超滤及反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用

公用工程设计ｌ　葡　丽　１　超滤及反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｏｆ　ＵＦ　ａｎｄ　ＲＯ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＰｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ＢｏｉｌｅｒＭａｋｅ—ｕｐＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　高红　（北京安国水道自控工程技术有限公司，北京１００１０１）　ＧＡＯ　Ｈｏｎｇ　（ＢｅｉｊｉｎｇＡｎｇｕｏＷａｔｅｒ　ＴｒｅａｔｍｅｎｔＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１０１，Ｃｈｉｎａ）　【摘　要】近年来，超滤和反渗透技术不断成熟、普及，这一技术已被国内外广泛用于水处理系统。论文以国电长治热电厂火电机纽　锅炉补给水处理系统内的超滤和反渗透设备为例，介绍了超滤和反渗透技术在电厂锅炉补给水处理系统中的应用。　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈＵＦａｎｄＲＯｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｅｃｏｍｅｓｍａｔｕｒｅａｎｄｐｏｐｕｌａｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ，ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＵＦａｎｄＲＯｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｐｏｗｅｒｐｌｎｔｂｏｉｌａｅｒｍａｋｅ—ｕｐｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅ　ＵＦａｎｄＲＯｄｅｖｉｃｅｓｏｆ　Ｃｈａｎｇｚｈｉｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｓｅｘａｍｐｌｅ．　【关键词】超滤；反渗透；设计；成本分析　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ＵＦ；ＲＯ；ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｓｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　【中图分类号］ＴＵ９９１．４　【文献标志码ＩＢ　【文章编号】１００７—９４６７（２０１５）０４．００９３—０３　［ＤＯＩＩ　１０．１３６１６￣．ｃｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１５．０４．０２２　１概述　超滤及反渗透系统易于操作，对进水水质变化适应性强，　为电厂的生产主供水源，其水质分析报告见表１。　表１中水水质全分析　ｍ　Ｌ　排水对环境污染小，价格也日趋经济，因此，目前国内外电厂　已广泛应用超滤及反渗透技术于水处理系统。　国电长治热电厂工程建设规模为２　ｘ３００ＭＷ级燃煤空　冷供热机组，配置２ｘ１　１７１ｔ／ｈ锅炉，并同步建设石灰石．石膏　湿法脱硫，预留脱硝场地。规划容量为４ｘ３００ＭＷ级供热机　组。电厂厂址位于浊漳南源流域，为大陆胜季风气候，一年四　季分明。　下面，从该工程锅炉补给水处理系统的工艺流程选择、　膜单元设计、运行成本分析等几个方面作介绍。　２　工艺选择　国电长治热电厂工程水源由长冶市污水处理厂的中水作　【作者简介】高红（１９８１～），女，河北唐山人，工程师，从事电厂工业　水处理系统、市政供水厂、污水厂的设计与研究，（电子信箱）　ｇａｏｈｏｎｇ０３１　５＠１　６３．ｃｏｍｏ　注：工程名称：国电长治热电厂，取样日期：２０１１年６月５日。　根据水质分析报告及工程项目具体情况，设计采用超滤　反渗透工艺对锅炉补给水进行预脱盐处理，具体工艺流程如　９３　ｉＩ　簪建设与设计　ｏ’　＆ｎ　丹　“　Ｆ：　表２超滤系统运行参数　石灰软化处理后的中水（或备用水）一加热器一多介质过　滤器一超滤器一超滤水箱一反渗透升压泵一５　ｍ过滤器一高　压泵一反渗透膜组件。　超滤装置具有除去水中的大分子颗粒、胶体、部分有机　物、有效降低水中的浊度及Ｓ　，的功能，其出水应满足反渗透　进水的要求。反渗透系统主要用于去除水中各种溶解固形物、　项目　单支膜件出力／（ｍ３／ｈ）　过滤周期／ｍｉｎ　反洗总历　ｓ　水反洗强度／（Ｌ／ｍ　ｈ１　加强反洗药剂　运行参数值　３．８　３Ｏ　８　～１２Ｏ　１００～１５Ｏ，取１２０　ＮａＣｌ０　０．Ｏ００５　Ｏ．１　加强反洗药剂浓度　空气反洗压力／ＭＰａ　空气反洗强度／（ｍ　／ｈ）　７～１２伎膜　酸：０．４％ＨＣＩ、柠檬酸或草酸　胶体硅及有机物，作为后续除盐系统设备的预脱盐装置。　