中水回用作电厂循环水补充水的设计

1、中水回用作电厂循环水补充水的设计庞从章1,庞会从2,聂通林3(1.河北能源工程设计有限公司,河北石家庄050031;2.河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄050018; 3.北京中联动力技术有限责任公司,北京100070摘要】介绍了某电厂再生水岛工程的设计。采用“曝气生物滤池一石灰凝聚澄清一过滤工艺讨污水处理厂三级处理排水 在岛内进行中水深度处理,以满足电厂循环冷却水系统对补充水水质的要求。【关键词中水深度处理;曝气生物滤池;石灰凝聚澄清;过滤:循环冷却水中图分类号】X 703文献标识码A 文章编号】1003-5095(200805-0021-03目前,我国水资源日益紧缺,中水回用成为

2、社会 发展的一种趋势。火力发电厂作为耗水大户采用节水 技术对我国建设节约型社会具有重要现实意义。 以内蒙某电厂再生水岛工程为例,介绍中水回用 作电厂循环水补充水的一些设计方法。该再生水岛工 程是为满足电厂新建的2×300MW机组循环水的补 充水的水质要求在电厂厂区内建设的中水深度处理 工程,其供水水源为污水处理厂的三级污水处理系统 的排水。1水质水量及处理工艺该电厂循环水冷却采用自然通风冷却塔,根据系 统循环水量及蒸发、风吹及排污渗漏等损失,确定该 再生水岛工程正常处理水量1600m3/h,正常日处理 水量38400m3/d;设计最大处理水量1770m3/h,最 大日处理水量4248

3、0m3/d。再生水岛处理系统进水水质和经处理构筑物处 理后的出水水质指标11见表1。 。表1处理系统进水水质及出水水质指标序号 项目 单位进水水质出水水质1pH 一 7.546-592化学需氧量皿g/L 31.1603生化需氧量 吣/L 13.8104氨氮 略/L 34.21105总磷 mg/L 1.62l6浊度 度 毛1457悬浮物 mg/L 75.9208粪大肠菌群 个/L 4722220009溶解性总固体 ag/L 869.8100010总硬度(cac03.mg/L 338.145011氯化物 mg/L 205.8425012总碱度(CaCOj mg/L 462.135013游离余氯 m

4、g/L o.37末端o.10.214铁 mg/L 0.096o.31§逝 堡gZ坠 Q:QZ Q:2收稿日期】20080303【作者简介】庞从章Q970_,男,工程师,从事水处理设计工作。2工艺系统的确定设计采用“曝气生物滤池一混凝澄清一过滤,为 主的工艺流程以满足出水水质要求。为提高循环水浓缩倍率,循环冷却水补充水进行 软化处理在火电厂采用较多的是传统的石灰凝聚澄 清过滤处理,其缺点是有机物和氨氮的去除率一般小 于30%,受来水水质影响大,而由表l可以看出,来水 中主要超标物为生化需氧量、氨氮、总磷、悬浮物、粪 大肠菌群,单靠上述处理方法难以保证出水水质达 标,故本工程采用在石灰凝

5、聚澄清处理工艺前设置曝 气生物滤池久F处理单元,以去除原水中氨氮、COD、 BOD、磷等物质,降低悬浮物和残留有机物含量。 曝气生物滤池是普通生物滤池的一种改进形式, 即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料,以提 供微生物膜生长的载体,污水向下或向上(本工程采 用向上流流过滤料层,在滤料层下部鼓风曝气,使空 气与污水逆向或同向接触,使污水中的有机物与填料 表面生物膜通过生化反应得到稳定:填料同时起到物 理过滤作用。 。采用石灰软化处理去除水中暂时硬度,以提高循 环水系统的浓缩倍率,并经混凝澄清、调节pH值、过 滤降低水中的浊度、碱度,使COD、BOD进一步降低。后 期水中投加二氧化氯进行杀菌

6、灭藻处理,保证游离余 氯,防止其在循环水系统的繁殖;投加阻垢剂,防止循 环水系蝴,进_步j蔚辩购解其原贝懈沼!见图I。 一二憋.霉一k 鸾:型一黪型.蓼割 .匝奎曼亟七堕亘卜上匣弘 。l图1再生水处理原则流程22-j河北化工 第5期3主要处理单元3.1曝气生物过滤(BAF单元原水池:2格,每格有效容积2000m3,地下钢砼 结构。 一原水泵:o:900m3/h,怍22m,3台。 :曝气生物滤池:共8格,分两列布置,地上钢砼结 构:陶粒滤料粒径4"-6mm,层高3.7m;采用滤板、 滤头均匀布水,曝气、空气擦洗的布气采用穿孔管;冲 洗水强度45L/On2s,空气擦洗强度13 14L/O

