CN114031209B - 一种火力发电厂中水监督处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水质处理技术领域，尤其涉及一种火力发电厂中水监督处理方法，包括以下步骤：S1、检测中水的Cl1、NTU1和COD1；S2、加入混凝剂、石灰进行反应；S3、加入杀菌剂；S4、检测机械加速澄清池的出水的NTU2、Cl2、TOCi1、COD2；S5、加入次氯酸钠杀菌剂，检测变孔隙砂滤池的出水的NTU3、Cl3、TOCi2；S6、检测超滤设备进出口压差，超滤设备的出水中的NTU4、DD1、Cl4；S7、检测反渗透装置的出水的DD2、TOCi3；S8、二级除盐设备的出水的TOCi4、DD3；S9、二级除盐设备的出水为二级除盐水，作为电厂工业生产使用；S10、对中水处理过程中的废水进行回收；S11、将所有检测数据均实时传输至化学运行DCS系统。本发明对中水处理系统进行实时监测，当中水水质变化时，能够进行相应的调整。
Description
技术领域
本发明属于水质处理技术领域，尤其涉及一种火力发电厂中水监督处理方法。
背景技术
火电厂作为工业用水大户，用水量占我国工业总用水量的8％左右。随着水资源与水环境问题的恶化，国家颁布“水十条”等政策对电厂用水作了严格限制，并大力推广电厂工业节水及中水回用。随着城市污水处理效果的逐步提高和污水处理设施的扩大建设，大部分电厂可以获取稳定的中水水源，因此中水回用于火力发电厂在全球得到广泛的关注和应用。电厂中水回用既解决了电厂水资源短缺问题又实现了城市污水的二次利用，既经济高效又节能环保。
我国采用中水作为热电厂补给水源的研究与应用起步较晚，因此越来越多的热电厂特别是新电厂或电厂新建工程开始使用再生水，同时旧电厂的改造也势在必行，而中水中的悬浮物、营养盐、金属离子、有机物及微生物等污染物的含量较地下水和地表水高，由于中水水质波动性大，在电厂水源切换为中水后，电厂水处理系统由于不能实时跟踪中水水质情况及时进行运行调整，导致出现混凝剂穿透、机械加速澄清池翻池、超滤膜结垢、反渗透保安过滤器污堵以及除盐水受有机物污染等问题，为了应对中水水质变化带来的问题，发明了一套中水处理预警监督方法，及时对水处理系统进行调整，并且对水质较差中水水质提前预警，及时采取更换备用水源等措施，防止水处理系统恶化运行，引起机组水汽品质异常，影响火力发电厂机组安全稳定运行。
发明内容
本发明提供一种火力发电厂中水监督处理方法，目的在于在常规水处理系统的基础上，对中水处理系统进行实时监测，当中水水质变化时，能够进行相应的调整。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种火力发电厂中水监督处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中水进入生产现场后，通过一号余氯检测仪、一号浊度表、一号COD表对水质进行检测，确定中水中余氯Cl1、浊度NTU1和COD1的大小；
S2、中水通过管道进入机械加速澄清池的第一反应室，分别通过加药管加入混凝剂、石灰进行反应，并进行搅拌，确保药剂与中水充分混合，反应充分；
S3、在机械加速澄清池的第一反应室中加入杀菌剂；
S4、中水在机械加速澄清池处理完后，通过二号浊度表、二号余氯检测仪、一号总有机碳分析仪和二号COD表、分别对机械加速澄清池的出水进行检测，记为NTU2、Cl2、TOCi1、COD2，然后通过溢流进入变孔隙砂滤池；
S5、变孔隙砂滤池的出水管道上连续加入次氯酸钠杀菌剂；变孔隙砂滤池的出水加入次氯酸钠杀菌剂后，在管道延长段上，通过三号浊度表、三号余氯检测仪、二号总有机碳分析仪，分别检测浊度、余氯、总有机碳，检测结果记为NTU3、Cl3、TOCi2；
S6、变孔隙砂滤池的出水进入超滤设备，通过压力表检测超滤设备的进出口压差，记为ΔP，超滤设备的出水通过四号浊度表、一号电导表和四号余氯检测仪检测浊度、电导、余氯，检测结果分别记为NTU4、DD1、Cl4；
S7、超滤设备的出水进入反渗透装置，通过二号电导表、三号总有机碳分析仪对反渗透装置的出水进行检测，检测结果记为DD2、TOCi3；
