CN214115298U - 一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，属于排污水回收技术领域，包括：高密池、生物活性炭反应器、初级过滤单元、超滤单元、纳滤单元和电除盐单元。本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，通过联合使用高密池、生物活性炭反应器和纳滤单元，既减少了酸碱的消耗量，又高效去除了小分子有机物，延长了EDI超纯水处理设备和锅炉的使用寿命，降低了工艺成本。

Description

一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统

技术领域

本实用新型属于排污水回收技术领域，具体涉及一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统。

背景技术

电厂循环冷却水排污水是电厂的排水大户，为了提高电厂水的重复利用率，目前电厂循环冷却水排污水处理后通常用作循环冷却水的补充水和锅炉补给水。由于电厂常使用城市污水处理厂或者工业园区污水处理厂中水作为原水，此类水中二氧化硅和有机物含量较高，导致电厂循环冷却水排污水电导率及总硬度也较高。

为避免循环冷却水排污水在膜浓缩时，发生结垢、膜堵塞或者有机物引起膜的微生物污堵，循环冷却水回用处理时，一般流程是先通过投加酸碱药剂除硬除硅，再用活性炭吸附有机物。但活性炭主要吸附分子量在500～1000范围内的大分子有机物，小分子有机物并不能被活性炭吸附。因此在利用反渗透产水制取锅炉补给水时，透过反渗透膜的小分子有机物会导致氢电导率升高，影响蒸汽品质，降低锅炉使用寿命。

因此，在利用电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水时，如何降低除硬、除硅时酸碱消耗以及高效去除小分子有机物成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，旨在解决利用电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水时，除硬、除硅酸碱消耗高和小分子有机物不能被高效去除，导致氢电导率升高，影响蒸汽品质，降低锅炉使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，包括：高密池、生物活性炭反应器、初级过滤单元、超滤单元、纳滤单元和电除盐单元。

高密池，通过添加药剂，用于去除排污水中的沉淀；生物活性炭反应器，与所述高密池连接，用于去除排污水中的有机物；初级过滤单元，与所述生物活性炭反应器连接，用于去除排污水中的悬浮物、胶体和大颗粒物，形成初级过滤单元产水；超滤单元，与所述初级过滤单元连接，用于去除初级过滤单元产水中的悬浮物和小颗粒物，形成超滤产水；纳滤单元，与所述超滤单元连接，用于过滤所述超滤产水，形成纳滤产水；电除盐单元，与所述纳滤单元连接，用于去除纳滤产水中的离子，形成的电除盐单元产水用于锅炉补给水。

作为本实用新型的另一实施例，所述初级过滤单元包括顺次连接的V型滤池、过滤产水池和第一自清洗过滤器，其中，所述V型滤池接收所述生物活性炭反应器的排水，所述第一自清洗过滤器过滤的水排入所述超滤单元。

作为本实用新型的另一实施例，所述超滤单元包括超滤过滤装置和与所述超滤过滤装置连通的超滤产水池，所述超滤过滤装置与所述初级过滤单元连通，所述超滤产水池与所述纳滤单元连通。

作为本实用新型的另一实施例，所述纳滤单元包括纳滤过滤装置、纳滤产水池和纳滤浓水池，其中所述纳滤过滤装置接收所述超滤单元的排水，经所述纳滤过滤装置过滤的水排入所述纳滤产水池，未透过所述纳滤过滤装置的浓水排入所述纳滤浓水池，所述纳滤产水池中的水排入所述电除盐单元进一步处理。

作为本实用新型的另一实施例，所述纳滤过滤装置的纳滤膜的孔径为1～10nm。

作为本实用新型的另一实施例，所述电除盐单元包括一级反渗透组、二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，其中所述一级反渗透组接收所述纳滤单元的排水，经所述一级反渗透组过滤的水顺次排入所述二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，用于除去所述纳滤产水中的离子。所述EDI(Electrodeionization)：又称连续电除盐技术。

作为本实用新型的另一实施例，所述一级反渗透组包括一级反渗透过滤装置、一级反渗透产水池和一级反渗透浓水池，其中所述一级反渗透过滤装置接收所述纳滤单元的排水，经所述一级反渗透过滤装置过滤的水排入所述一级反渗透产水池，未透过所述一级反渗透过滤装置的浓水排入所述一级反渗透浓水池，所述一级反渗透产水池中的水排入所述二级反渗透组。

