浸没式超滤在电厂回用水深度处理中的应用

浸没式超滤在电厂回用水深度处理中的应用

高燕宁１　孙小军１　侯文龙１　刘玉伟２　张志英２

（）石家庄　０石家庄　０１河北省电力研究院，５００２１；２河北华电石家庄鹿华热电有限公司，５０２００

采用混凝—盘式过滤—浸没式超滤工艺进行　　摘要　某热电厂以城市污水处理厂出水作为原水，

（／深度处理。出水能满足《城市污水再生利用　工业用水水质》要求，系统运行ＧＢＴ１９９２３—２００５）　稳定可靠。重点介绍浸没式超滤的工艺特点、运行情况，并就浸没式超滤系统的清洗及注意事项进行了讨论。

关键词　电厂　回用水　深度处理　浸没式超滤

１　工程概况

某发电厂一期工程建设２台３３０ＭＷ亚临界生产用水采用城市污水处理燃煤空冷供热机组，

厂出水作为水源，经厂内中水深度处理站处理后用作辅机循环水和锅炉补给水等系统的补充水。上游污水处理厂采用百乐克处理工艺，日处理污水２万ｍ，出水水质达到《污水综合排放标准》

（二级排放标准。其主要工艺流ＧＢ８９７８—１９９６）　

３

图１　中水深度处理工艺流程

到０．反冲洗水为０２ＭＰａ时自动进入反冲洗状态，反冲洗时进水压力不低于０．其余运行列的产水，２８。而对于浸没式超滤，则每运行２ＭＰａ８ｍｉｎ进行一

次反冲洗，其反冲洗流程为超滤产水→反冲洗清水池→超滤膜箱→排水。

１．２　中水深度处理系统出水目标及用户

３

／中水深度处理系统额定产水量为４出８０ｍｈ，

进水→粗、细格栅→调节池→生物塘→消毒程为：

池→清水池→外排。污水处理厂出水水质如表１所示。

表１　污水处理厂出水水质

水控制指标如表２所示。

表２　中水深度处理系统出水水质控制指标

１．１　深度处理工艺流程

污水处理厂出水进入厂内中水深度处理站的调节池，加入杀菌剂和混凝剂后先后经过自反洗盘式过滤器和浸没式超滤处理，出水浊度小于０．４

再经清水泵输送至锅炉补给水处理系统，主ＮＴＵ，

要工艺流程如图１所示。

运行过程中，当某列盘式过滤器进出水压差达８中水深度处理系统的主要用户为　　由表２可知，

锅炉补给水的反渗透系统及辅机循环冷却水补充水。反渗透系统的进水要求为：进水Ｓ游离ＤＩ＜５，

／性余氯＜０．浊度＜１ＮＴＵ，水量１ｍＬ，Ｈ７～８，　ｇｐ

３

／；为１辅机循环冷却水补充水水质要求：３０ｍｈＳＳ＜－

／，／补充水水量为Ｈ２０ｍＬ，７９Ｃｌ１０００ｍＬ，　～＜　ｐｇｇ３／中水深度处理系统正２００ｍｈ。由表２可以看出，

微生物污堵。

浸没式超滤装置反洗时应达到表５所示的条件。

表４　浸没式超滤装置的进水要求

常运行时其出水水质可以满足反渗透进水对ＳＤＩ和浊度等指标的要求，同时也可满足辅机循环冷却水补充水的水质要求。

２　主要设备及工艺参数（）混凝沉淀池。混凝剂采用５％～１１０％的聚／投加量控制在１氯化铝，０～２０ｍＬ。ｇ

（）盘式过滤器。盘式过滤器采用阿速德自动反２

冲洗离心过滤系统，主要参数：过滤精度１过滤００μｍ；

２

（；；单个滤元）最大压力０最大面积１．４９２ｃｍ．９８ＭＰａ

表５　浸没式超滤装置的反冲洗条件

；流量２反冲洗流量１反冲洗最小０ｍ／ｈ４．４ｍ／ｈ；

３

３

。压力０．２９４ＭＰａ

（）浸没式超滤装置。处理系统由４列额定产３

３／（水量为１的超滤装置构成，每列超滤６０ｍｈ·套）装置由膜池、膜元件（组装在膜箱内）及超滤产水泵组成，超滤装置的主要参数见表３。另外，超滤装置还配置鼓风机和水射器。鼓风机供气用以混合膜池内杂质及吹洗膜元件表面，水射器用以抽除超滤产超滤产水泵水泵入口前的气体。在系统反冲洗时，

