摘要：对于地处水资源短缺的新疆火力发电厂，城市中水作为锅炉补给水的成功应用不仅节约了水资源、提高了经济效益，同时还为“一带一路”战略的实施做出贡献。本文对城市中水的成功应用的系统进行了介绍。
关键词：城市中水；锅炉补给水；应用
1.概述
“一带一路”是我国经济发展及外交事业的一大重要构想，是中国与丝路沿途国家分享优质产能的一条共商项目投资、共建基础设施、共享合作成果之路。新疆作为“一带一路”战略的中心策源地，关键节点、繁荣、发展新疆成为“一带一路”战略成功实施的关键。然而区位劣势和恶略的自然条件是经济发展的两大短板。为了应对新疆地区水资源短缺、需求强烈的困难，某电厂水源采用水质非常不稳定的城市污水处理厂再生水,水库水作为备用水源。污水处理厂出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准。某厂中水处理采用曝气生物滤池+石灰澄清+变空隙过滤处理工艺。中水经过深度处理后满足了工业冷却水的水质要求，经预处理、超滤、反渗透、离子除盐后水质满足锅炉补给水水质要求。
2.再生水深度处理系统
2.1系统流程介绍
石灰、凝聚剂、助凝剂硫酸
↓↓
再生水→原水池→曝气生物滤池→生化水池→机械搅拌澄清池→变孔隙滤池→清水池→至各个用水点。
↑
二氧化氯
我厂再生水深度处理系统采用曝气生物滤池+石灰澄清+变孔隙过滤处理，其中曝气生物滤池5×200 m3/h，机械加速澄清池2×800 m3/h，变孔隙滤池3×400 m3/h。曝气生物滤池通过硝化反应和反硝化反应去除水中的有机物和部分悬浮物，是集生物氧化和截留悬浮固体一体的工艺。机械加速澄清池通过机械搅拌将混凝、反应和沉淀置于一个池中进行综合处理的构筑物，主要去除水中大部分的悬浮物和胶体。变孔隙过滤器主要采用了两种粒度明显不同的过滤介质拦截污染物。
再生水深度处理系统所用大宗药剂，主要是消石灰，其次还有凝聚剂、助凝剂、二氧化氯，其中凝聚剂采用液态，由罐车运至电厂凝聚剂贮存罐内；二氧化氯由盐酸和氯酸钠反应制取，以提高系统运行的自动化水平；助凝剂用量较小，采用固态溶解制取。再生水深度处理系统废液、废渣主要包括机械搅拌澄清池排空水、排泥水以及生物曝气滤池、变孔隙滤池反洗排水，其中反洗排水统一排放至生物滤池反洗排水池内，上层清液进入原水池内回收利用，泥水统一排至泥浆池内，经污泥输送泵输送至脱水机，脱水后泥饼用汽车外运。
2.2水质情况
2.2.1污水处理厂中水水质
2.2.2再生水深度处理系统出水水质：
碱度＜1.0mg/L；
NH4-N 去除率≥90%；
COD 去除率≥90%；
BOD5＜10mg/L；
变空隙滤池出水浊度＜2NTU，运行过程中出水浊度长期在0.5NTU以下。
3.锅炉补给水处理系统
3.1补给水处理系统工艺流程
加热器→再生水深度处理系统来清水→活性炭过滤器→超滤装置（带自清洗过滤器）→超滤水箱→反渗透给水泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→强酸阳离子交换器→强碱阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
活性炭过滤器主要是利用颗粒活性炭进一步去除机械过滤器出水中的残存的余氯、有机物、悬浮物的杂质，为后续的反渗透处理提供良好条件；超滤系统主要是去除水中的颗粒、细菌、胶体、悬浮物、大分子有机物、病毒、浊度等，使出水满足反渗透的进水条件；反渗透装置主要去除水中溶解的绝大部分无机盐、小分子的胶体硅、有机物及细菌等；离子交换除盐就是除去水中各种阴阳离子，出水水质满足机组补水要求。补给水年用量大约为54万吨。
3.2 超滤系统
超滤设备的核心部分为进口的超滤膜元件，本厂采用美国科氏KOCH公司生产的TARGA II 10072-35膜组件。超滤膜的材质为极性聚醚砜的中空纤维(内压式中空纤维膜)，其截留分子量为150,000~200,000Dalton，纤维尺寸(内径)为0.9mm，组件尺寸(外径/长度)为Φ273×2116mm)。