作为本实用新型的另一实施例，所述二级反渗透组包括二级反渗透过滤装置和二级反渗透产水池，其中所述二级反渗透过滤装置接收所述一级反渗透产水池的排水，所述二级反渗透产水池中的水排入所述第二自清洗过滤器。

作为本实用新型的另一实施例，所述一级反渗透过滤装置与所述纳滤产水池之间设有增压泵和高压泵。

作为本实用新型的另一实施例，所述一级反渗透产水池与所述二级反渗透过滤装置之间设有增压泵和高压泵。

作为本实用新型的另一实施例，所述一级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。

作为本实用新型的另一实施例，所述二级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。

本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过联合使用高密池与纳滤单元，先通过高密池控制较低的pH值，去除部分钙及少量镁，再利用纳滤单元截留剩余的钙镁离子，减少了高密池软化时碱及pH值回调时酸的消耗量。本实用新型通过联合使用生物活性炭反应器和纳滤单元，一方面去除大分子有机物及水中剩余的钙镁离子，减少了酸碱的消耗量。另一方面小分子有机物被高效去除，保证了EDI超纯水处理设备进水水质，使制取的脱盐水达到了高压锅炉的高质量补水要求，延长了EDI超纯水处理设备和锅炉的使用寿命，降低了工艺成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的工艺流程示意图；

图中：1、初级过滤单元；2、超滤单元；3、纳滤单元；4、电除盐单元。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统进行说明。一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，包括：高密池、生物活性炭反应器、初级过滤单元1、超滤单元2、纳滤单元3和电除盐单元4。

高密池，通过添加药剂，用于去除排污水中的沉淀；生物活性炭反应器，与高密池连接，用于去除排污水中的有机物；初级过滤单元1与生物活性炭反应器连接，用于去除排污水中的悬浮物、胶体和大颗粒物，形成初级过滤单元产水；超滤单元2与初级过滤单元1连接，用于去除初级过滤单元产水中的悬浮物和小颗粒物，形成超滤产水；纳滤单元3与超滤单元2连接，用于过滤超滤产水，形成纳滤产水；电除盐单元4与纳滤单元3连接，用于去除纳滤产水中的离子，形成的电除盐单元产水用于锅炉补给水。

将电厂循环水排污水与电厂化学车间排污水混合输送至高密池，向高密池依次投加除硅剂、软化药剂、混凝剂及助凝剂，控制合适的pH值及药剂投加量，去除排污水中的部分Si⁴⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和控制排污水的pH值，钙、镁形成的碳酸钙、氢氧化镁与排污水中大部分的悬浮物、胶体混凝生成沉淀，形成污泥后排出。

除硅除硬后的产水，调节pH值后，泵入生物活性炭反应器。在生物活性炭反应器中，排污水中的小分子有机物在活性炭载体上的微生物的作用下，分解为二氧化碳和水。排污水中的一部分大分子有机物被活性炭吸附，出水进入初级过滤单元1去除排污水中的悬浮物、胶体和大颗粒物，降低水的浊度，形成初级过滤单元产水。

初级过滤单元产水排入超滤单元2，过滤掉悬浮物和小颗粒物。超滤单元产水排入纳滤单元3，利用纳滤膜对高价离子及大分子有机物的截留作用，使水中的钙、镁等高价离子及大分子有机物截留在浓水侧。纳滤单元产水排入电除盐单元4，去除纳滤单元产水中的离子，保证电除盐单元产水达到高压锅炉的补水水质要求。

与现有技术相比，本实用新型通过联合使用高密池与纳滤单元，先通过高密池控制较低的pH值，去除部分钙及少量镁，再利用纳滤单元截留剩余的钙镁离子，减少了高密池软化时碱及pH值回调时酸的消耗量。本实用新型通过联合使用生物活性炭反应器和纳滤单元，一方面去除大分子有机物及水中剩余的钙镁离子，减少了酸碱的消耗量。另一方面小分子有机物被高效去除，保证了EDI超纯水处理设备进水水质，使制取的脱盐水达到了高压锅炉的高质量补水要求，延长了EDI超纯水处理设备和锅炉的使用寿命，降低了工艺成本

