采用某市政污水厂二级排放水为电厂唯一生产水源，根据GB-《工业循环冷却水处理设计规范》确定该循环冷却塔的补水控制标准，水源水质和补水标准如下表所示：
设计总进水量为m3/h，经过石灰软化澄清和高效反渗透组合工艺处理后，设计出水量为m3/h，其中m3/h的水量作为冷却塔的循环水补充水，另外m3/h的水量可以作为冬季供暖期间锅炉循环水的补给水源。
一、工艺流程
对市政污水厂出水进行深度处理，使其可回用作为电厂循环冷却水系统的补水和锅炉补给水，常用工艺包括石灰澄清软化法、超滤/微滤/MBR联合反渗透/纳滤法、离子交换法、生化法等。
由于该污水COD、NH3-N、SS浓度、硬度及碱度都较高，因此石灰澄清软化是唯一可行的、最经济的预处理办法；
高效反渗透技术能有效解决有机物污染和微生物滋生的问题，并且能实现较高的回收率、脱盐率和系统的经济、稳定运行。
经过技术经济比较，确定深度处理工艺流程如下图所示：
二、主要装置设计参数
（1）石灰软化澄清处理系统
由2座直径为10m的机械搅拌澄清池和5座变孔隙滤池组成，机械搅拌澄清池单座设计出力为m3/h，变孔隙滤池单座设计出力为m3/h，滤速为7-12m/h。
调整石灰投加量为-mg/L，控制出水pH值为10.0-10.5，聚铁投加量为20-40mg/L，PAM投加量为0.5-1.0mg/L，该系统能去除来水中大部分的SS和胶体物质、约30％的COD和90％的暂时硬度。
利用硫酸调节pH值至8.3-8.5，变孔隙滤池出水浊度降低至2-5NTU，部分出水可直接补充到冷却塔循环水池。
（2）高效纤维过滤器
6台Φ0mm×m的高效纤维过滤器，5用备，每台过滤器设计出力为m3/h，设计滤速为35m/h。
该过滤器具备滤速快，纳污量大，反冲洗水量小的特点，采用气水混合反冲洗，过滤器出水浊度降至1-2NTU，保障了后续树脂及反渗透系统不会受到悬浮物污染。
（3）钠型阳离子交换器
8台Φ0mm×mm交换器，用1备，每台设计出力为m3/h，采用新型壳层SST80离子交换树脂。
通过钠离子交换树脂可以去除绝大部分硬度，出水硬度失效点为40mg/L（以CaCO3计），失效后使用10％工业盐液逆流再生，再生液用量为1kg/次。
（4）弱酸阳离子交换器
8台Φ2mm×mm交换器，7用1备，每台设计出力为m3/h，采用大孔弱酸树脂D。在去除碱度的同时完全去除钠床出水中的残余硬度。
弱酸树脂采用盐酸（5％）再生，再生盐酸（31％）用量为0kg/次。
（5）除碳器
除碳器由3台除碳风机和1个50m3的脱气水箱组成，除碳器流速为60m/h，并配有自动加硫酸装置，通过吹脱使得ρ（CO2）＜10mg/L。
（6）高效反渗透
高效反渗透系统为一级两段，其中一段3个单元，二段4个单元，一段每单元设28根膜壳，每根膜壳有8支膜元件，3个单元共支膜；
二段每单元设6根膜壳，每根膜壳有8支膜元件，共19支膜，膜系统的设计通量为28.22L/（m2·h），膜系统回收率为85％，在反渗透系统入口处加氢氧化钠（33％）mg/L，调节二段浓水侧pH值使之达到10.5-11.0。
系统在碱性条件下运行，有机物、微生物及硅垢污染均得到控制，由于预处理已经脱除了硬度及碱度，所以不存在结垢的问题，使得反渗透膜的回收率最高可达85％以上。
三、运行结果
（1）预处理系统
污水处理厂出水水质不能达到二级排放标准的要求，并且波动较大，特别是冬季，水质更为恶劣，因此反渗透的预处理系统是保障整个系统稳定运行的关键。
预处理系统各单元的水质监测结果如下表所示：
预处理系统选用的软化树脂是否受到污染是软化工艺成功与否的关键，经过3a多的运行，树脂性能并没有明显的退化，钠床的单元制水量一直维持在1m3。
经过化验，树脂的全交换容量为4.6mol/g，弱酸床的单元制水量在0-0m3，全交换容量为11.42mol/g。
（2）高效反渗透
直接采用石灰软化澄清出水作为冷却塔循环水系统的补水，反渗透系统产水只作为热网补水及锅炉补水，通过钠床及弱酸床可将硬度降低至μg/L（以CaCO3计），从而完全消除了钙盐结垢的风险，同时，预处理系统可使得进入反渗透系统的污水浊度降至3NTU以下。
高效反渗透系统运行情况如下图所示：
系统运行一年，系统经历了3次化学清洗，系统通量得到了一定程度的恢复。
一年后系统的出力下降很快，这主要是因为来水水质剧烈波动，使得进入反渗透系统的污水浊度和硬度偶尔超标，反渗透膜受到一定程度的污染，系统的产水量从最初的m3/h降低到.8m3/h，系统的回收率一直维持在75％以上。
高效反渗透系统产水水质如下表所示：
反渗透系统产水pH值及NH3-N浓度比原设计值高，但对将其作为循环冷却水系统的部分补充水及对于后续的锅炉补给水处理系统并没有太大的影响，可以满足生产的需要。
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjszlff/4289.html
