一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统的制作方法

本实用新型属于电厂循环冷却水处理技术领域，涉及一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统。

背景技术：

循环冷却水在火电厂总用水中占到70%以上，中国是一个水资源短缺的国家，水源供给已经成为制约火电厂建设和生产的瓶颈因素之一。再生水是城市污水和工业废水经一定处理后可以回用于特定用途的水，和海水淡化、跨流域调水等用水方案相比，再生水具有明显的优势：再生水的成本约为1~3元/吨，而海水淡化的成本约为5~7元/吨，跨流域调水的成本约为5~20元/吨。同时，污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。因此，再生水成为电厂循环冷却水的长期、稳定、充足的第二水源。在缓解电厂水源供需矛盾、减轻了污染，减少城市向环境的排污量等方面，具有广泛的应用前景。但再生水来源包含生活污水、各种废水，因此含盐量高、有机物含量高、氨氮含量高，细菌种群复杂，对金属管材的腐蚀和结垢倾向大，极易造成换热器等部件的结垢、腐蚀和微生物生长。

电厂循环冷却水的零排放水处理技术运用于电厂循环冷却水处理领域，与其他传统电厂循环冷却水处理工艺相比，有很多独特的优点：较高的硬度去除率保证了运行的稳定，出水的硬度低，剩余污泥量少，产生的浓水较少，占地面积较少。

常规的电厂循环冷却水处理工艺也存在着一些弊端。运行中一直需要很大的石灰加药量，导致污泥产生量过大，药剂消耗量过高，增大了运行成本；由于电厂循环冷却水处理工艺在运行中产生的悬浮物较多，因此依靠传统的一级过滤实现悬浮物的去除效果不佳。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种电厂循环冷却水的零排放水处理工艺，可以有效的解决现有电厂循环冷却水零排放处理工艺中的不足之处。

本发明创造的技术方案为：

一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，包括通过管道依次连接的软化预处理单元、超滤单元、反渗透单元、DTRO单元；所述的软化预处理单元包括通过管道依次连接的反应池、混凝池、沉淀池、过滤池；所述的超滤单元采用外压式过滤膜；所述的反渗透单元包括一级反渗透和二级反渗透，其中一级反渗透处理超滤产水，二级反渗透处理一级反渗透的浓水；所述的DTRO单元包括90bar段和160bar段。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的反应池中采用化学软化法，即向反应池中添加NaOH和Na₂CO₃。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的混凝池中采用投加PAC和PAM。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的过滤池包括普通快滤池、活性炭过滤器。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的外压式过滤膜为PVDF。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的反渗透单元中采用的反渗透膜为芳香族聚酰胺。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的DTRO单元中的两段为90bar段和160bar段。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的DTRO单元中采用的反渗透膜为芳香簇聚酰胺。

优选地，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，所述的超滤单元、反渗透单元、DTRO单元中的膜清洗采用水洗、气洗或药洗的方式。

本实用新型一种电厂循环冷却水的零排放水处理技术是将各个处理单元整合成一个工艺，工艺流程舒畅、自动化程度高。使得工艺运行费用大大降低。DTRO膜组易于清洗，清洗后通量恢复性好。DTRO膜组件易于拆卸维护，全自动运行，维修简单，组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分当膜片需要更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用，最大程度降低膜片更换成本。

本实用新型的有益效果：出水水质好，出水水质达到《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T19923-2005）之敞开式循环冷却水系统补充水水质标准。能耗低，吨水能耗低于常规电厂循环冷却水处理工艺。

附图说明

图1为本实用新型一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统的示意图；

图2为本实用新型一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述本实用新型一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统。

如图1所示，一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统，包括通过管道依次连接的软化预处理单元、超滤单元、反渗透单元、DTRO单元。

如图2所示，软化预处理单元包括通过管道依次连接的反应池、混凝池、沉淀池、过滤池，过滤池包括普通快滤池、活性炭过滤器；元包括一级反渗透和二级反渗透，其中一级反渗透处理超滤产水，二级反渗透处理一级反渗透的浓水； DTRO单元包括两段，分别为90bar段和160bar段。

