CN103058421A - 一种循环水排污水回用于电厂的处理方法 - Google Patents

一种循环水排污水回用于电厂的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其是将循环水排污水依次经混凝澄清、过滤、弱酸阳离子交换、一级反渗透和二级反渗透处理，经过本发明处理方法得到的反渗透出水水质较好，可直接用于电厂热网补水、化学补给水处理系统水源及循环水补水。

Description

一种循环水排污水回用于电厂的处理方法
技术领域
本发明涉及一种循环水排污水回用于电厂的处理方法。 
技术背景
循环水的排污水回用是解决电厂水资源短缺、实现污水减排及污水资源化的有效途径。循环水及排污水水质成分复杂，水中的含盐量、COD、SiO2、硬度，碱度等各项指标均比自然水体有成倍的增加，将其回用于反渗透处理时，极易造成反渗透结垢污堵，导致反渗透出力下降，运行周期缩短，频繁化学清洗，电厂供水不足，严重时会使反渗透膜元件寿命缩短，极大的影响了电厂反渗透运行的稳定。 
目前，采用循环水排污水回用的电厂运行中往往出现反渗透污堵的情况，反渗透出现产水量下降，压差上升，脱盐率下降等情况，运行稳定性受到影响。同时目前常规反渗透回收率在75%，即有约四分之一的进水作为浓水直接排放不进行回收利用，这对系统来说是一个较大的浪费。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的缺点，提供一种反渗透回收率高、反渗透运行稳定性强，能够实现反渗透浓水充分回收利用的电厂循环水排污水回用处理方法。 
本发明解决上述技术问题采取的技术方案： 
一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其步骤如下：
（1）将循环水排污水输入机械搅拌加速澄清池中，向澄清池中加入氢氧化钠、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，其中氢氧化钠加药量为使出水氢氧根达到0.1-0.4mmol/L，聚合硫酸铁加药量为10-50mg/L，聚丙烯酰胺加药量为0.1-2.0mg/L；测定出水硬度值和碱度值，若硬度值比碱度值大，调高氢氧化钠加药量保证硬度值低于碱度值；
（2）将步骤（1）中得到的混凝澄清出水用硫酸调pH值为8.0-9.0后引入变孔隙滤池中过滤；
（3）将步骤（2）中的过滤出水送入多介质过滤器中过滤；
（4）测定步骤（3）中得到的过滤出水的ORP值，如果ORP值小于200mV，则将过滤出水通过弱酸阳离子交换器，如果ORP值大于200mV，则加入亚硫酸氢钠还原，使其ORP值低于200mV，再使其通过弱酸阳离子交换器，控制弱酸阳离子交换器出水硬度小于10μmol/L；
（5）步骤（4）中得到的弱酸阳离子交换器出水pH值在6.0以下时，出水作为循环水补水补入冷却水塔中，pH值超过6.0时，测定其SDI值，若SDI值小于5.0，则将出水送入一级反渗透进行处理，若SDI值大于5.0，则将该出水经超滤处理使出水SDI小于5.0后，送入一级反渗透进行处理；
（6）将步骤（5）中得到的一级反渗透出水40%-80%作为循环水补水补入冷却塔中；其余加氢氧化钠调整pH值至8.0-9.0，送入二级反渗透进行处理；
（7）将步骤（6）中得到的二级反渗透出水送入深度脱盐系统进行处理，处理后的出水作为电厂锅炉补给水；
所述排污水为电厂使用的循环水的排水，该循环水的补水为地表水或地下水。
所述弱酸阳离子交换器出水硬度控制在10μmol/L以下，出水pH值控制在8.3以下，上述两个指标有一个超标，则进行再生，弱酸阳离子交换器采用一级反渗透浓水与盐酸配成的1%-4%盐酸溶液进行再生。 
所述一级反渗透回收率75%-85%，一级反渗透浓水全部用于弱酸阳离子交换器再生。 
所述二级反渗透的回收率为90%-95%，二级反渗透浓水全部回收至弱酸阳离子交换器进水。 
本发明采用上述技术方案取得的有益效果如下： 
（1）本发明方法充分利用了氢氧化钠混凝处理既去除暂硬也去除永硬的特点，极大的降低了循环水排污水硬度，并保证了弱酸阳离子交换器进水硬度低于碱度，即全部为暂硬。
（2）本发明方法充分利用了弱酸阳离子交换器交换容量大，且只去除暂硬的特点，确保了弱酸阳离子交换器出水即一级反渗透进水几乎无硬度，可有效提高一级反渗透回收率。 
（3）本发明方法将弱酸阳离子交换器初始的无硬度低pH值出水作为循环水补水，可以有效降低循环水碱度和硬度，提高循环水浓缩倍率，减少循环水排污量，有效节约水资源。 
（4）本发明方法充分利用了弱酸阳离子交换器易于再生的特点，将一级反渗透无硬度的浓水可直接用于弱酸阳离子交换器的再生，减少了废水外排量，提高了循环水排污水的利用率。 
（5）本发明方法将二级反渗透高碱度无硬度的浓水回收至弱酸阳离子交换器进水，既有效提高了循环水排污水的利用率，也进一步提高了弱酸阳离子交换器进水碱度，降低了其进水硬度，有利于延长弱酸阳离子交换器运行周期。 
（6）经过本发明处理方法得到的反渗透出水水质较好，可直接用于电厂热网补水、化学补给水处理系统水源及循环水补水。 
具体实施方式
实施例1 
（1）将水量为200m3/h的循环水排污水注入机械搅拌加速澄清池，测定其硬度值和碱度值分别为12.72mmol/L和6.45mmol/L，向上述循环水中加入氢氧化钠进行软化，使循环水中氢氧根的浓度为0.1-0.4mmol/L，然后向经过软化的循环水中加入聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的加入量分别为40mg/L和1.0mg/L；所述机械搅拌加速澄清池选用Ф14300机械搅拌加速澄清池1台，设计出力为180-350 m3/h。电厂循环水排污水水质情况见表1。
表1 循环水排污水水质情况
Figure 2013100290029100002DEST_PATH_IMAGE001
（2）将步骤（1）中得到的混凝澄清出水用硫酸调pH值为8.0-9.0后引入变孔隙滤池中过滤，单台变孔隙滤池设计出力为400 m3/h，出水浊度小于5NTU。
（3）将步骤（2）中的过滤出水送入多介质过滤器中过滤，所述多介质过滤器的直径为Φ3228，层高1200mm，其中石英砂800mm，无烟煤400mm，单台多介质过滤器出力为50 m3/h。出水浊度小于1NTU，SDI小于5.0。 
（4）将步骤（3）中的过滤出水用亚硫酸氢钠还原，使其ORP值低于200mV，然后将其送入弱酸阳离子交换器中，其直径为Φ2500，树脂层高2400mm，单台设计出力70m3/h，弱酸阳离子交换器的出水硬度低于10 μmol/L，pH值为2.0-8.3； 
（5）将步骤（4）得到的pH值低于6.0的弱酸阳离子交换器出水送入冷却水塔中作为循环水补水，出水pH值高于6.0后送入一级反渗透系统中，一级反渗透采用一级两段，反渗透回收率为80%。一级反渗透进水即弱酸阳离子交换器出水水质情况见表2。
表2  一级反渗透进水水质全分析
Figure 149456DEST_PATH_IMAGE002
（6）将步骤（5）得到的一级反渗透产水用氢氧化钠调整pH值至8.0-9.0，再送入二级反渗透系统中，二级反渗透采用一级两段，反渗透回收率为90%。二级反渗透产水水质情况见表3。二级反渗透出水水质较好，符合回用标准，可直接用于电厂热网补水、化学补给水处理系统水源及循环水补水。
  
