电厂反渗透浓水回用工艺研究.docVIP

PAGE 1 电厂反渗透浓水回用工艺研究 摘要：通过试验，提出并验证了适用于电厂反渗透浓水的回用方法：利用余压将反渗透浓水打入低压膜元件，分离的净水回用至工业水箱，回收率可达50%,浓水经“ \o 微波化学法新闻专题 微波化学法”有效降低化学需氧量后达标排放。该方法进一步提升原反渗透系统的回收率，制得的产水与工业水相当，可满足电厂多处用水需求；在敏化剂和微波共同作用下，浓水化学需氧量可由80～120 mg/L降至35～40 mg/L,低于排放标准。 \o 反渗透浓水处理新闻专题 反渗透浓水处理后可结合浓水水质特点和厂里用水情况，在评估的基础上合理回用。 关键词：发电厂; \o 反渗透膜分离技术新闻专题 反渗透膜分离技术;微波化学法; 反渗透膜分离技术是在高于溶液渗透压作用下，利用半透膜拦截水中的盐类、胶体、微生物以及有机物等杂质，实现溶质与溶剂的有效分离。反渗透技术在电厂锅炉补给水处理中有广泛应用，是制备电厂生产所需除盐水的重要工序。补给水系统反渗透回收率通常为75%,排放约25%的浓水。反渗透浓水为经常性排水，水量不容忽视，如果浓水直接外排将造成水资源的浪费。 反渗透浓水的水质与反渗透膜透过性能和进水水质有直接关系。一般情况下，电厂补给水系统中的反渗透浓水含盐量高、浊度小，几乎不含重金属、氨氮、微生物等。这样的水质条件决定其处理方式有别于其他电厂废水。反渗透浓水的回用空间大，处理目标也更有指向性。 1 反渗透浓水回用方案 结合电厂实际情况，提出反渗透浓水回用方案：反渗透浓水→零动力膜系统→产水至回用水箱、浓水经处理后达标排放。具体回用流程见图1。反渗透浓水被引入低压脱盐膜元件，在不增加外界动力的情况下，利用反渗透浓水排放压力为动力，对反渗透浓水进行再度分离，回收率目标值设定为50%。处理后产水进入回用水箱循环使用；浓水经回收箱过度后进入浓水处理系统，向反应池内投加敏化剂、絮凝剂等药剂，在微波催化作用下重点降低浓水的化学需氧量(以下简写为“COD”),经处理合格后排放。该工艺进一步回收50%的反渗透浓水，将原反渗透系统的回收率由75%提升至87.5%。 1.1 零动力装置产水水质 经过参数比对和模拟试验，优选某公司的膜元件可以满足试验需要，具体表现为：①适应低压运行条件。该膜元件在0.5～0.8 MPa条件下正常稳定运行，可仅依靠浓水余压作为动力，不额外增加动力源；②满足电厂生产实际。以反渗透浓水为进水的情况下，零动力膜系统的出力达3 t/h以上，回收率可大于50%;③在此条件下，膜元件不易污堵，可较长时间稳压运行而无需频繁清洗。 将零动力膜系统安装在电厂补给水系统一级反渗透浓水出口，反渗透浓水直接接入零动力膜系统，试验过程中零动力装置与反渗透装置同步运行。持续跟踪零动力装置产水的主要指标，检测结果见表1。 注：(1)GB/T 19923—2005《城市污水再生利用 工业用水水质》中规定再生水用作工业用水水源时基本控制项目及限值；(2)本文提到的COD均为CODCr,以下简写为COD。 经测定，零动力装置产水的pH值维持在6.48左右，略低于回用标准中的6.5限值。除pH值以外，其他检测指标均满足国标对于回用水的水质要求。产水pH值偏低主要是空气中的二氧化碳溶入造成的，在后续处理中碳酸盐平衡打破后，产水的pH值可恢复至6.5～8.5的范围内。零动力装置产水含盐量低，可回用至电厂内对于水质有一定要求的地方，如超滤进水、反渗透进水、甚至是混床进水等。 1.2 零动力装置浓水的处理 零动力回用系统产生的浓水水质检测结果如表2所示。检测显示浓水COD超过了排放标准，其他指标均符合排放要求，因此浓水的处理目标主要是将COD降至60 mg/L以下。 注：（1)DB 31/199—2018 《污水综合排放标准》中规定的第二类污染物排放限值。 通过试验发现，“微波化学法”可有效降低浓水的COD,具体方法是向浓水中加入一定量的敏化剂和混凝剂，在微波催化作用下，强化降低COD的效果。微波是指频率为300 MHz～300 GHz的电磁波，在微波照射下废水中某些强极性污染物的局部会形成高温“热点”,诱发分子极化旋转，对极性大分子化学键的断裂具有促进作用，从而加速分解过程，强化废水处理效果。加入敏化剂可增强体系对微波的吸收和传热能力，污染物在受热后会挥发、分解或被固定。试验结果显示，在敏化剂加药量为300 mg/L时，浓水COD在80～120 mg/L范围内，出水COD可降至35～40 mg/L,达到排放要求。该条件下出水的其他监测指标，在处理前后未发生明显变化，均低于排放限值。 1.3 运行效果 对整个系统的运行情况进行为期一个月的持续跟踪，零动力装置的进口压力几乎不变，浓水压力从0.60 MPa升至0.65 MPa, 表明零动力