CN102408173A - 用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法及设备 - Google Patents

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一种用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法及设备,有如下步骤:(1)取城市再生水,让城市再生水经曝气生物滤池处理,得到预处理水;(2)让预处理水经浸没式超滤产水处理装置处理,得到超滤产水;(3)让超滤产水经反渗透产水处理装置处理,得到反渗透产水;(4)让反渗透产水经EDI水处理装置处理得到电站锅炉补给水。本发明以城市再生水为水源制取水质要求很高的电站锅炉补给水,既可有效节约清洁的淡水资源,又可减轻水污染,实现了水在自然界中的良性循环,是实施可持续发展的重要措施。本发明方法较简单,曝气生物滤池具有容积负荷大、水力负荷大、水力停留时间短,设备投资较小、运行能耗低、运行费用少。

Description

用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种火力发电厂制取电站锅炉补给水的方法及设备,特别是一种用城市再生水为水源制取火力发电厂电站锅炉补给水的方法及设备。
背景技术
电站锅炉是为汽轮机生产高压蒸汽的换热设备,电站锅炉的换热工质是水, 电站锅炉正常运行时要不断地向电站锅炉补水,锅炉的工作压力越高、蒸发量越大对锅炉补给水的水质要求就越高,锅炉补给水的水质好坏,对于锅炉和汽轮机的安全运行、能源消耗和使用寿命有至关重要的影响。为了得到符合电站锅炉正常运行所需的补给水不仅要有高效的电站锅炉用水处理装置还要有较好的水源。
目前,火力发电厂的电站锅炉是用地表水或地下水为水源,用全膜法水处理工艺处理地表水或地下水为电站锅炉提供补给水。以地表水或地下水为水源的全膜法水处理设备有顺序相连的浸没式超滤产水处理装置、反渗透产水处理装置和EDI水处理装置,浸没式超滤产水处理装置和反渗透产水处理装置之间连有超滤产水池,反渗透产水处理装置和EDI水处理装置之间连有反渗透产水罐,EDI水处理装置的出口连有电站锅炉补给水箱。以地表水或地下水为水源的全膜法水处理工艺是把地表水或地下水依次经超滤产水处理装置、反渗透产水处理装置和EDI水处理装置处理,制取电站锅炉补给水。
超滤产水处理装置是让含有微粒子的水在一定的压力下从高压侧透过特制的有微孔的超滤膜到达低压侧,达到去除绝大多数微粒子,得到较为纯净只含有极少量细微粒子的超滤产水。超滤膜是中空纤维管,中空纤维管的管壁有孔径是0.01微米以下的微孔,超滤产水处理装置能有效地去除水中的微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌、胶体等尺寸比膜孔径大的粒子。超滤产水处理装置有浸没式超滤产水处理装置和管壳式超滤产水处理装置。
反渗透产水处理装置是让上述含有极少量细微粒子的较为纯净水在大于渗透压力的驱动下以与自然渗透相反的方向通过半透膜进入膜的低压侧,达到水与极少量细微粒的有效分离,得到纯净水。反渗透产水处理装置中的半透膜孔径为1/10000μm以下,反渗透产水处理装置能有效地去除水中的工业污染物和重金属、细菌、病毒等极少量细微粒子。纯净水还可能含有少量的阴、阳离子。
 EDI技术是电渗析技术和离子交换技术相融合的水处理技术,EDI水处理装置是在直流电场的作用下,通过阴、阳离子交换膜对纯净水中阴、阳离子的选择性透过作用和离子交换树脂对纯净水中阴、阳离子的交换作用,让纯净水中的少量阴、阳离子定向迁移,从而完成对纯净水的深度除盐。
地表水或地下水中含有钠、钙、镁、氯化物、硝酸盐、碳酸氢盐、二氧化硅等溶解盐,这些盐在水中可以水解成带负电的阴离子和带正电的阳离子,地表水或地下水中98%以上的离子都可以通过反渗透产水处理装置处理得以去除,地表水或地下水中还含有有机物、溶解气体如:O2、CO2,微量金属和其它微电离的无机化合物,这些杂质在电站锅炉补给水中必须去除,超滤产水处理装置的反渗透产水处理装置虽然可以去除许多这些杂质,处理后的水中还有少量的阴离子和阳离子,EDI水处理装置有离子膜和离子交换树脂,离子膜和离子交换树脂在直流电场的两极之间,在两极之间的直流电场中,反渗透产水流经两极之间的离子膜和离子交换树脂后,迫使处理后的水中少量的阴离子和阳离子从水流中分离出来,得到电站锅炉补给水。