7、n2s。曝气用罗茨风机3台,两用一备;冲洗用罗茨风 机2台。5台风机布置在与曝气生物滤池合建的风机 房内。反洗用蓄水池有效容积500IIi3;反洗废水池:有 效容积500in3;两池均与曝气生物滤池合建,BAF冲 洗是通过运行时间、水质参数等自动控制和操作。 泵房一布置有2台BAF反洗泵、2台反洗水提升 泵,与曝气生物滤池合建。 .停留水池:有效容积约300m3,与曝气生物滤池 合建。, 3.2混凝澄清处理单元澄清池:2座,半地上钢砼结构,单台设计处理水 量o=1000"-1100mS/h(最大为1200ma/h;停留 时间约3.O h;容积效率95%;有效池深7.4m;池体直 径2

8、4m.泥渣回流比15;分离区设计流速:O.7 0.8mm/s。3.3深层过滤单元调节滤料深层滤池:半地上钢砼结构,6格并联 运行。单格平面尺寸5.7mX4.8m,池净高5.12m。 底部滤料承托层内由上至下布置空气反洗管系、清水 收水(同时也是反洗进水管系,集水装置采用全钢母 支管结构;天然海砂滤料层高1.65m;滤料上部布水 区有效高度为2.0m。运行阻力2m H20;截污能 力3Kg/m3;反洗周期24h;水反洗强度12 14L/白2S;空气反洗强度1215L/白2s;滤速 10m/h(最大为12m/h。 。软化水池:平面尺寸为20.7mX8.5m,深3.6m。 反洗水池:平面尺寸为20.

9、7m X8.5m,深 3.6m,地下钢砼结构,与滤池合建;反洗水收集池:平 面尺寸为20.7mX8.5m,深3.6m,地下钢砼结构, 与滤池合建,水由滤池反洗水排水泵加压输送至BAF 停留水池。泵房二布置有滤池反洗水泵、反洗水排水泵、反 洗风机等,与滤池合建。3.4加药单元加药单元包括石灰贮存及投加单元、絮凝剂 GFS投加单元、助凝剂AD投加单元、硫酸投加单 元。通过加酸调节石灰处理后水的pH值至7"8.5, 消除水中残余过饱和CaCO。中活性部分,防止在过滤 时触发结晶化;杀菌剂(二氧化氯加药单元,投加点 为澄清池之前BAF停留水池和再生水处理系统总出 水管;阻垢剂加药单元,加药点

10、为再生水处理系统总 出水管。 一 ._3.5污泥处理单元澄清池产生的污泥为沉降性能较好的化学沉淀 污泥,澄清池排泥经污泥脱水机将泥、水分离。曝气生 物滤池反洗排水经斜管沉淀池沉淀、污泥浓缩池浓缩 后进入污泥脱水机,将泥、水分离。 . 斜管沉淀池和污泥浓缩池的澄清水回流至曝气 生物滤池总进水母管,脱水机排水和调节滤料深层滤 池的反洗排水回流至BAF停留水池重新处理。(1斜 管沉淀池:沉淀时间1h,表面水力负荷5m3/钟h。 (2污泥浓缩池:直径8m,有效水深3.2m,池内沉 淀时间13.d h。(3污泥贮存池有效容积100m3。(4 污泥脱水机2台,单台脱泥量15-,40m3/h。、4处理效果该

11、工程投入运行后,出水水质达到污水再生利 用工程设计规范GB 50335-2002中表4.2.2中的控 制指标,满足电厂循环水补充水水质要求。出水水质 见表2。表2出水水质亟旦 堑笪COD/mgL-' 15BOD/mgL-'+5氨氮ling.L14总磷/mgL-'0.4浊度/度 1.5悬浮物/mg.L4粪大肠杆菌/个L-180溶解总固体/mgL_l 890总硬度/ragL-1181总碱度/mgL-I 71巡 王!5工艺特点及说明5.1本工程水处理主要构筑物在高程布置上采用沿 流程由高到低布置,出水重力流入下一处理单元,以 减少泵类设备,降低运行费用。系统高程布置时要考 虑