在本实用新型中，超滤单元采用外压式过滤膜；反应池中采用添加NaOH和NaCO3法，混凝池中采用投加PAC和PAM，外压式过滤膜为PVDF，反渗透单元中采用的反渗透膜为芳香族聚酰胺，TRO单元中采用的反渗透膜为芳香簇聚酰胺。

本实用新型一种电厂循环冷却水的零排放水处理系统的处理流程具体为：

A循环冷却废水首先进入到调节池进行水质水量的调节，后进入软化预处理单元进行软化除硬：

a进入反应池进行软化除硬反应：本实用新型中软化处理工艺采用化学软化法，该化学反应阶段采用NaOH和Na₂CO₃法去除水中的硬度，来改善能耗高的问题，即在平时运行的时候只需保持NaOH的加药量维持在500mg/L，NaOH和Na₂CO₃的混合反应时间为54min后进入混凝池；NaOH、Na₂CO₃软化化学反应式如下：

CaSO₄+ Na₂CO₃→CaCO₃↓+Na₂SO₄

CaCl₂+ Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl

MgSO₄+ Na₂CO₃→MgCO₃+Na₂SO₄

MgCl₂+ Na₂CO₃→MgCO₃+2NaCl

MgCO₃+2NaOH→Na₂CO₃+ Mg(OH)₂↓

b进入混凝池投加PAC、PAM进行混凝反应，在本实用新型中投加PAC反应时间为9min，投加PAM反应时间为13min后进入沉淀池；

c进入沉淀池进行沉淀处理，沉淀池的表面负荷维持在1.2m³/（m²h），污泥排入到污泥池，通过压滤机对污泥进行压滤处理；软化后的循环冷却废水，进入到过滤池；

d进入到过滤池，对悬浮物进行去除。在本实用新型中，过滤池包括普通快滤池、活性炭过滤器；普通快滤池的滤速为7m/h，活性炭过滤器的滤速为10m/h，大大去除了废水中悬浮物，使得出水可以达到回用的水平。

B软化预处理后的循环冷却废水进入超滤单元，去除预处理后水中残余的细微颗粒，悬浮物等杂质：

本实用新型中，超滤装置选用压力式外压超滤做为超滤处理工艺，膜材料为PVDF，孔径<0.1μm，膜丝内/外径为0.6/1.2mm，最大操作压力0.15MPa，跨膜压力≤0.12M，最大反洗流量7t/h，最大反洗压力0.12MPa,在线化学清洗周期(1～8次/月),在线化学清洗时间10～60min。这种外压式超滤装置膜面积大，通量高，化学药剂的使用量小，操作运行、维护管理方便、系统易于自动化，可靠性高。

C然后循环冷却废水进入反渗透单元：

本实用新型中，反渗透单元选用两级反渗透进行除盐，反渗透膜元件的选型根据进水的含盐量和进水受污染的程度选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度高的膜元件。一级反渗透膜材质选用芳香簇聚酰胺，回收率≥70%；二级反渗透处理一级反渗透的浓水，膜材质选用芳香簇聚酰胺，回收率≥60%。

利用反渗透膜的特性去除水中绝大部分可溶性盐分、小分子可溶性有机物等。在足够的压力下，进水通过渗透膜而变成纯净的水，排入到清水池，而不能通过膜的浓水侧中的杂质浓度逐渐增大，最终以浓水形式排放；

D上述浓水进入到后端DTRO单元：

本实用新型中，DTRO单元分为90bar和160bar两段处理方式，对反渗透产生的浓水进行减量化的处理，脱盐率可以达到98%。DTRO单元利用反渗透膜的高截留率和超高耐压性去除反渗透单元浓水中的绝大部分可溶性盐分、小分子可溶性有机物等，对反渗透单元浓水做减量化处理。

DTRO膜组件易于拆卸维护，全自动运行，维修简单，组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分当膜片需要更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用，最大程度降低膜片更换成本。DTRO膜组易于清洗，清洗后通量恢复性好。

本实用新型中DTRO高压反渗透膜的碟片式膜片材质芳香族聚酰胺。

以上系统中普通快滤池、活性炭过滤器根据工艺需要定期清洗。超滤单元、反渗透单元、DTRO单元根据需根据产品特性定期清洗，清洗分为水洗、药洗或气洗方式，清洗通过自控系统实现。