上述全膜法水处理地表水或地下水可以高效地去除地表水和地下水中固体杂物并对去除固体杂物后的地表水和地下水深度脱盐。用全膜法水处理工艺处理后的地表水或地下水可达到电站锅炉的补给水的要求。
地表水是江河湖泊中的淡水,地下水是地下抽采出的淡水,地表水和地下水是一种清洁的淡水资源,地表水和地下水中的杂质不是很多,用全膜法水处理工艺处理地表水或地下水制取电站锅炉补给水是很成熟的技术。
淡水是人类生产和生活的重要资源,随着社会和经济迅猛发展,地表水与地下水的可开采空间越来越小,淡水资源严重短缺,与此同时,城市污水的排放量急剧增加,因此造成对生态环境的破坏也在加剧。将城市废水进行资源化处理再利用是必然的发展趋势。 对城市废水的处理是采用物理、化学以及生物化学方法对城市废水进行处理,使之成为达到一定水质标准要求的城市再生水,城市再生水中具有一定的杂质,其水质标准大大地低于地表水或地下水,城市再生水中含有一定量的悬浮物、胶体物质、碱度、有机物、氨氮及碳酸盐硬度,经处理后的城市再生水可以在一定范围内重复使用。对城市污水再生回用既可有效节约清洁的淡水资源,又可减轻污水对生态环境的污染,是实施可持续发展的重要措施。
城市再生水也称为“中水”,据统计,城市供水的80%转化为污水,把污水处理成为城市再生水后,其中70%的城市再生水可以再次循环使用,这意味着通过污水回用,可以在现有供水量不变的情况下,使城市的可用水量至少增加50%以上。城市再生水作为一种替代水源,正在得到越来越广泛的利用,并成为城市水资源的重要组成部分。
城市再生水中具有一定的杂质,其水质标准大大地低于地表水或自来水,城市再生水中含有一定量的悬浮物、胶体物质、碱度、有机物、氨氮及碳酸盐硬度,而电站锅炉补给水对水质的要求很高。现有技术中,没有用城市再生水为水源制取电站锅炉补给水的方法及设备。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足,提出一种用城市再生水为水源制取电站锅炉补给水的方法及设备。
本发明是用如下方法实现的。
用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法有如下步骤:
1.取城市再生水,让城市再生水经曝气生物滤池处理,得到预处理水;
2.让预处理水经浸没式超滤产水处理装置处理,得到超滤产水;
3.让超滤产水经反渗透产水处理装置处理,得到反渗透产水;
4.让反渗透产水经EDI水处理装置处理得到电站锅炉补给水。
用城市再生水制取电站锅炉补给水的设备有顺序相连的曝气生物滤池、预处理水池、浸没式超滤产水处理装置、超滤产水池、反渗透产水处理装置、反渗透产水罐、EDI水处理装置和电站锅炉补给水箱。
曝气生物滤池是一种成熟的水处理装置,曝气生物滤池多用于对水质较低的污水的处理。曝气生物滤池有水池,水池中有生物载体填料,载体填料表面上附有活性微生物膜,在曝气生物滤池的底部有曝气设备,曝气设备可以向曝气生物滤池中的水提供微生物分解水中污染物所需要的氧气。污水在流经曝气生物滤池时,可发生“生物氧化分解、消化反应和物理截留”等作用,利用填料很强的吸附能力和降解能力对污水进行快速净化,在曝气生物滤池中有效地降低污水中的SS、COD、BOD,硝化脱氮、反硝化除磷等,产出清澈的水,把曝气生物滤池产出的清澈的水用全膜法水处理工艺处理可以制取电站锅炉补给水。
本发明以城市再生水为水源制取水质要求很高的电站锅炉补给水,既可有效节约清洁的淡水资源,又可减轻水污染,实现了水在自然界中的良性循环,是实施可持续发展的重要措施。
本发明采用城市再生水为水源,用曝气生物滤池加全膜法制取电站锅炉补给水,水源成本低于地表水10%,水源成本低于自来水成本80%,水处理成本低于地表水20%,水处理成本低于离子交换法水处理30%。
本发明方法较简单,曝气生物滤池具有容积负荷大、水力负荷大、水力停留时间短,设备投资较小、运行能耗低、运行费用少。
下面结合附图和实施例,对本发明作进一步地说明。
附图说明
图1是根据本发明的发明方案提出的一种用城市再生水制取电站锅炉补给水的设备的示意图。
