专利名称：一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法
技术领域：
本发明涉及了一种应用于电厂中的可以循环使用的中水在反渗透前的预处理方法，特别涉及了一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法。
背景技术：
中水回用是解决电厂水资源短缺的有效途径，也是电厂新扩建的重要条件。城市中水水质成分复杂，水中的含盐量、COD、SiO2、氨氮、浊度及色度等各项指标均比自然水体有成倍的增加，并含有生产和生活排放的大量的表面活性剂，将其回用于反渗透处理时，极易造成反渗透污堵，导致反渗透出力下降，运行周期缩短，频繁化学清洗，电厂供水不足，严重时会使反渗透膜元件寿命缩短，极大的影响了电厂反渗透运行的稳定。目前，采用中水回用的电厂中，大都采用超滤作为反渗透预处理工艺，超滤占地较大，投资费用高，且针对中水这种复杂水体，尽管超滤将反渗透进水SDI值降至要求范围， 但超滤对水中的有机物和微生物的去除效果较差，运行中往往出现超滤和反渗透相继污堵的情况，反渗透出现产水量下降，压差上升，脱盐率下降等情况，运行稳定性受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法， 可以有效降低中水对反渗透污堵的风险，延长反渗透运行周期，降低化学清洗频率，提高反渗透运行稳定性；有效提高中水利用率，使反渗透回收率最高可以达到95%，节约了大量水资源。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法，其包括以下步骤
1)中水混凝澄清；将待处理中水输入机械搅拌加速澄清池中，向澄清池中加入生石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，其中生石灰加药量为使出水氢氧根达到 0. 1-0. 3mmol/L，聚合硫酸铁加药量为10_40mg/L，聚丙烯酰胺加药量为0. 3-2. Omg/L ；测定中水的硬度和碱度，若硬度值比碱度值大，且超过3mmol/L时，向系统中加入碳酸钠使硬度值与碱度值的差值小于lmmol/L ；
2)变孔隙滤池过滤；将经混凝澄清处理后的水输入变孔隙滤池中进行过滤；
3)多介质过滤器过滤；将经变孔隙滤池过滤后的水输入多介质过滤器中过滤，其中多介质过滤器采用无烟煤和石英砂作为填料，当经过多介质过滤器过滤后的水的SDI值为极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的20%-50%的水送入超滤中，超滤出水与剩余多介质过滤器出水混合后输入清水池，当出水SDI值小于极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的水直接输入清水池；
4)强阳型钠离子交换器软化；将清水池中的水送至强阳型钠离子交换器，使钠离子交换器出水硬度低于1. 5mmol/L ；
5)双室弱酸、强酸阳离子交换器软化；将经强阳型钠离子交换器处理后的水引入双室弱酸、强酸阳离子交换器，所述双室弱酸、强酸阳离子交换器中的弱酸树脂与强酸树脂体积比例为4:1-5:1，双室弱酸、强酸阳离子交换器出水硬度低于10 μ mol/L ；
6) pH值调整；向经过双室弱酸、强酸阳离子交换器处理后的水中加入NaOH或KOH，使反渗透浓水PH值为9. 0-9. 5。采用上述技术方案所产生的有益效果是回用于电厂热网及循环水系统中的中水在引入系统前必须经过反渗透处理，而未经过前期预处理的中水的含盐量、COD、SiO2、氨氮、浊度及色度等各项指标均比自然水体有成倍的增加，在反渗透过程中非常容易造成污堵，导致反渗透力下降，压差上升，反渗透膜元件的正常使用周期缩短，频繁地进行化学清洗，电厂供水不足，严重时会使反渗透膜元件寿命缩短，极大的影响了电厂反渗透运行的稳定；本发明通过将中水在反渗透之前进行预处理，大大降低中水中的硬度、C0D、Si&等造成反渗透结垢和污堵的风险，延长反渗透膜元件使用寿命，改善电厂反渗透运行的稳定性。
图1为本发明流程图。下面结合附图进一步对本发明进行详细的描述。
具体实施例方式如图1所示的一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法，其特征在于，包括以下步骤
1)中水混凝澄清；将待处理中水输入机械搅拌加速澄清池中，向澄清池中加入生石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，其中生石灰加药量为使出水氢氧根达到 0. 1-0. 3mmol/L，聚合硫酸铁加药量为10_40mg/L，聚丙烯酰胺加药量为0. 3-2. Omg/L ；测定中水的硬度和碱度，若硬度值比碱度值大，且超过3mmol/L时，向系统中加入碳酸钠使硬度值与碱度值的差值小于lmmol/L ；
2)变孔隙滤池过滤；将经澄清池处理后的水输入变孔隙滤池中进行过滤；
3)多介质过滤器过滤；将经变孔隙滤池过滤后的水输入多介质过滤器中过滤，其中多介质过滤器采用无烟煤和石英砂作为填料，若经过多介质过滤器过滤后的水的SDI值为极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的20%-50%的水送入超滤中，超滤出水与多介质过滤器出水混合后输入清水池，若出水SDI值小于极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的水直接输入清水池；
4)强阳型钠离子交换器软化；将清水池中的水送至强阳型钠离子交换器，使钠离子交换器出水硬度低于1. 5mmol/L ；
5)双室弱酸、强酸阳离子交换器软化；将经强阳型钠离子交换器处理后的水引入双室弱酸、强酸阳离子交换器，所述双室弱酸、强酸阳离子交换器中的弱酸树脂与强酸树脂体积比例为4:1-5:1，双室弱酸、强酸阳离子交换器出水硬度低于10 μ mol/L ；