从反冲洗清水池抽水反洗膜元件。每列超滤装置有运行人员可通过此设置该列装运行模式控制开关，置的运行、冲洗或停运。

表３　超滤装置的主要参数

１ｉｎｃｈ＝２．５４ｃｍ。　注：

３　超滤装置的运行及清洗

３．１　超滤装置的运行

每列超滤装置进水由闭环控制回路调节阀门开调节阀处于自动时，流量设定值由度控制流量，

ＰＬＣ按渗透产水与反冲洗水流量以及膜池液位和预设定的液位计算确定。正常工况下，脉冲反冲洗（人机界面）上设定，渗透流量由超滤产频率在ＨＭＩ

水泵通过变频器控制净产水量。

３．２　超滤装置的反冲洗

当膜被污染，即使未超过最大过膜压力值（），但也已不能保持正常的膜通量时，超滤单５１ｋＰａ

可选用元需要进行化学清洗。在化学清洗模式下，次氯酸钠（氯清洗）或柠檬酸（酸洗）进行清洗。清洗流程如图２所示。

图２　浸没式超滤反冲洗流程

由图２可知反冲洗过程为：

）膜池排水。膜池排水至工业废水集中处理（１

系统。放空期间，排水阀开启度为１进水阀保００％，持关闭。当膜池液位降到切换值时，超滤装置自动进入下一清洗步序。

（）加药。Ｃ就地清洗）清洗水泵启动，同时２ＩＰ（

自动启动次氯酸钠或柠檬酸加药泵。投药量按每次

（）超滤装置运行参数。浸没式超滤装置的进４

水应达到表４的要求。

从表４可以看出，浸没式超滤可以适应浊度＜且对水中余氯无要求，１００ＮＴＵ的不同进水水质，

故对进水可采用较高浓度的次氯酸钠、二氧化氯等氧化剂去除有机物和微生物，有助于减少有机物和

６９　

／／当达５００ｍＬ次氯酸钠或２０００ｍＬ柠檬酸计，　ｇｇ

，到清洗液位设定点（距水池溢流管０．调整柠５ｍ）檬酸加药剂量，Ｈ控制在３～３．５。ｐ

（）浸泡。当达到化学清洗液位设定点时，３ＣＩＰ

清洗水泵和加药泵停止，浸泡６ｈ。浸泡期间每隔鼓风３ｍ混合膜池内的３０ｍｉｎ打开膜池进气门，ｉｎ，清洗液。

（）膜池冲洗。当浸泡结束后，排空膜池直至膜４

池液位降至切换点，向膜池注水ＣＩＰ清洗水泵启动，至清洗液位，ＣＩＰ清洗水泵停运。重复以上步骤２～３次，冲洗废液排至工业废水集中处理系统。

当超滤装置完成清洗程序，将保持在备用状记录通量、膜态。在超滤装置返回到制水工况后，

透性等值。因清洗期间的膜池补水来自超滤出在一列超滤装置清洗时，另一列超滤装置应持水，

续运行，产水补充反洗清水池的清洗供水。膜面的。若压力过高，反冲洗压力不得大于６可能导９ｋＰａ致膜片分层。

４　中水深度处理系统的出水水质

在系统稳定运行工况下分别对进水、盘式过滤器出水和浸没式超滤装置产水取样分析，主要指标的分析结果如表６所示。

表６　中水深度处理系统进出水水质

项目

浊度／ＮＴＵ　／／ＣＯＤｍＬ　ｇ／／ｍＬＳＳ　ｇＨ　ｐＳＤＩ　

／以ＣａＣＯ　总碱度（３计）／ｍＬｇ

／溶解性铁／ｍＬ　ｇ

－／／Ｃｌｍ　ｇＬ２－／／ＳＯｍ　ｇＬ４

的前处理有利于减轻超滤的污堵，延长超滤的反冲洗周期。

５　经济性分析

中水深度处理系统运行和维护费用主要包括化学药剂和更换超滤膜３部分。其中电价电费、

３

（），按０．计，每天处理水量１３元／ｋＷ·ｈ１５２０ｍ　３

；折合单位水费０．超滤膜的运行寿命一３６元／ｍ

，般为６ａ全部更换费用约为６折合单位水４０万元，

３

；费为０．超滤系统的运行及清洗每年所２５元／ｍ

折合单位水费为０．需的药剂费约为２１万元，０５３

；元／综合计算系统所需的年费约为２ｍ２８万元（，每套装置每年按运行３单位处理费用为００ｄ计）３

。０．６６元／ｍ

６　结论

（）浸没式超滤装置对浊度的去除可以达９１０％以上，对Ｃ对氯离子等溶解ＯＤ的去除率接近５０％，性离子没有明显的去除作用。

（）超滤装置经过一段时间的运行，出水浊度２在０．能够满２ＮＴＵ以下，ＳＤＩ可稳定在２．５左右，同时也可满足辅机循环足后续反渗透的进水要求，冷却水对补充水的要求。

）浸没式超滤装置应用于电厂中水深度处理（３系统，能够满足用水要求，其投资与运行费用较低，具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献

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（）：华北电力大学学报，析．２００５，３２３８９～９４

沈竞为，张怀军．城市中水回用电厂循环水的技术方案选２　许立国，

（）：择．山东电力技术，２００４，１３８４１０～１４

：火力发电厂中水回用技术分析．热力发电，３　孙心利．２０１０，３９（７）

８３～８５

污水回用决策与技术．北京：化学工业出版社，４　周彤．２００２．８０～８３

盘式过滤器

出水４．５９　２９．８　０．１１７．６５　４．２３　３２４　０．０９　１２９．９　１８５　

浸没式超滤

装置产水０．１６１６—７．６４２．４５３２００．０８１２６．８１８２．１

浸没式超滤装置对进水中的浊度具　　由表６可知，

有优良的去除效果，去除率高达９同时对有５％以上，机物也有较好的去除能力，而ＣＯＤ去除率接近５０％，溶解性离子处理前后无显著变化。从表６还可以看出，盘式过滤器可有效去除悬浮物，故将其作为超滤

８０５００２１３８号　　河北省石家庄市体育南大街２　　§通讯处：

河北省电力研究院

电话：１３９３３０４３６７６

：Ｅ－ｍａｉｌｈｂｄｎ＠１６３．ｃｏｍｙｙｇｙ收稿日期：２０１１－０９－０５修回日期：２０１１－１１－０４