热电厂反渗透浓水回用处理的试验

热电厂反渗透浓水回用处理的试验

吴艳霞

山东东山古城煤矿有限公司山东省济宁市272100

摘要：在热电厂中，对反渗透浓水进行处理是非常重要的一项工艺。采用超滤+强化阻垢反渗透工艺对某热电厂的高盐度反渗透浓水进行回收，结果表明，超滤+强化阻垢反渗透工艺完全适合反渗透浓水的回收，对离子和有机物的去除效果显著。设备运行稳定，处理后的出水满足二级反渗透的进水水质要求，运行成本与常规的超滤+反渗透工艺的成本基本无异。

关键词：浓水回收；强化阻垢；超滤；反渗透

引言

反渗透水处理技术因具有脱盐率高、操作简便和对环境污染小的优点被广泛应用于水处理中。电厂排水主要有循环水排水和化学水处理排水两部分。化学水处理排水中，反渗透浓排水约45×104t/a占化学水处理排水的70%。反渗透系统的浓水大量排放，不仅造成水资源浪费，而且给企业带来很大的废水排放压力。因此，合理利用反渗透浓排水，实现废水回用，具有十分重要的经济和环保效益。

1工艺概述

根据浓水的水质情况以及现场场地情况确定浓水回收的基本工艺。浓水在调节池进行酸碱中和，经潜污泵泵送至一体化净水器，经絮凝沉淀后去除水体中大部分的胶体悬浮物。随后泵送至多介质过滤器，过滤器中的石英砂和活性炭可进一步去除水中疏水性的溶解性有机物，保证后续处理工艺中膜污染的控制。经超滤进一步预处理后，进入反渗透系统脱盐除硬。反渗透产水做为纯水站的一级反渗透进水循环利用。

2处理工艺

2.1工艺流程

原水为某电厂反渗透浓水，试验规模为2m3/h。反渗透浓水经过超滤处理后，出水添加强化阻垢剂进入反渗透装置处理。

2.2预处理工艺

由于生产厂区排放的浓水水量、水质不稳定容易对中水回用装置造成各种形式的冲击负荷。因此，该在进入处理装置前，要调节水质、水量，以保证处理装置的正常运转。一体化净水装置和城市供水厂的净化流程一样。它有：混凝池、沉淀池、过滤池。投加混凝剂的原水由进水管进入混凝池内，用特制的搅拌机搅动，使水中的悬浮物和混凝剂充分接触反应形成矶花。一般净水装置是采用涡流反应来使水和混凝剂混和，但效果受水量的变化而不稳定。该净水装置则用搅拌机混和，不受水量变化而影响效果。水经加混凝剂混凝后形成巩花，流到设备的沉淀池内进行沉淀，沉淀池采用斜管沉淀法，经过梯形斜板沉淀室沉淀完成固液分离，沉淀下来的污泥排入泥斗。经沉淀后的水流到过滤池过滤，滤池结构：底部为布水管，中部为石英砂，上部为无烟煤。

2.3反渗透装置的选择

反渗透装置已经比较早的运用到了国内，但大部分运用在生物制药行业。因为给水预处理技术水平的提高，特别是超滤技术的应用使反渗透越来越多的应用到了电厂水等生产中。现阶段，国内在水处理方面使用的反渗透装置大多使用的是卷式结构。要严格的控制反渗透的产生率，这不是指产水率越高越好，如果太高的产水率就会造成浓差极化。但是发生浓差极化并不知识太高的产水率导致的，通过膜的水量太多也会造成产生浓差极化。产生浓差极化情况后就会增加水能源的耗费量，透过的盐的数量增大，就可能导致膜的性能下降并无法还原。