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，初级过滤单元1包括顺次连接的V型滤池、过滤产水池和第一自清洗过滤器，其中，V型滤池接收生物活性炭反应器的排水，第一自清洗过滤器过滤的水排入超滤单元2。

V型滤池进一步过滤水中的悬浮物和胶体，过滤后的产水收集到过滤产水池。过滤产水池中的水排入第一自清洗过滤器去除水中的部分悬浮物和大粒径颗粒物。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，超滤单元2包括超滤过滤装置和与超滤过滤装置连通的超滤产水池，超滤过滤装置与初级过滤单元1连通，超滤产水池与纳滤单元3连通。超滤单元2用于去除V型滤池产水中的部分悬浮物和小粒径颗粒物。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，纳滤单元3包括纳滤过滤装置、纳滤产水池和纳滤浓水池，其中纳滤过滤装置接收超滤单元2的排水，经纳滤过滤装置过滤的水排入纳滤产水池，未透过纳滤过滤装置的浓水排入纳滤浓水池，纳滤产水池中的水排入电除盐单元4进一步处理。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，纳滤过滤装置的纳滤膜的孔径为1～10nm。利用纳滤过滤装置的纳滤膜对高价离子及大分子有机物的截留作用，使水中的钙、镁等高价离子及大分子有机物截留在浓水侧。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，电除盐单元4包括一级反渗透组、二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，其中一级反渗透组接收纳滤单元3的排水，经一级反渗透组过滤的水顺次排入二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，用于除去纳滤产水中的离子。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，一级反渗透组包括一级反渗透过滤装置、一级反渗透产水池和一级反渗透浓水池，其中一级反渗透过滤装置接收纳滤单元3的排水，经一级反渗透过滤装置过滤的水排入一级反渗透产水池，未透过一级反渗透过滤装置的浓水排入一级反渗透浓水池，一级反渗透产水池中的水排入二级反渗透组。经过一级反渗透组，去除纳滤产水中的离子，形成一级反渗透产水，未透过一级反渗透过滤装置的浓水排入一级反渗透浓水池。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，二级反渗透组包括二级反渗透过滤装置和二级反渗透产水池，其中二级反渗透过滤装置接收一级反渗透产水池的排水，二级反渗透产水池中的水排入第二自清洗过滤器。经过二级反渗透组，去除一级反渗透产水中的离子。

二级反渗透产水经过排入第二自清洗过滤器后，进入EDI超纯水处理设备进一步除盐，水中的离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子使离子交换树脂保持最佳状态，保证出水达到高压锅炉的补水水质要求。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，纳滤产水池与一级反渗透过滤装置之间设有增压泵和高压泵。增压泵和高压泵为流体的运动提供动力。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，一级反渗透产水池与二级反渗透过滤装置之间设有增压泵和高压泵。增压泵和高压泵为流体的运动提供动力。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，一级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。

作为本实用新型提供的一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统的一种具体实施方式，二级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。二级反渗透过滤膜的孔径小于一级反渗透过滤膜的孔径，对一级反渗透产水进一步的处理，最终得到二级反渗透产水。

本实用新型的工艺流程如下：

将电厂循环水排污水与电厂化学车间排污水混合输送至高密池，排污水pH值8.05-8.20，COD70mg/L-90mg/L，钙离子约5mmol/L，镁离子约4.5mmol/L，二氧化硅12mg/L。向高密池依次投加除硅剂、软化药剂(氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠)、混凝剂及助凝剂，控制合适的pH值及药剂投加量，使排污水中的二氧化硅降到10mg/L以下，钙离子浓度降至40mg/L以下，钙、镁形成的碳酸钙、氢氧化镁与排污水中大部分的悬浮物、胶体混凝生成沉淀，形成污泥后排出。

除硅除硬后的产水，调节pH值后，泵入生物活性炭反应器。在生物活性炭反应器中，排污水中的小分子有机物在活性炭载体上的微生物的作用下，分解为二氧化碳和水。排污水中的一部分大分子有机物被活性炭吸附，出水进入初级过滤单元的V型滤池进一步过滤水中的悬浮物和胶体，过滤后的产水收集到过滤产水池。过滤产水池中的水排入第一自清洗过滤器去除水中的部分悬浮物和大粒径颗粒物形成初级过滤单元产水。

