火力发电厂循环冷却水排污水回用工艺研究

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摘 要：水资源是每个国家都很重要的资源，而火力发电厂是水资源消耗最大的工业企业，每天的耗水量是巨大的，但是在用水的同时，相应的工业废水也产生了，在我国水资源日益匮乏的情况下，面对如此大量的废水，采用先进的处理技术，对废水进行回收利用，本文就火力发电厂循环冷却水排污水纳滤膜处理工艺进行研究。

关键词：火力发电厂；循环冷却水排污；纳滤膜

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）11-0101-02

水资源是每个国家都很重要的资源，而火力发电厂是水资源消耗最大的工业企业，每天的耗水量是巨大的，但是在用水的同时，相应的工业废水也产生了，在我国水资源日益匮乏的情况下，面对如此大量的废水，采用先进的处理技术，对废水进行回收利用，那么首先就要了解火力发电厂循环冷却排污水的特点。

1 火力发电厂循环冷却排污水的特点

在火力发电厂冷却水循环的过程中，循环水中的钙离子、镁离子、硫酸根离子等，由于冷却建筑物的过程中热量的传递和传质的交换，这些离子对悬浮物和固体的溶解性增加，在空气中的污染物比如：杂物、可溶性的气体，还有泥土等等都能够进入水循环的系统，从而会导致水循环在冷却水系统中产生水垢、沾满泥土和遭到腐蚀，并且也会导致水循环的过程中的微生物繁衍，产生这些现象的后果就是能源的浪费、通水能力大大降低、换热器效率降低，并且还会造成设备的管道穿孔、腐蚀，不仅造成物力财力的损失，更会造成安全事故。

而冷却排污水的方法是去除污水中的钙、镁、氯等离子和悬浮物及微生物，在处理后，再补充给水循环系统，用浓缩液的目的是打扫回车及煤场的喷洒这些系统，这样做可节省水资源，减少火力发电厂的耗水量和污水排放量，不仅保护了资源，还节省了工厂的开支。

2 纳滤膜处理技术在火力发电厂冷却水循环过程

中的应用

2.1 纳滤处理技术

用压力的驱动，使用半透膜将物质分离开的过程就是纳滤，这是一种处于反渗透和超滤之间的膜处理方式。纳滤的适应分子质量是在200~1 000 Daltons（1 Daltons=1.65×10-24 g），分子最好是大小喂1 nm，而操作压应该维持在0.5～1.5 MPa之间。

近年来，纳滤在有机物和生物活性物质的浓缩和除盐以及水的软化方面应用的很广泛，和反渗透的过程比较的话，纳滤的操作过程压力很小，如果在相同的条件下，纳滤能够更加节省能量。

纳滤膜对眼泪有很好的作用，因为纳滤膜的表面层的结构很松散，并且莫内有氨基和羧基两种正负基团，纳滤膜具有离子选择性，只有一价的离子能够透过纳滤膜，但是纳滤膜对一价的离子也不是全都透过的。根据有关部门的研究发现，有的物质的通量会随着操作的压力的增加而增加，但是物质的脱除率跟压力无关，在实际的生产过程中，对控制莫的通量应该予以严格的控制，否则就会造成膜的严重污染，降低控制膜的使用寿命。除此之外，膜对二价的离子和高价的离子的截留性比较强，纳滤膜对于高价离子的作用很明显，它可以控制在水中的有机物，从而会去除污染物的浑浊程度、颜色和硬度等等，可以使污染物中的硬度减小百分之八十，降低污染物中百分之九十的颜色，而对浑浊程度的去除则可以说是百分之百的。通过有关资料显示，不同的纳滤膜对同一个物质的额截留率是不同，我们要好好利用。

2.2 对纳滤膜处理技术的工程设计

经过澄清池处理过的冷却排污水，在去除了水中的大颗粒物质后，出水悬浮物的含量还是没有达到纳滤进水的要求，所以要进行多级过滤，必要的时候还要根据物质的特性采用特殊手法，比如，碳酸钙可以用酸调节pH值，然后添加阻垢剂，这样就能有效的预防碳酸钙在25℃的时候过饱和，在纳滤膜作用的过程中结垢，给操作过程增加困难。

在国内，山东长岛南隍城的纳滤示范工程是我国首个大规模的纳滤膜的处理系统，它将纳滤技术用于软化硬度非常高的海水，由于海水在经过一级的纳滤技术处理之后，已经能够达到国家的饮水标准，能够达到火力发电厂补充水的水质要求，此发电厂的冷却排污谁和海水的水质很相近，只有一价离子的浓度比海水的略低，这样经过处理的冷却排污水反而会优于处理后的海水。

有此工厂的经验得知，在运行的时候，纳滤膜的总脱盐性能够保持稳定，对二钾离子的脱除性比一价离子稳定，但是纳滤过程中的问题也显现出来了，通量的不断增加，纳滤膜会受到越来越大的污染，所以在实际的操作过程中膜的通量应该严格控制好。

3 纳滤膜处理技术中应该注意的问题

经过试验得知，纳滤膜对不同价态的脱除率不同，尤其是对一价离子的除脱率很不高，如果纳滤膜的材料选择的不正确，在循环的水中，氯离子就会富集，如果用反渗透的处理方法，则可以提高氯离子的去除率，但是如果这样的话，操作的设备和运行的成本就会大大增加。如果采用化学的方法去除氯离子，药剂又是一笔花费。所以，此时纳滤技术的运用就可以更好的冷却排污水的处理，但是在纳滤膜的处理过程中，一定要注意，氯离子的影响，不同的水质要采用不同的凝汽器，同时凝汽器的管材要经得住氯离子的腐蚀，并且，纳滤膜材料也要根据循环水中氯离子的含量采用，对于水的节约也要时时刻刻，比如，补充的水份可以用新水或者是用纳滤技术处理之后的水补充，这样节省了很大一部分的水资源。

4 结 语

本文着重以纳滤技术来研究火力发电厂循环冷却水排污水回用工艺，纳滤可有效地去除循环冷却排污水中的悬浮物和总硬度,降低含盐量，经过纳滤处理后的水资源可以循环利用，节约了成本，尤其是在我国水资源匮乏的情况下，对循环冷却水的回收与利用尤为重要，在文中，纳滤技术的运用过程与注意的问题告诉我们，火力发电厂如果解决了循环冷却水排污水的回收与利用，不仅会节约工厂很大一部分的开支，而且还有利于保护环境，做到环境的可持续发展。除了纳滤技术，我国还存在很多循环冷却水排污水的回收措施，在具体的实施过程中，要根据当地的水质进行系统的分析与研究，制定出一套合理的回收方案，根据当地的政策，按照科学发展观的要求去回收循环冷却水排污水。

参考文献：

[1] 杨宝红,余耀宏.火电厂循环水排污水回用处理中超滤膜污染过程分析[J].电力科学与技术学报,2007,(8).

[2] 赵荧.全膜法水处理工艺在火力发电厂循环水排污水回用方面的应用[J].电力设备,2006,(7).