表3 二级反渗透产水水质情况
Figure 2013100290029100002DEST_PATH_IMAGE003
由于一级反渗透浓水无硬度，将一级反渗透浓水与31%的工业合成盐酸配成2.5%的盐酸溶液用于弱酸阳离子交换器的再生。
实施例2 
本实施例中循环水排污水的硬度值和碱度值分别为14.20mmol/L和6.50mmol/L，加入氢氧化钠进行软化，使循环水中氢氧根的浓度为0.1-0.4mmol/L；聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的加入量分别为20mg/L和0.6mg/L；其他步骤同实施例1。本实施例反渗透产水水质也符合回用标准。
实施例3 
本实施例中循环水排污水的硬度值和碱度值分别为13.50mmol/L和7.20mmol/L，加入氢氧化钠进行软化，使循环水中氢氧根的浓度为0.1-0.4mmol/L；聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的加入量分别为10mg/L和2mg/L；其他步骤同实施例1。本实施例反渗透产水水质也符合回用标准。

Claims (4)

1.一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其特征在于所述方法步骤如下：
（1）将循环水排污水输入机械搅拌加速澄清池中，向澄清池中加入氢氧化钠、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，其中氢氧化钠加药量为使出水氢氧根达到0.1-0.4mmol/L，聚合硫酸铁加药量为10-50mg/L，聚丙烯酰胺加药量为0.1-2.0mg/L；测定出水硬度值和碱度值，若硬度值比碱度值大，调高氢氧化钠加药量保证硬度值低于碱度值；
（2）将步骤（1）中得到的混凝澄清出水用硫酸调pH值为8.0-9.0后引入变孔隙滤池中过滤；
（3）将步骤（2）中的过滤出水送入多介质过滤器中过滤；
（4）测定步骤（3）中得到的过滤出水的ORP值，如果ORP值小于200mV，则将过滤出水通过弱酸阳离子交换器，如果ORP值大于200mV，则加入亚硫酸氢钠还原，使其ORP值低于200mV，再使其通过弱酸阳离子交换器，控制弱酸阳离子交换器出水硬度小于10μmol/L；
（5）步骤（4）中得到的弱酸阳离子交换器出水pH值在6.0以下时，出水作为循环水补水补入冷却水塔中，pH值超过6.0时，测定其SDI值，若SDI值小于5.0，则将出水送入一级反渗透进行处理，若SDI值大于5.0，则将该出水经超滤处理使出水SDI小于5.0后，送入一级反渗透进行处理；
（6）将步骤（5）中得到的一级反渗透出水40%-80%作为循环水补水补入冷却塔中；其余加氢氧化钠调整pH值至8.0-9.0，送入二级反渗透进行处理；
（7）将步骤（6）中得到的二级反渗透出水送入深度脱盐系统进行处理，处理后的出水作为电厂锅炉补给水；
所述排污水为电厂使用的循环水的排水，该循环水的补水为地表水或地下水。
2.根据权利要求1所述的一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其特征在于弱酸阳离子交换器出水硬度控制在10μmol/L以下，出水pH值控制在8.3以下，上述两个指标有一个超标，则进行再生，弱酸阳离子交换器采用一级反渗透浓水与盐酸配成的1%-4%盐酸溶液进行再生。
3.根据权利要求2所述的一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其特征在于一级反渗透回收率75%-85%，一级反渗透浓水全部用于弱酸阳离子交换器再生。
4.根据权利要求3所述的一种循环水排污水回用于电厂的处理方法，其特征在于二级反渗透的回收率为90%-95%，二级反渗透浓水全部回收至弱酸阳离子交换器进水。
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