S8、反渗透装置的出水进入二级除盐设备，通过四号总有机碳分析仪、三号电导表对二级除盐设备的出水进行检测，总有机碳、电导检测结果记为TOCi4、DD3；
S9、二级除盐设备的出水为二级除盐水，作为电厂工业生产使用；
S10、在中水处理过程中，机械加速澄清池的废水经过一号废水处理装置处理后回收，变孔隙砂滤池产生的废水经过二号废水处理装置和反洗排污装置处理后回收；
S11、将所有检测数据均实时传输至化学运行DCS系统，进行数据处理。
进一步地，在步骤S2中，做出中水中的NTU1和COD1的随时间变化的趋势线，根据NTU1和COD1的变化，按照NTU2的检测值，适当的调整加药管加入混凝剂、石灰的加入量，在NTU2合格的情况下，防止出现混凝剂穿透现象。
进一步地，在步骤S3中，对中水中的余氯Cl1进行检测，做出Cl1随时间变化的曲线，根据运行分析，当Cl1≥140ug/L时，说明中水的水质对后续水处理系统无影响，当Cl1＜140ug/L时，应对后续出处理系统进行调整，并开始投加杀菌剂；
杀菌剂的加入量根据一号余氯检测仪的检测结果Cl1进行确定，采用冲击性投加，最大加入量根据二号余氯检测仪的测量结果Cl2确定。
进一步地，在步骤S4中，对COD2和COD1进行做商，η1＝COD2/COD1，做出η1随时间变换的曲线，根据现场运行参数，若η1≥17％，结合机械加速澄清池的出水浊度NTU2来确定机械加速澄清池的水力停留时间的合理性，若η1小于期望值，适当调整机械加速澄清池的水力停留时间。
进一步地，在步骤S5中，根据Cl1、Cl2、Cl3的大小，实时调整杀菌剂的大小和种类，选用氧化性和非氧化性交替投加；
次氯酸钠杀菌剂的加入量根据四号余氯检测仪的检测结果进行调整。
进一步地，在步骤S6中，根据超滤的压差Δp来确定杀菌剂和加入量及处理效果，若压差Δp随时间变化超过了超滤的设计值，及时进行超滤的化学清洗，同时分析确定加入量异常引起有机物繁殖导致超滤污堵，及时进行机械加速澄清池运行参数及杀菌剂的调整。
进一步地，在步骤S7中，还需实时检测Cl4的大小，与反渗透设备的设计要求进行比较，防止超过反渗透设备的设计要求，引起反渗透设备的膜元件损坏。
进一步地，在步骤S7中，做出TOCi2/TOCi1和TOCi3/TOCi2随时间变化的曲线，对中水处理系统总有机碳的处理效果进行分析评价，若总有机碳处理效果下降，及时调整中水处理运行参数，若处理效果下降50％，及时切换备用水源。
进一步地，在步骤S7中，做出电导DD1/DD2随时间变化的曲线，确定反渗透设备的脱盐率，若脱盐率小于设计要求，及时对膜设备进行检查并更换。
进一步地，在步骤S8中，实时检测电导DD3和总有机碳TOCi4的大小，若DD3的大小超过了设计值，及时对除盐设备进行检查再生，并防止不合格除盐水进入除盐水箱；若TOCi4大于0，及时排查原因，并切断不合格除盐水进入除盐水箱，防止不合格除盐水污染水汽系统。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在常规水处理系统的基础上，对在线检测仪进行了合理规划布置，在中水进入机械加速澄清池前布置了一号余氯检测仪、一号浊度表、一号COD表对水质进行检测；在在机械加速澄清池处理完后，设置二号浊度表、二号余氯检测仪、一号总有机碳分析仪和二号COD表、分别对机械加速澄清池的出水进行检测后进入变孔隙砂滤池；变孔隙砂滤池的出水加入次氯酸钠杀菌剂后，在管道延长段上，设置三号浊度表、三号余氯检测仪、二号总有机碳分析仪，分别检测浊度、余氯、总有机碳；变孔隙砂滤池的出水进入超滤设备，通过压力表检测超滤设备的进出口压差，记为ΔP，超滤设备的出水设置四号浊度表、一号电导表和四号余氯检测仪检测浊度、电导、余氯；超滤设备的出水进入反渗透装置，设置二号电导表、三号总有机碳分析仪对反渗透装置的出水进行检测；反渗透装置的出水进入二级除盐设备，设置四号总有机碳分析仪、三号电导表对二级除盐设备的出水进行检测。确保了对中水处理系统的实时全方位检测。