初级过滤单元产水排入超滤单元的超滤过滤装置，过滤掉悬浮物和小颗粒物，超滤单元产水COD50mg/L-70mg/L,钙离子约0.6-1mmol/L，镁离子约3.5mmol/L，二氧化硅约6mg/L。超滤单元产水排入纳滤单元的纳滤过滤装置，利用纳滤过滤装置的纳滤膜对高价离子及大分子有机物的截留作用，使水中的钙、镁等高价离子及大分子有机物截留在浓水侧，纳滤单元产水COD20mg/L-30mg/L，钙离子约0.1mmol/L，镁离子约0.8mmol/L，二氧化硅5mg/L，电导率为5000μs/cm。

纳滤单元产水排入电除盐单元的一级反渗透组、经所述一级反渗透组过滤的水顺次排入二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，去除纳滤单元产水中的离子，电除盐单元产水电导率<0.2μs/cm，二氧化硅<20μg/L，保证电除盐单元产水达到高压锅炉的补水水质要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，包括：

高密池，用于去除加药后排污水中形成的沉淀；

生物活性炭反应器，与所述高密池连接，用于去除排污水中的有机物；

初级过滤单元，与所述生物活性炭反应器连接，用于去除排污水中的悬浮物、胶体和大颗粒物，形成初级过滤单元产水；

超滤单元，与所述初级过滤单元连接，用于去除所述初级过滤单元产水中的悬浮物和小颗粒物，形成超滤产水；

纳滤单元，与所述超滤单元连接，用于过滤所述超滤产水，形成纳滤产水；

电除盐单元，与所述纳滤单元连接，用于去除所述纳滤产水中的离子，形成的电除盐单元产水用于锅炉补给水。

2.如权利要求1所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述初级过滤单元包括顺次连接的V型滤池、过滤产水池和第一自清洗过滤器，其中，所述V型滤池接收所述生物活性炭反应器的排水，所述第一自清洗过滤器过滤的水排入所述超滤单元。

3.如权利要求1所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述超滤单元包括超滤过滤装置和与所述超滤过滤装置连通的超滤产水池，所述超滤过滤装置与所述初级过滤单元连通，所述超滤产水池与所述纳滤单元连通。

4.如权利要求1所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述纳滤单元包括纳滤过滤装置、纳滤产水池和纳滤浓水池，其中所述纳滤过滤装置接收所述超滤单元的排水，经所述纳滤过滤装置过滤的水排入所述纳滤产水池，未透过所述纳滤过滤装置的浓水排入所述纳滤浓水池，所述纳滤产水池中的水排入所述电除盐单元进一步处理。

5.如权利要求4所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述纳滤过滤装置的纳滤膜的孔径为1～10nm。

6.如权利要求1所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述电除盐单元包括一级反渗透组、二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，其中所述一级反渗透组接收所述纳滤单元的排水，经所述一级反渗透组过滤的水顺次排入所述二级反渗透组、第二自清洗过滤器和EDI超纯水处理设备，用于除去所述纳滤产水中的离子。

7.如权利要求6所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述一级反渗透组包括一级反渗透过滤装置、一级反渗透产水池和一级反渗透浓水池，其中所述一级反渗透过滤装置接收所述纳滤单元的排水，经所述一级反渗透过滤装置过滤的水排入所述一级反渗透产水池，未透过所述一级反渗透过滤装置的浓水排入所述一级反渗透浓水池，所述一级反渗透产水池中的水排入所述二级反渗透组；

所述二级反渗透组包括二级反渗透过滤装置和二级反渗透产水池，其中所述二级反渗透过滤装置接收所述一级反渗透产水池的排水，所述二级反渗透产水池中的水排入所述第二自清洗过滤器。

8.如权利要求7所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述一级反渗透过滤装置与所述纳滤产水池之间设有增压泵和高压泵；和/或

所述一级反渗透产水池与所述二级反渗透过滤装置之间设有增压泵和高压泵。

9.如权利要求7所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述一级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。

10.如权利要求7所述的电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的系统，其特征在于，所述二级反渗透过滤装置采用七芯膜，反渗透膜孔径为0.1～10nm。

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