某电厂除盐水预处理系统改造设计总结

某电厂除盐水预处理系统改造设计总结

张崔灿

（大唐环境产业集团股份有限公司北京100097）

摘要：随着水资源越来越紧张，电厂取水水源水质变化大，以及澄清池长期运行内壁局部有少量绿苔附着，澄清区水透明但也微透黄绿色，导致以前的水预处理方式不能满足要求，来水外观浑浊颜色发黄现象，只靠单纯的沉淀过滤已经不能满足现有工艺要求，只能紧急停运制水设备。即使维持运行也会引起了离子交换设备周期制水量的大幅度下降，再生频繁，再生废水产生量大。本文对某电厂除盐水预处理改造工程的技术方案进行综合阐述，并结合现场实际运行数据对系统的设计进行综合总结。

关键词：水资源；再生废水；电厂除盐水；

目前全厂剩余机组为#1（2×300MW供热机组）、#2（330MW供热机组）和#9、#10（2×320MW凝汽机组）四套机组，总装机容量为1270MW。

化学制水系统所用原水为水库水，近年来受上游来水影响水质变化较大，水中含盐量等指标有大幅度上升，如1998年7月测得含盐量为385mg/L，氯离子13.7mg/L，2014年1月2个项目的测量值分别为497mg/L、31.0mg/L，现在氯离子有时更是高达50-60mg/L。也曾发生来水外观浑浊颜色发黄现象，只能紧急停运制水设备。现在澄清池

内壁局部有少量绿苔附着，澄清区水透明但也微透黄绿色。目前预处理方式为混凝澄清过滤，无杀菌处理措施，离子交换器前无可去除残余氯、吸附有机物的活性炭处理设备，有造成树脂有机物污染风险。原水水质的劣化直接引起了离子交换设备周期制水量的大幅度下降，由原来的2000-3000m3下降为目前的700-1000m3，再生频繁，再生废水产生量大，给电厂废水的零排带来了沉重压力，因此需考虑对现有化学处理系统进行改造，提高超滤反渗透处理系统耐水源水质变化的能力，保障除盐水补水水质。

1电厂来水水质

2电厂设备概况及参数

2.1现有电厂设备概况及参数

化学系统的补水水源为水库水，一期锅炉补给水处理系统于1997年建成投运，系统的出力为100t/h，设置有2列出力为100t/h的一级除盐设备和2台混床，一级除盐部分为单元制连接，运行及再生均采用程序控制，混床为并联连接，运行和再生为手动操作，其它设备运行为手动操作。系统工艺流程为：

一级泵房来生水→生水加热器→澄清池→重力无阀滤池→清水箱→清水泵→弱酸阳离子交换器→强酸阳离子交换器→除碳器→中间水箱→中间水泵→弱碱阴离子交换器→强碱阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→一期主厂房；

二期锅炉补给水处理系统于2007年建成投运，系统的出力为100m3/h，设置1列出力为100m3/h的一级除盐设备和混床。一级除盐设备采用串联方式连接，混床与一期设备并联连接，并与一期工程的两列设备互为备用，系统的工艺流程为：

一级升压泵房来生水→生水加热器→澄清池→重力无阀滤池→清水箱→清水泵→弱酸阳离子交换器→强酸阳离子交换器→除碳器→中间水箱→中间水泵→弱碱阴离子交换器→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；

目前电厂软化水处理系统的设计出力为300m3/h，采用的处理工艺如下：

化学系统清水箱→清水泵→钠离子交换器→软化水箱→软化水泵→热网首站。主要设备情况如下表所示：

软化水处理系统主要设备情况

2.2改造后电厂设备概况及参数

（1）根据电厂化学水处理设计参数及现场条件，本项目新增2×150m3/h超滤反渗透系统。反渗透系统设计净出力为2×100m3/h，净产水率为75%；超滤系统设计净出力为2×135m3/h，净产水率为90%。

（2）项目改造后电厂化学水处理系统的工艺流程如下：

一级升压泵房来生水→生水加热器→澄清池→无阀滤池→清水箱→清水泵→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透保安过滤器→反渗透高压泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→弱酸阳离子交换器→强酸阳离子交换器→除碳器→中间水箱→中间水泵→弱碱阴离子交换器→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。

新增系统的进口与现有化学系统清水泵出口连接，反渗透系统的出口与阳离子交换器的进口连接。另外，反渗透系统的出口再与现有两个软化水箱的进口连接。

3改造工程要求和设计参数

3.1改造工程要求

原水水质的劣化直接引起了离子交换设备周期制水量的大幅度下降，由原来的2000-3000m3下降为目前的700-1000m3，再生频繁，再生废水产生量大，给电厂废水的零排带来了沉重压力，因此需考虑对现有化学处理系统进行改造，提高锅炉补给水处理系统耐水源水质变化的能力，保障除盐水补水水质。

工期要求：根据环保要求定于2018年3月25日进厂，2018年9月25日竣工。

本次改造工程中，新增系统的进口与现有化学系统清水泵出口连接，反渗透系统的出口与阳离子交换器的进口连接。另外，反渗透系统的出口再与现有两个软化水箱的进口连接。

工艺流程：一级升压泵房来生水→生水加热器→澄清池→无阀滤池→清水箱→清水泵→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水箱→反渗透保安过滤器→反渗透高压泵→反渗透装置→淡水箱→淡水泵→弱酸阳离子交换器→强酸阳离子交换器→除碳器→中间水箱→中间水泵→弱碱阴离子交换器→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。

反渗透系统性能：

一级RO系统脱盐率：≥98%（运行第一年）

≥95%（运行三年后）

水的回收率：

一级RO系统：≥75%（运行三年后）

应注意和考虑由于水的过度浓缩而可能引起的在膜表面上发生的CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2和SiO2等盐类的结垢现象。

本改造项目范围为：设计、新增超滤反渗透系统，加药系统，清洗系统，水箱，水泵、管道阀门以及本项目超滤反渗透相关的的土建（含房屋改造）、旧设备拆除和设备安装、电气、热控等部分等。

4工程设计总结

根据某电厂现场实际运行情况，结合设计院设计运行参数，对该电厂除盐水系统改造有以下总结：

超滤反渗透系统的增加，对悬浮物，部分盐离子的进行过滤，对后端设备的反洗时间延长，再生废水量大大减少，对后续电厂废水零排放打定基础；

电厂水源中含有较高氯离子的需要对水源进行预处理，保证了后续设备出力及出水水质的稳定；