中水水质变化大时，中水处理系统可通过检测的数值做出不同的变化曲线，及时调整系统运行参数，并有可依靠的数值范围，常规的水处理系统对中水水质变化没有特殊说明，导致中水水质变化时，中水处理系统不能做出相应的调整。
本发明在机械加速澄清池内第一反应室不定期加入杀菌剂，利用机械械加速澄清池的水力停留时间及搅拌设备，确保杀菌剂的反应时间及效果，并对加入的杀菌剂对后续设备的影响及时检测，防止加药量导致后续水处理设备异常。
本发明引入新的在线化学仪表检测设备后，在线检测数据传入化学DCS系统，对各个数据进行处理并提供了报警值，即预先设定了标准参数。
附图说明
图1为一种火力发电厂中水监督处理方法的流程图。
其中：1-中水；2-一号余氯检测仪；3-一号浊度表；4-一号COD表；5-混凝剂；6-石灰；7-机械加速澄清池；8-第一反应室；9-杀菌剂；10-变孔隙砂滤池；11-二号浊度表；12-二号余氯检测仪；13-一号总有机碳分析仪；14-二号COD表；15-反洗排污装置；16-次氯酸钠杀菌剂；17-三号浊度表；18-三号余氯检测仪；19-二号总有机碳分析仪；20-超滤设备；21-四号浊度表；22-一号电导表；23-四号余氯检测仪；24-反渗透装置；25-压力表；26-二号电导表；27-三号总有机碳分析仪；28-二级除盐设备；29-四号总有机碳分析仪；30-三号电导表；31-二级除盐水；32-二号废水处理装置；33-一号废水处理装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种火力发电厂中水监督处理方法，包括以下步骤：
S1、中水1进入生产现场后，通过一号余氯检测仪2、一号浊度表3、一号COD表4对水质进行检测，确定中水中余氯Cl1、浊度NTU1和COD1的大小；
S2、中水1通过管道进入机械加速澄清池7的第一反应室8，分别通过加药管加入混凝剂5、石灰6进行反应，并进行搅拌，确保药剂与中水充分混合，反应充分；
S3、在机械加速澄清池7的第一反应室8中加入杀菌剂9，根据一号余氯检测仪2的检测结果Cl1进行加入量确定，采用冲击性投加，最大加入量根据二号余氯检测仪12的测量结果Cl2确定；
S4、所述中水1在机械加速澄清池处理完后，通过二号浊度表11、二号余氯检测仪12、一号总有机碳分析仪13和二号COD表14、分别对机械加速澄清池7的出水进行检测，记为NTU2、Cl2、TOCi1、COD2，然后通过溢流进入变孔隙砂滤池10；
S5、变孔隙砂滤池10的出水管道上连续加入次氯酸钠杀菌剂16，通过四号余氯检测仪23的测量结果调整加入量；变孔隙砂滤池10出水加入次氯酸钠杀菌剂16后，在管道延长段上，通过三号浊度表17、三号余氯检测仪18、二号总有机碳分析仪19，分别检测浊度、余氯、总有机碳TOCi，检测结果记为NTU3、Cl3、TOCi2；
S6、变孔隙砂滤池10的出水进入超滤设备20，通过压力表25检测超滤设备20的进出口压差，记为ΔP，超滤设备20的出水通过四号浊度表21、一号电导表22和四号余氯检测仪23检测浊度、电导、余氯，检测结果分别记为NTU4、DD1、Cl4；
S7、超滤设备20的出水进入反渗透装置24，通过二号电导表26、三号总有机碳分析仪27对反渗透装置24的出水进行检测，检测结果记为DD2、TOCi3；
S8、反渗透装置24的出水进入二级除盐设备28，通过四号总有机碳分析仪29、三号电导表30对二级除盐设备28的出水进行检测，总有机碳、电导检测结果记为TOCi4、DD3；
S9、二级除盐设备28的出水为二级除盐水31，作为电厂工业生产使用；
S10、中水1处理过程中，机械加速澄清池7的废水经过一号废水处理装置33处理后回收，变孔隙砂滤池10产生的废水经过二号废水处理装置32和反洗排污装置15处理后回收；
