全膜水處理工藝在電廠節能減排中的應用

基于“超濾(UF)→反滲透(RO)→EDI”的全膜水處理工藝結合了先進的膜分離技術，應用于電廠鍋爐補給水處理系統，可達到污染物去除和深度脫鹽的目的，滿足后續工藝水質的要求。

全膜水處理

1全膜水處理工藝特性

根據燃氣輪機機組參數、水源水質、場地位置特性、環境保護等因素，下沙熱電全膜水處理系統按照“超濾一級反滲透二級反滲透電脫鹽”系統設計，系統輸出考慮為2× 140m3/h，

酸堿度為基本污水指標， 勢必成為供需熱點，這對于E-1312 pH電極、，S400-RT33 pH電極等眾多制造商來說是一大好處。美國BroadleyJames作為美國BroadleyJamesE-1312的老牌制造商，必將為中國的環境保護帶來可觀的經濟效益。我們生產的pH電極經久耐用，質量可靠，檢測準確。廣泛應用于各級環保污水監測及污水處理過程中。

超濾系統采用西門子Memcor的壓力超濾膜系統。單套系統采用96塊超濾膜，產水流速為180m3/h，超濾膜為外壓式超濾膜。由于外壓式超濾膜的污水接收空間是內壓式超濾膜的4-5倍，因此外壓式超濾膜能夠承受的進水懸浮物可以比內壓式超濾膜高4-5倍。外壓式超濾膜的耐污染性無疑優于內壓式超濾膜，對原水的適應性也更強。根據制造商的推薦值，進水濁度要求低于20 NTU。

由于EDI進水水質的要求，反滲透系統采用兩級膜處理。一級反滲透膜組件采用陶氏BW30-400FR防污膜元件，一級和二級布置。設計單位膜面積水通量為23.47 L/(m2·h)，產量為158 m3/h。二級反滲透膜組件采用DOW BW30-400膜元件，布置在一級和二級。設計單位膜面積水通量為26.8升/(m2·h)，產量為150m3/h，陶氏BW30-400系列膜元件對進水的要求如下:pH 2 ~ 11，高操作溫度45℃，高操作壓力41巴，高允許污染指數5，余氯0.1毫克/升，反滲透膜分離技術在壓力驅動下，能有效去除水中固體溶質、有機物、膠體、微生物、細菌等雜質。它與前置超濾系統結合使用，具有工藝先進、操作簡單、運行成本低、無污染、維護方便等優點。

電除鹽裝置采用離子純CEDI的LX-45膜堆，共有28個膜堆，單套輸出140m3/h，CEDI系統不需要鹽、濃水循環和單獨的極性水排放，整個系統簡單可靠。由于濃水和極性水在一級反滲透前全部回用，水利用率可達 ，膜堆設計有兩個入口和兩個出口(淡水入口/出口和濃水入口/出口)，系統簡單，操作維護簡單。與鹽膜堆相比，該系統可以立即使用。

2循環水系統運行狀況及特點

電廠循環水系統采用單元供水系統。汽輪機循環冷卻水為自來水，冷卻水量為17500噸/小時，3臺機組配有4臺循環水泵、1根供水管、1根回水管和4-force通風冷卻塔。平篩后設置輔助循環水泵，用于停機初期的輔助冷卻。供水系統由coo組成

2)循環水系統原設計沒有底部排污口，導致實際運行中循環水濃度比超標時污水無法排放。它只能通過水泵抽吸或溢流的方式來控制。這種方法不僅費時、費力、耗能，而且不能準確控制濃度比，系統存在結垢風險。

3)隨著《水污染防治行動計劃》的實施，廢水排放越來越嚴格，循環水進入雨水系統存在環境合規性問題。

4)循環水經冷凝器冷卻后，回水溫度達到35℃左右，溫水排放導致能耗。

由于循環水系統存在上述問題，迫切需要采用一種兼顧安全性、經濟性和合規性的運行方式對循環水進行回收。

4循環水回用工程

4.1循環水水質分析

2016年度循環水水質報告的實施表明，由循環水水質控制的指標硬度和濃度比經常超標。運行過程中，必須通過溢流獲得降低的硬度和濃度比，以確保循環水系統冷凝器鋼管不結垢，這對機組的安全經濟運行有很大影響。但是，指標完全滿足整個膜水處理系統的進水要求。以水質分析循環水為前提，2017年實施了循環水回收項目。

4.2循環水回用工程的實施

1)循環水水母管通過DN150管道與化學水箱補給水管連通。運行時，利用循環水泵產生的壓頭將部分循環水循環至化學水箱，作為整個膜水處理系統的進水口，達到污水排放的效果。

2)機組運行時，循環水母管回水溫度約為35℃，可提高整個膜水處理系統的進水溫度，減少冬季運行時用于加熱整個膜水處理系統進水的蒸汽量，有效節能降耗。

3)部分循環水通過管道排放后，將起到旁通過濾的作用，可降低降低循環水的濁度，減少冷凝器管道的結垢。

4.3全膜處理系統的運行狀態

機組運行期間每天循環水約500 m3。項目實施后，超濾系統運行正常，出水濁度為0.045~0.091 NTU，進出口壓差為89 ~ 93千帕，壓差增加約40千帕，上限為150千帕，出水濁度合格。反滲透系統一級壓差為149~161千帕，二級壓差為89 ~ 93千帕。壓差正常。水電產量為9.1 ~ 10.2μ s/cm，脫鹽率和產水量正常。

系統出水水質為:鍋爐補給水電導率0.18 μS/cm，鈉離子1-2μ g/l，硅酸鹽自由基10μg/l

2指標年循環水報告顯示，循環水回收項目的實施不會影響整個膜水處理系統和出水水質的運行。循環水年平均濁度從2016年的6.7 NTU降低下降到2017年的3.8 NTU，其余指標下降，全年超標次數明顯減少。

5循環水回用工程效果評價

1)機組運行時，循環水每天回用500m3，通過循環冷卻水回用，濃度比基本控制在6倍以內，有效避免冷凝器結垢，減少公司自來水用量，避免循環冷卻水系統排放污水進入雨水系統的環境風險。

2)從2017年3月開始，機組日歷運行130天，循環水污水排放量減少65,000m3，全年自來水費按4.8元/m3計算節約292 500元。

3)如果機組在冬季運行，o

隨著社會從010年到10051年的發展，火電企業面臨著越來越嚴峻的環境保護形勢，尤其是天然氣發電企業，由于占地面積小，沒有煤場，普遍無法具備傳統燃煤火電企業的污水處理能力。鑒于上述原因，該技術在兼顧經濟性和安全性的同時，徹底解決了循環水污染排放問題，在采用全膜水處理系統的天然氣發電企業中具有廣闊的應用前景。