具体实施方式
图1中,用城市再生水制取电站锅炉补给水的设备有调节池1,调节池的出口2与曝气生物滤池的入口3相连,曝气生物滤池有前、后两级曝气生物滤池4、5,每一级曝气生物滤池分别有三个混凝土水池6,每一级曝气生物滤池的三个混凝土水池之间相并联,两级曝气生物滤池之间串联相连,曝气生物滤池的出口7与预处理水池8相连,
浸没式超滤产水处理装置9的入口10与预处理水池相连,超滤产水处理装置共设四列膜过滤单元11,每列膜过滤单元分别装在膜池内,四列膜过滤单元并联相连,膜组件的膜产品是中空纤维丝,膜组件通过在中空纤维丝的内中心通道抽吸,产生负压,使预处理水从中空纤维丝的外部透过膜丝进入中空纤维中心通道成为超滤产水,而悬浮物和胶体等杂质被膜元件截留,附着在中空纤维丝的外壁,通过反洗可以去除附着在中空纤维丝外壁的悬浮物和胶体等杂质,预处理水经浸没式超滤产水处理装置处理,得到清净的超滤产水,浸没式超滤产水处理装置的出口12与超滤产水池13相连,
超滤膜元件可以选用日本旭化成公司的浸没式膜元件,型号为UNS-620A。采用PVDF材质,耐酸、碱、氧化剂的能力强,尤其适用于污水处理系统; 
反渗透产水处理装置的入口14与超滤产水池相连,反渗透产水处理装置有前、后两级反渗透产水处理装置15、16,两级反渗透产水处理装置串联相连,反渗透产水处理装置的出口17与反渗透产水罐18相连,反渗透膜元件的选型应根据再生水的水质特点来选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度好的膜,膜元件可以选用美国DOW公司高脱盐率的抗污染复合膜,每套反渗透装置都能单独运行,也可同时运行,置EDI水处理装置19的入口20与反渗透产水罐的出口相连, EDI水处理装由一系列EDI模块并联组成,EDI水处理装置的出口与电站锅炉补给水箱21相连,反渗透产水经EDI水处理装置处理,得到深度除盐的反渗透产水,深度除盐的反渗透产水即是电站锅炉补给水,电站锅炉补给水进入电站锅炉补给水箱。
实施例:
用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法有如下步骤:
(1)把城市再生水由调节池送入曝气生物滤池,让城市再生水经前、后两级曝气生物滤池处理, 
曝气生物滤池的主要作用是去除城市再生水中的有机物和氨氮,同时兼有去除城市再生水浊度的作用,经过曝气生物滤池以后,得到预处理水的水质稳定性得以提高,变得不容易腐败发臭,污水的COD值、BOD值和氨氮大大降低,以满足后续工艺的要求,城市再生水经两级曝气生物滤池处理,得到清澈的预处理水,预处理水进入预处理水池; 
(2)把预处理水池内的预处理水送入浸没式超滤产水处理装置,让预处理水经膜过滤单元处理,得到清净的超滤产水,超滤产水进入超滤产水池;
(3)把超滤产水送入反渗透产水处理装置,让超滤产水经前、后两级反渗透产水处理装置处理,得到纯净的反渗透产水,反渗透产水进入反渗透产水罐;
(4)把反渗透产水送入EDI水处理装置,让反渗透产水经EDI水处理装置处理,得到深度除盐的反渗透产水,深度除盐的反渗透产水即是电站锅炉补给水,电站锅炉补给水进入电站锅炉补给水箱。

Claims (2)

1.一种用城市再生水制取电站锅炉补给水的方法,有如下步骤: 
Figure 84641DEST_PATH_IMAGE001
让预处理水经浸没式超滤产水处理装置处理,得到超滤产水,
Figure 811289DEST_PATH_IMAGE002
让超滤产水经反渗透产水处理装置处理,得到反渗透产水,
Figure 241133DEST_PATH_IMAGE003
让反渗透产水经EDI水处理装置处理得到电站锅炉补给水,
其特征在于:在步骤
Figure 482759DEST_PATH_IMAGE001
之前有取城市再生水,让城市再生水经曝气生物滤池处理,得到预处理水的步骤。
2.一种用城市再生水制取电站锅炉补给水的设备,有顺序相连的浸没式超滤产水处理装置、超滤产水池、反渗透产水处理装置、反渗透产水罐、EDI水处理装置和电站锅炉补给水箱,其特征在于:浸没式超滤产水处理装置的入口通过预处理水池连有曝气生物滤池。
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