S11、将所有检测数据均实时传输至化学运行DCS系统，进行数据处理。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S2中，做出中水1中的NTU1和COD1的随时间变化的趋势线，根据NTU1和COD1的变化，按照NTU2的检测值，适当的调整加药管加入混凝剂5、石灰6的加入量，在NTU2合格的情况下，防止出现混凝剂穿透现象。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S3中，对中水1中的余氯Cl1进行检测，做出Cl1随时间变化的曲线，根据运行分析，当Cl1≥140ug/L时，说明中水1的水质对后续水处理系统无影响，当Cl1＜140ug/L时，应对后续出处理系统进行调整，并开始投加杀菌剂9。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S4中，对COD2和COD1进行做商，η1＝COD2/COD1，做出η1随时间变换的曲线，根据现场运行参数，若η1≥17％，并结合机械加速澄清池的出水浊度NTU2来确定机械加速澄清池的水力停留时间的合理性，若η1小于期望值，应适当调整机械加速澄清池的水力停留时间。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S5中，根据Cl1、Cl2、Cl3的大小，实时调整杀菌剂9的大小和种类，选用氧化性和非氧化性交替投加。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S6中，根据超滤的压差Δp来确定杀菌剂和加入量及处理效果，若压差Δp随时间变化超过了超滤的设计值，应及时进行超滤的化学清洗，同时分析确定加入量异常引起有机物繁殖导致超滤污堵，及时进行机械加速澄清池运行参数及杀菌剂和的调整。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S7中，还需实时检测Cl4的大小，与反渗透设备24的设计要求进行比较，防止超过反渗透设备24的设计要求，引起反渗透设备的膜元件损坏。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S7中，做出TOCi2/TOCi1和TOCi3/TOCi2随时间变化的曲线，对中水处理系统总有机碳的处理效果进行分析评价，若总有机碳处理效果下降，应及时调整中水处理运行参数，若处理效果下降50％，应及时切换备用水源，防止水处理系统异常运行，影响发电厂安全稳定运行。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S7中，做出电导DD1/DD2随时间变化的曲线，确定反渗透设备24的脱盐率，若脱盐率小于设计要求，应及时对膜设备进行检查并更换。
作为本实施例的进一步选择，在步骤S8中，实时检测电导DD3和总有机碳TOCi4的大小，若DD3的大小超过了设计值，应及时对除盐设备进行检查再生，并防止不合格除盐水进入除盐水箱，污染合格的除盐水；若TOCi4大于0，应及时排查原因，并切断不合格除盐水进入除盐水箱，防止不合格除盐水污染水汽系统，影响机组安全稳定运行。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (2)
1.一种火力发电厂中水监督处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中水(1)进入生产现场后，通过一号余氯检测仪(2)、一号浊度表(3)、一号COD表(4)对水质进行检测，确定中水中余氯Cl1、浊度NTU1和COD1的大小；
S2、所述中水(1)通过管道进入机械加速澄清池(7)的第一反应室(8)，分别通过加药管加入混凝剂(5)、石灰(6)进行反应，并进行搅拌，确保药剂与中水充分混合，反应充分；
S3、在所述机械加速澄清池(7)的第一反应室(8)中加入杀菌剂(9)；
S4、所述中水(1)在机械加速澄清池处理完后，通过二号浊度表(11)、二号余氯检测仪(12)、一号总有机碳分析仪(13)和二号COD表(14)、分别对机械加速澄清池(7)的出水进行检测，记为NTU2、Cl2、TOCi1、COD2，然后通过溢流进入变孔隙砂滤池(10)；
S5、所述变孔隙砂滤池(10)的出水管道上连续加入次氯酸钠杀菌剂(16)；所述变孔隙砂滤池(10)的出水加入次氯酸钠杀菌剂(16)后，在管道延长段上，通过三号浊度表(17)、三号余氯检测仪(18)、二号总有机碳分析仪(19)，分别检测浊度、余氯、总有机碳，检测结果记为NTU3、Cl3、TOCi2；