设备性能保证值设计如下：　超滤系统的控制指标　产水量：＞ｔ７６ｍ３／ｈ（套）（２０℃）　回收率：　≥９０％　产水水质：　第一年Ｓａｌ＜２，第二、三年ｓｎ，＜３　反渗透系统的控制指标　脱盐率：≥９８％（运行第一年）　≥９７％（运行３年后）　产水量：≥ｌＯＯｍ３／ｈ（套）（２０℃）　【旦Ｊ收率：≥７５％（运行３年后）　根据该项目水源情况、需要达到的处理目标，并结合业主　需求，合理选择膜元件，对膜单元进行设计计算。　３膜系统设计　３．１超滤膜系统设计　本项目中超滤装置按４列设计，每列出力７６ｍ３／ｈ，每列　都能单独运行，也可同时运行。超滤膜元件采用加拿大塞维尔　ＳＶＭ１０６０外压式中空纤维膜产品，每列采用２０支膜元件，４　列共８０支膜。　膜元件材质为ＰＶＤＦ，膜面积７５ｍ２，膜孔径为０．０４ｐ￣ｍ。　超滤按错流过滤方式设计，设计通量５５Ｌ／ｍ２・ｈ，工作压　力０．１５ＭＰａ，水回收率９０％。　根据水质资料提出适合本工程的超滤系统运行参数见　表２。　超滤需进行周期反洗，反冼频率、持续时间等反洗参数　根据水厨ｌ青况确定。反洗步骤分为空气清洗、顶部反洗、底部　反洗、排水、正冲四个步骤。正冲水采用超滤进水，反洗水采用　超滤产水。为了预防膜污染，运行中加入少量次氯酸钠，反洗　时加入较大量的次氯酸钠，起杀菌作用。　ｑ４　化学清洗浓度　碱：Ｏ．１％次氯酸钠＋Ｏ．ｏ５％氢氧化钠　（污染严重时可适当提高次氯酸钠浓度　建议不超过０．２％）　化学清洗周期　视膜污染情况而定，通常每年２～３次　３．２反渗透膜系统设计　本项目中反渗透装置按２列设计，每列出力：１００ｍ３／ｈ；每　列都能单独运行，也可同时运行，２ｘ１００ｔ／ｈ组装一个框架。膜　元件选用美国陶氏公司ＢＷ３０．４００ＦＲ型抗污染反渗透复合膜　元件，涡卷式反渗透膜。膜组件的级、段排列组合方式为一级　两段１４：７排列。反渗透压力容器选用哈尔滨乐普６芯膜壳，　每列采用１２６支膜元件，２列共２５２支膜。　膜元件材质为芳香族聚酰胺，膜面积３７　ｍ２。　反渗透装置设计通量２１．９Ｌ／ｍ２・ｈ，工作压力１．３０ＭＰａ，回　收率７５％，脱盐率９９．７５％，三年后系统总脱盐率９７％。　反渗透进水的控制指标见表３。　表３反渗透进水的控制指标　页目　控制指标值　水温／℃　５～４５　ｐＨ值　４～１１（运行）、２．５～１１（清洗）　浊度／　ｕ　＜０．２．短时＜Ｉ．０　污泥密度指数　，』　＜４　游离余氯（Ｃｌ２）／（ｍｇ／Ｌ）　＜Ｏ１控制为０．０　铁（Ｆｅ）／（ｍｇ／Ｌ１　＜０．０５　锰Ｍｎ／（ｍｇ　化学耗氧量（ＫＭｎｏ４法）／（ｍｇ／Ｌ，０２）　＜３　４运行成本分析　根据现场运行情况，对该超滤及反渗透系统进行了运行　成本分析，见表４。　从表中数据可以看出，运行成本主要分为能耗、换膜费　用、化学清洗费用等。再加上人工费、设备维护费、固定资产折　旧费等，超滤反渗透部分的运行总成本约为１．７４元／ｔ。　５结论　本文以长治热电厂锅炉补给水处理系统为例，对超滤反　渗透系统的设计进行了介绍，并通过分析计算得出超滤反渗　公用工程设计Ｊ　—瓦　瓦　表４运行成本分析　行创造有力条件。　目前膜技术发展较快，各种复合膜、　低压膜均已商品化、国产化，它们的使用　大大降低了电耗费用等运行成本，这使得　采用超滤、反渗透技术变得更加经济。　总之，超滤及反渗透系统对发电机组　稳定运行、保证电厂安全经济起着重要作　用。作为电厂锅炉补给水处理系统中的重　要一环，超滤及反渗透技术正得到普遍推　广和应用。　【参考文献】　【１】朱小莎，等．反渗透技术在我国电厂中的应　用总结［Ｊ】．热力发电，１９９７（６）：３８．４０．　【２】丁桓如，等月莫技术在我国电厂水处理中的　应用现状和前景［Ｊ］．上海电力学院学报，　透部分相关设备的运行总成本可以控制在２元Ｉｔ以下，系统　运行成本较低。　此外，在电厂锅炉补给水处理方面，采用超滤反渗透进行　２００２。１８（３）：５１．５２．　【３】张美英，等循环冷却排污水处理工程介绍［Ｊ］ｌ山东电力技术，２００６　（２）：７１—７３．　预处理具有可连续产水，产水质量高、系统运行稳定、运行中　无停止再生操作等优点，可以为后续除盐系统的安全稳定运　（Ｉ－接第９２页）　【收稿日期］２０１５．０１．２８　【参考文献】　【１】喻亮，夏旭峰．杭州宏丰家居城城市综合体规划设计［Ｊ］．建筑技术，　２０１１，６（增刊）：１０７—１０９．　４低碳及绿色可持续发展　低碳及绿色可持续发展的设计主要体现在净化空气、水　的节约和再利用以及提高能源利用率这三个方面。同时，因地　【２】李蕾．开放下的聚合——城市综合体的规划布局设计解析［Ｊ］ｌ城市　规划学刊，２００９（６）：８４，８２．　制宜，结合湖州当地气候环境及基地内部的微环境，从建筑空　间布局本身解决好环保节能问题，综合使用不同的技术手法　达到节能减排的目的。绿地系统有效地改善了基地的微环境，　阻挡了来自道路和车辆的粉尘、噪音和废气影响，使人们总是　【３】汪刘英，唐国安．浅谈城市商贸城规划设计方法【Ｊ】．山西建筑，２００８　（５）：２４—２６．　处在新鲜空气中；而湖州是一个全年雨量较多的城市，因此雨　水的利用尤为重要。此外，结合屋面各外墙体积综合考虑清洁　能源的利用，例如光电太阳能系统等。　５结语　湖州市织里中国童装城的规划以国际性视野、前瞻性理　念确定了童装城专业市场二三期的功能定位、功能分区、组织　模式、建筑设计。为有效促进湖外１市织里童装产业转型升级，　形成功能完善、流线组织顺畅的中国童装城而服务。（　【收稿Ｅｌ期］２０１５．０１．１６　９５