2.4混合浓水后的循环水高浓缩倍率运行方式

①超声波除垢。混合浓水的循环水水质在有超声波除垢装置的循环水系统中，无需任何处理，完全可以满足高浓缩倍率的运行要求。②硫酸加水质稳定剂。在没有超声波除垢装置的循环水系统中，混合浓水后的循环水水质由于碱度稍高，采用硫酸加水质稳定剂的处理方法，可使循环水在高浓缩倍率下运行。③通过现场试验确定混合补水后的浓缩倍率。混合浓水的循环水水质由于碱度稍高，在现运行方式下，要保持高浓缩倍率运行，需要加入硫酸降低循环水碱度，通过试验确定浓缩倍率。

3处理效果

3.1对离子的去除效果

反渗透浓水经过预处理+强化阻垢反渗透处理后。其中超滤对离子基本无去除效果，对有机物的去除效果也有限，COD去除率仅为23.68%，但超滤对浊度的去除效果显著，去除率为87.5%，超滤产水浊度满足反渗透的进水要求；反渗透对离子和有机物的去除效果均显著，钙离子去除率为95.97%，镁离子去除率为95.34%，氯离子去除率为89.44%，COD去除率为82.76%，完全满足二级反渗透进水要求。

3.2系统运行状况

通过上述预处理后，有效的抑制了胶体和微生物污染和碳酸盐结垢的问题，反渗透系统能够保持稳定运行达3个月以上。

4运行成本分析

超滤与反渗透设备按全自动运行时，电耗与设备折旧占运行成本的主要部分，强化阻垢剂与普通阻垢剂价格基本一致，药剂成本与常用反渗透设备成本基本类似。本试验中设备运行成本与普通反渗透设备运行成本类似，且超滤设备经过定时反洗、反渗透使用强化阻垢剂后，膜污染得到有效控制，系统运行较为稳定，超滤与反渗透设备折旧费也无增高，运行成本没有额外提高。

5水处理反渗透（RO）膜元件的运维管理

①重视运行监督和管理。要加强对运行监督与管理的重视程度，可以从下面几个方面来实施：要对反渗透（RO）前预处理设施进行相关的清洗措施来使出水负荷反渗透（RO）进水的质量得到保障；对保安过滤器滤芯随时进行检查，如出现问题及时进行更换，避免滤芯出现问题导致泄露而发生反渗透（RO）膜的颗粒污染；高压泵入口的压力要不小于0.2MPa,避免空气或保安过滤器前被阻拦的物质被抽入反渗透（RO）膜原件里面；要随时低压冲洗已经不再使用的反渗透（RO）膜，特别是在夏季，要实现每班进行一次冲洗；要对给水水质随时开展研究分析，从具体情况出发来对相关化学药剂的加药量进行调整；要对浓水量及时的进行调节，确保使回收率保持在75%左右，要做到使浓水中微溶盐浓度不会高于溶度积而产生污垢，还不会浪费随资源；对操作人员的综合素养进行培训，增强其专业能力，并对相关人员进行定期检查。②做好反渗透（RO）系统的维护工作。对反渗透（RO）设备要合理安排时间来开展科学的冲洗工作；因为生产的波动，反渗透（RO）设备会经常出现停运现象，反渗透（RO）无论使短期或是长期的停用都一定要采取保护手段，不科学的处理会造成膜性能下降且无法复原；在正常运行时,反渗透（RO）膜也可能受到无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染，这些物质的积淀会导致反渗透（RO）设备运行出现问题，甚至会严重损坏膜。所以，为了使透水和除盐性能得到回复，需要使用化学清洗来对膜开展清洗工作。

结语

综上所述，采用超滤膜对反渗透浓水进行预处理，去除浓水中大部分胶体颗粒及有机物，对反渗透膜的运行起到保护作用，再通过投加强化阻垢剂，能够使反渗透装置稳定运行。此工艺适于回收热电厂反渗透浓水，且对离子和有机物均有显著的去除效果，产水水质满足二级反渗透进水要求，且运行成本与一般超滤反渗透装置运行成本持平，达到循环利用水资源的目的。

参考文献

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