S6、所述变孔隙砂滤池(10)的出水进入超滤设备(20)，通过压力表(25)检测超滤设备(20)的进出口压差，记为ΔP，所述超滤设备(20)的出水通过四号浊度表(21)、一号电导表(22)和四号余氯检测仪(23)检测浊度、电导、余氯，检测结果分别记为NTU4、DD1、Cl4；
S7、所述超滤设备(20)的出水进入反渗透装置(24)，通过二号电导表(26)、三号总有机碳分析仪(27)对反渗透装置(24)的出水进行检测，检测结果记为DD2、TOCi3；
S8、所述反渗透装置(24)的出水进入二级除盐设备(28)，通过四号总有机碳分析仪(29)、三号电导表(30)对二级除盐设备(28)的出水进行检测，总有机碳、电导检测结果记为TOCi4、DD3；
S9、所述二级除盐设备(28)的出水为二级除盐水(31)，作为电厂工业生产使用；
S10、在中水(1)处理过程中，所述机械加速澄清池(7)的废水经过一号废水处理装置(33)处理后回收，所述变孔隙砂滤池(10)产生的废水经过二号废水处理装置(32)和反洗排污装置(15)处理后回收；
S11、将所有检测数据均实时传输至化学运行DCS系统，进行数据处理。
2.根据权利要求1所述的火力发电厂中水监督处理方法，其特征在于：
在步骤S2中，做出中水(1)中的NTU1和COD1的随时间变化的趋势线，根据NTU1和COD1的变化，按照NTU2的检测值，适当的调整加药管加入混凝剂(5)、石灰(6)的加入量，在NTU2合格的情况下，防止出现混凝剂穿透现象；
在步骤S3中，对中水(1)中的余氯Cl1进行检测，做出Cl1随时间变化的曲线，根据运行分析，当Cl1≥140ug/L时，说明中水(1)的水质对后续水处理系统无影响，当Cl1＜140ug/L时，应对后续出处理系统进行调整，并开始投加杀菌剂(9)；所述杀菌剂(9)的加入量根据一号余氯检测仪(2)的检测结果Cl1进行确定，采用冲击性投加，最大加入量根据二号余氯检测仪(12)的测量结果Cl2确定；
在步骤S4中，对COD2和COD1进行做商，η1＝COD2/COD1，做出η1随时间变换的曲线，根据现场运行参数，若η1≥17％，结合机械加速澄清池的出水浊度NTU2来确定机械加速澄清池的水力停留时间的合理性，若η1小于期望值，适当调整机械加速澄清池的水力停留时间；
在步骤S5中，根据Cl1、Cl2、Cl3的大小，实时调整杀菌剂(9)的大小和种类，选用氧化性和非氧化性交替投加；所述次氯酸钠杀菌剂(16)的加入量根据四号余氯检测仪(23)的检测结果进行调整；
在步骤S6中，根据超滤的压差Δp来确定杀菌剂和加入量及处理效果，若压差Δp随时间变化超过了超滤的设计值，及时进行超滤的化学清洗，同时分析确定加入量异常引起有机物繁殖导致超滤污堵，及时进行机械加速澄清池运行参数及杀菌剂的调整；
在步骤S7中，还需实时检测Cl4的大小，与反渗透设备(24)的设计要求进行比较，防止超过反渗透设备(24)的设计要求，引起反渗透设备的膜元件损坏；
在步骤S7中，做出TOCi2/TOCi1和TOCi3/TOCi2随时间变化的曲线，对中水处理系统总有机碳的处理效果进行分析评价，若总有机碳处理效果下降，及时调整中水处理运行参数，若处理效果下降50％，及时切换备用水源；
在步骤S7中，做出电导DD1/DD2随时间变化的曲线，确定反渗透设备(24)的脱盐率，若脱盐率小于设计要求，及时对膜设备进行检查并更换；
在步骤S8中，实时检测电导DD3和总有机碳TOCi4的大小，若DD3的大小超过了设计值，应及时对除盐设备进行检查再生，并防止不合格除盐水进入除盐水箱；若TOCi4大于0，及时排查原因，并切断不合格除盐水进入除盐水箱，防止不合格除盐水污染水汽系统。
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| 张文耀等.抗污染超滤-反渗透膜在电厂中水回用中的应用.《给水排水》.2014,第第40卷卷(第第40卷期),第52-55页. * |
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