超滤装置采用错流过滤、定时频繁反洗的全自动连续运行方式。原水是在中空纤维的内部从一端流向另一端，而产水则是在原水流经膜的过程中逐渐由内壁向外壁透过（称为内压式）收集后从产水端排出。运行一段时间后，当其压差增加到一定的值后，采用含有一定浓度的化学药剂的水进行加强反冲洗，以增强反洗效果，并起到清洗作用。一般化学药品用盐酸、次氯酸钠、氢氧化钠等。
超滤装置设置了4套装置，每套装置产水量为75m³/h，每套超滤配置16根膜组件。其运行情况为：运行35分钟，反冲洗48秒。超滤膜通过定期反洗和化学加强反洗恢复超滤膜的透水能力。
3.3 反渗透系统
反渗透系统主要作用是把经预处理的水进行膜分离脱盐。它包括下列单元设备： 5μm保安过滤器、高压泵、反渗透本体装置、反渗透冲洗和清洗系统。
（1）5μm保安过滤器属于精密过滤器，其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。
（2）高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。
（3）本厂采用4套出力为50 m3/h·套的一级反渗透装置。反渗透膜组件均采用DOW的BW30FR-365抗污染复合膜，单根膜脱盐率达99.5%，每套配置60根BW30-365FR型的膜组件，分别安装在10根FRP压力容器内，成7×3排列，反渗透的回收率按75%设计。
（4）低压冲洗水泵
主要作用是在RO系统开机或停运时，低压冲洗反渗透膜表面，去除膜表面截留的污物及驱赶膜表面的浓水，以防污物沉积在膜表面。
（5）清洗系统
清洗装置由2台出力为80m3/h，扬程为0.28MPa清洗水泵、1台出力为80m3/h的5μm精密过滤器、1台3m3清洗水箱。
3.4除盐系统
离子除盐采用一级除盐+混床处理系统。本厂设置两套一级除盐+混床处理。
（1）阳、阴离子交换器均为焊接碳钢结构的立式柱形容器，公称直径为2800mm，运行流速20～30m/h，单台设计出力120～180t/h，工作压力0.6Mpa，工作温度0～50℃， 再生方式采用无顶压逆流再生。设备内部有100％的膨胀空间，布水和集水装置保证整个树脂层水流均匀，以防止局部偏流。出水装置除能均匀汇集水外，还能均匀地分配反洗水流通过床层，反洗排水装置满足设计最大反洗水量。
（2）混合离子交换器公称直径为2000mm，树脂层高度 H阳=500mm
（3）H阴=1000mm，运行流速40～60m/h，单台出力120～180t/h，工作压力0.6MPa，工作温度0～50℃；混床进水装置采用穹型多孔板形式；中间排水装置为母支管式；进碱装置(碱液分配装置)为母支管式，采用316L不锈钢绕丝。混床出水集水装置采用平面衬胶多孔板装水帽。
（3）出水水质
阳床出水Na＜50μg/L，阴床出水电导率＜5μS/cm，硅酸根＜100μg/L；混床出水电导率＜0.15μS/cm，硅酸根＜10μg/L。
4、结论
某厂城市中水处理系统及补给水处理系统自2015年机组全部投产后运行稳定，制备的锅炉补给水水质合格。因电厂所来中水水质波动太大，实际运行中采用中水和地表水按比例混合处理，自2016年3月，某厂基本全部使用中水作为水源，平均每月用中水量约189000吨，与地表水使用比例大于9:1。城市中水经深度处理后作为锅炉补给水的应用，极大解决了西北地区水资源短缺、需求强烈问题，也降低了某电厂的生产成本、提高经济效益，同时也为“一带一路”战略发展做出贡献。
参考文献：
[1]宋淑霞，于子龙，梁川.中水深度处理技术在火电厂的应用 东北电力技术 2012（11）
[2]田红艳.锅炉补给水利用中水的技术研究及应用 能源技术与管理 2011（6）
论文作者:乌日娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/14
标签：滤池论文; 反渗透论文; 装置论文; 系统论文; 超滤论文; 水质论文; 中水论文; 《电力设备》2018年第27期论文;