12、到水处理构筑物间出力的匹配。(下转第33页第5期 孙淑伟等:甲基异丁基酮生产技术 -33.北京化工研究院、抚顺石油化工研究院曾开发过 甲基异丁基酮项目。金陵、濮阳使用的是抚顺石油化 工研究院的技术,但是未获得成功。北京化工研究院 的技术未产业化。他们的共同特点是使用树脂载体催 化剂,催化剂稳定性差,消耗定额高。南开大学开发的 是气相法,以异丙醇为原料合成甲基异丁基酮。 2000年,天津市凯瑞科技发展有限公司开发出 异丙醇法常压生产MIBK工艺,进行了中试试验。由于 该项技术采用异丙醇法生产MIBK工艺路线,副产经 济价值较低的丙酮,所需原料异丙醇消耗高。 , 2.2国外生产技术 国外主要采用2

13、0世纪80年代以后开发的典型 一步法工艺。主要技术特点:(1主要原料丙酮的消耗 定额较低,能耗低,工艺合理,运行成本较低。(2催化 剂活性高,单程转化率2496;选择性好,MIBK选择性达 94%以上;寿命可达一年。(3反应条件温和,节能措施 合理。(4产品质量高,可以满足国内外需要。(5副产 物数量少,且可合理利用。(6反应器设计合理,效率 高,操作方便。(7只有少量设备及管道采用特殊合 金,工程造价低。3结论与建议丙酮一步法特别适用于以MIBK为最终产品的生 产过程。20世纪80年代以后建成的MIBK生产装置 多采用丙酮一步法生产工艺。其主要特点表现为工艺 技术先进、工艺流程短、能耗低、产

14、能大、产品在国际 市场上竞争力很强。国内的研究成果仅仅停留在实验室阶段,并存在 诸多技术上问题,更没有万吨级工程设计和生产装置 运行成熟经验j采用该技术将要承担较大技术风险和 工程放大风险,不可取。国外MIBK的生产工艺不仅技术先进、能耗低,而 且具有万吨级生产的工业经验,其产品在国际市场竞 争力强。尤其韩国P&ID公司,其技术先进,产品在 国际MIBK行业中具有较强的竞争优势。鉴于以上技术比较情况,韩国P&ID公司丙酮 一步法生产技术,该工艺流程短,原料和公用工程消 耗低,具有世界先进水平。乍吧信迫./参:全:舍:舍:全:舍:舍:舍:全:舍:全:全:/:舍:全:全:舍3舍:舍

15、:名吧信迫信吧舍:/冬:, (上接第22页5.2本工程除检修时外排少量废水外,正常运行时 系统废水全部返回到前处理设施,无外排废水,最大 限度节约用水。5.3系统主要设备及阀门采用PLC程序控制,降低 了劳动强度,节约了人力资源;采用节能设备,运用变 频技术,降低能耗。5.4BAF要求其来水水源不能添加杀菌剂以免影响 生化处理效果。另据文献2记载,来水水温在10-一 15以下时,BAF运行效果会受到影响,因此再生水 系统尤其是长距离输送的来水管路应考虑保温措施。 5.5本再生水处理系统应设置旁路,考虑备用水源 问题。参考文献1CB 503352002.污水再生利用工程设计规范S. 一2孙0利.

16、某电厂中水回用中氨氮处理工程延期建设的技术分析啪. 河北电力技术。2005,24(6:26.Design of the Recycled Water Advanced Treatment forMakeup Water of Recirculating Cooling Water SystemPANG Cong-zhan91,PANG llui-cond,NIE Tong-1ins(1.Hebei Energy Engineering Design Co.,Ltd,Shijiazhuang 050031,China;2.Hebei University of Science l Technol

17、ogy, Shijiazhuang 050018,China;3.Bejing CEC Power Technology Co.,Ltd,Beijing 100070,Chinact:The design of resurgent water island engineering in a power plant is presented.Tertiary treated wastewater isretreated with the process of BAFLime Conglomeration&Clarification-Filtration to meet the needs

18、 of recirculating cool irlg water system. K哆words:recycled water advanced treatment:BAF;Lime Conglomeration&Clarification:fiItration:recirculating cool ing water 中水回用作电厂循环水补充水的设计作者:庞从章 , 庞会从 , 聂通林 , PANG Cong-zhang, PANG Hui-cong, NIE Tong-lin作者单位:庞从章,PANG Cong-zhang(河北能源工程设计有限公司,河北,石家庄,050031 , 庞会从 ,PANG Hui-cong(河北科