵及管路进行水冲洗，冬季运行时水冲洗结束后还对系统进行压缩空气吹扫排水，防止管道内余水结冰堵塞管道，影响排泥系统运行。

2.2 澄清池系统冬季运行问题

a)澄清池各加药系统管道多为室外敷设。冬季环境温度低时，运行中的加药系统容易出现管道内部药品结晶堵塞管道现象。

b)中水系统2台澄清池也建在室外。冬季环境温度低时，采用一用一备运行方式，运行中的澄清池出现投加的聚合硫酸铁反应不彻底，水色发微黄现象，影响澄清池出水水质。备用澄清池由于环境温度低，容易出现池面结冰，对澄清池上部集水槽与取样管造成损坏。

解决方法如下。

a)对澄清池各加药系统管道保温进行加厚，并加装伴热系统，保证冬季澄清池各加药管道正常运行。

b)针对运行中澄清池投加的聚合硫酸铁反应不彻底现象，通过将澄清池运行中pH值控制范围由夏季的9.8～11提高到10.5～11，来保证澄清池所投加聚合硫酸铁能够充分反应。

c)针对备用澄清池池面结冰现象，通过对池面排放高于环境温度的自用水，同时定期对2台澄清池进行切换运行或并列运行，来防止池面结冰现象。

2.3 石灰加药系统设备存在缺陷

a)石灰筒仓顶部布袋除尘器选型不配套，存在处理风量小的问题，在用压缩空气向正压石灰仓卸灰时，石灰仓顶部冒灰严重，严重污染中水石灰加药间环境、设备卫生。

b)石灰乳加药设计为2套系统，分别给澄清池进行石灰乳投加，如果出现设备检修或缺陷，就不能实现石灰乳加药，影响澄清池pH调整。

解决方法如下。

a）针对原石灰筒仓顶部布袋除尘器处理风量小的问题，将原PL/A型，处理风量为2 200 m3/h的扁布袋除尘机组更换为DMC48型布袋除尘器，处理风量达3 240 m3/h；过滤面积也由12 m2扩大至33 m2，滤尘效率达到99%，石灰加药间石灰筒仓顶部漏灰现象得到根治。

b)针对石灰乳加药系统不能互为备用问题，在配制泵出口与搅拌箱出口分别增加联络管道，并在配制箱出口增加取样门，确保配制箱出口石灰乳浆液得到监测，同时使2台配制箱、搅拌箱可以分别互为备用，不影响系统正常运行。

2.4 冬季污水厂来水氨氮超标问题

污水处理厂冬季来水氨氮指标严重超标（冬季NH3-N（以N计）指标监测最高值：45 mg/L），对中水系统澄清池出水水质造成影响，同时也对后续锅炉补给水制水系统的安全运行带来风险。

解决方法如下。

a）通过与污水处理厂沟通，针对冬季运行期间污水处理厂曝气系统管道外露经常出现不能正常运行问题，对曝气系统管道加装保温，保证冬季曝气系统安全运行。

b）在中水2号原水池加装曝气系统，冬季运行期间加强监测污水处理厂来水各项水质指标，特别是氨氮；如果出现原水氨氮超标，及时切换为2号原水池单台运行，并按运行规程投运曝气系统。

c）鉴于设计，正常情况下澄清池内不投加助凝剂，且污水厂来水氨氮超标，易导致微生物滋生。对中水澄清池二氧化氯管道进行旁路改造，通过给澄清池一反底加氯，避免对澄清池运行造成污染。

通过以上3种方法促使氨氮指标得到降低。

2.5 变空隙滤池进行清洗时出现跑滤料问题

中水深度处理系统过滤系统设计使用变孔隙滤池，这是一种以“同向凝聚”理论设计的正流深床滤池。它采用一种比通常使用的滤料粒径更大的滤料和另一种细粒滤料按一定比例混合而成的滤床，变孔隙深层滤池采用的滤料粒径及所占的比例相差较大。变孔隙滤池主要使用的是粗滤料，它依靠整个滤层进行过滤，这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤，降低了滤层阻力，也避免了悬浮物颗粒的过早穿透，还可以提高滤速；细滤料的加入并在滤层中混匀，极大地降低了粗滤料的局部孔隙率，提高了污水中细小颗粒的絮凝作用，更有利于对细小颗粒的去除，也极大地提高了滤池的截污能力。滤池运行达到一个周期，需将滤池停运进行清洗工作，清洗过程中出现大量细滤料跑出现象，影响滤池过滤效果。

解决方法如下。

a)对缺少滤料的变空隙滤池定期进行补充滤料工作，避免对滤池过滤能力造成影响。

b)对变空隙滤池清洗时的反洗流量、气洗流量进行调整，同时在变空隙滤池反洗排放管道上增加阻挡滤料跑出的钢板，在保证清洗效果的同时来减少清洗过程中大量滤料跑砂。

3 实现效果

在漳山发电厂实现了将污水处理厂的二级生化处理出水经过石灰深度处理后，作为锅炉补给水处理系统以及二期辅机循环冷却水系统的第一水源，日用水量达9 000 t。漳山发电厂还在2011年6月改造投运一期尖峰凝汽器系统并将污水二级生化处理出水直接作为尖峰凝汽器系统循环冷却水补充水，日用水量增加至14 000 t；2013年5月二期4号机组尖峰凝汽器系统的投运也将污水二级生化处理出水经中水深度处理后出水作为循环冷却水补充水，日用水量增加至20 000 t。至此，漳山发电厂污水二级生化处理出水作为生产用水率达95%以上。实际运行表明：中水深度处理回用于火电厂作为生产水源是切实可行的。

Application of Advanced Effluent Treatment Technology in Thermal Power Plants

JING Jie，LI Hengshuai，LI Yong

（Shanxi Zhangshan Power Generation Co.,Ltd.,Changzhi,Shanxi 046000,China)

Advanced treatment technology was adopted by Shanxi Zhangshan Power Generation Co., Ltd. to treat the secondary effluent from Changzhi Sewage Treatment Plant. After clarification and filtration, the temporary hardness, turbidity and alkalinity of the effluent remained stable and could achieve the demand of the circulating cooling water system and boiler water make- up treatment system in power plants, being able to meet the production needs. The problems and solutions for the early commissioning of the advanced effluent treatment systemin Zhangshan Power Generation Company were summarized and good results have been achieved in the actual operation.

advanced treatment of reclaimed water; clarifier; void- varying clarifier; water for production

X703

B

1671-0320（2016）01-0063-03

2015-12-05，

2015-12-22

景 杰（1982），男，山西稷山人，2012年毕业于华北电力大学控制工程专业，硕士，高级工程师，高级经济师，从事火电企业经营管理工作；

李恒帅（1971），男，山西朔州人，1996年毕业于武汉水利电力大学环境工程专业，高级工程师，从事火电企业生产管理工作；

李 勇（1975），男，山西朔州人，1999年毕业于太原电力高等专科学校热能动力工程专业，高级工程师，从事火电企业生产管理工作。