6)pH值调整；向经过双室弱酸、强酸阳离子交换器处理后的水中加入NaOH或Κ0Η，使反渗透浓水PH值为9. 0-9. 5。在具体应用过程中，首先将待处理的中水进行混凝澄清，将其引入机械搅拌加速澄清池中，机械搅拌澄清池是利用机械使水提升和搅拌，促使泥渣循环，并使中水中固体杂质与已形成的泥渣接触絮凝而分离沉淀的水池，该步骤的作用在于对中水中的固体杂质进行去除，可以有效防止固体杂质影响后续处理设备的正常运行；去除固体杂质的同时，还在机械搅拌澄清池中加入生石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺以及硫酸钠对中水进行混合软化， 生石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺以及硫酸钠的加入量根据中水的碱度和硬度之间的关系进行确定，当中水硬度值比碱度值大，且超过3mmol/L时，生石灰加药量为使出水氢氧根达到0. 1-0. 3mmol/L，聚合硫酸铁加药量为10_40mg/L，聚丙烯酰胺加药量为0. 3-2. Omg/L，碳酸钠的加入量为使中水的硬度值与碱度值的差值低于lmmol/L ；若中水的硬度值与碱度值之间的差值小于lmmol/L时，只需加入生石灰、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺，加入量同硬度值大于碱度值3mmol/L时的加入量；当中水经过混凝澄清，且相关参数达到要求以后，将其引入变孔隙滤池中进行过滤，变孔隙滤池采用一种比通常使用的滤料粒径更大的滤料和另一种细粒滤料按一定比例混合而成的滤床，变孔隙滤池采用的滤料粒径及所占的比例相差较大，变孔隙滤池主要使用的是粗滤料，它依靠整个滤层进行过滤，这样避免了普通滤池形成滤层的表面过滤，降低了滤层阻力，也避免了悬浮物颗粒的过早穿透，还可以提高滤速；细滤料的加入并在滤层中混勻极大地降低了粗滤料的局部孔隙率，提高了污水中细小颗粒的絮凝作用，更有利于对细小颗粒的去除，也极大地提高了滤池的截污能力，其作用在于进一步去除中水内的固体杂质；从变孔隙滤池中出来的中水直接引入多介质过滤器过滤，多介质过滤器采用无烟煤和石英砂作为填料，石英砂可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。其有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，耐氧化，PH适用范围为2-13，抗污染性好等优点，石英砂的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质；无烟煤有较好的固体颗粒保持能力，能够可靠地提高悬浮颗粒清除能力多介质过滤器的作用在于去除污水中杂质、吸附油等，使水质符合循环使用的要求，过滤的作用，主要是去除水中的悬浮或胶态杂质，特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等，B0D5和COD等也有一定的去除效果。
在经过多介质过滤器过滤后的中水已经逐渐趋于可循环使用的标准，但中水硬度仍然会造成反渗透发生结垢，所以将其引入强阳性钠离子交换器来降低中水的硬度，经过强阳性钠离子交换器处理的中水硬度低于1. 5mmol/L ；将硬度低于1. 5mmol/L的中水引入双室弱酸、强酸阳离子交换器，双室弱酸、强酸阳离子交换器是将阴阳离子交换树脂按一定比例装填在同一个离子交换器内，利用弱酸阳树脂较大的交换容量去除进水中的全部暂硬，剩下的少量永硬依靠强酸阳树脂去除，这种设计可以有效增大第二级软化器的运行周期，并且在再生过程中利用强酸阳树脂的再生废液再生弱酸阳树脂可以提高再生液利用率，本发明中双室弱酸、强酸阳离子交换器中的弱酸树脂与强酸树脂体积比例为4:1-5:1， 经过阳离子交换器处理的中水硬度低于10 μ mol/L，完全可以满足反渗透进水的硬度要求， 在不加阻垢剂的情况下，反渗透也不会出现钙镁垢，为了降低COD和SiO2对反渗透的影响， 在经过阳离子交换器处理的中水中加入NaOH或Κ0Η，使反渗透浓水pH值为9. 0-9. 5，最后将PH值为9. 0-9. 5的中水直接进行反渗透处理，反渗透处理后的水作为电厂生产用水的补水。
权利要求
1. 一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法，其特征在于，包括以下步骤1)中水混凝澄清；将待处理中水输入机械搅拌加速澄清池中，向机械搅拌加速澄清池中加入生石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺进行混凝澄清处理，其中生石灰加药量为使出水氢氧根达到0. 1-0. 3mmol/L,聚合硫酸铁加药量为10_40mg/L，聚丙烯酰胺加药量为 0. 3-2. Omg/L ；测定中水的硬度和碱度，若硬度值比碱度值大，且超过3mmol/L时，向系统中加入碳酸钠使硬度值与碱度值的差值小于lmmol/L ；2)变孔隙滤池过滤；将经混凝澄清处理后的中水输入变孔隙滤池中进行过滤；3)多介质过滤器过滤；将经变孔隙滤池过滤后的水输入多介质过滤器中过滤，其中多介质过滤器采用无烟煤和石英砂作为填料，当经过多介质过滤器过滤后的水的SDI值为极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的20%-50%的水送入超滤中，超滤出水与剩余的多介质过滤器出水混合后输入清水池；当出水SDI值小于极限值6. 7，则将经过多介质过滤器过滤后的水直接输入清水池；4)强阳型钠离子交换器软化；将清水池中的水泵送至强阳型钠离子交换器，使钠离子交换器出水硬度低于1. 5mmol/L ；5)双室弱酸、强酸阳离子交换器软化；将经强阳型钠离子交换器处理后的水引入双室弱酸、强酸阳离子交换器，所述双室弱酸、强酸阳离子交换器中的弱酸树脂与强酸树脂体积比例为4:1-5:1，双室弱酸、强酸阳离子交换器出水硬度低于10 μ mol/L ；6)pH值调整；向经过双室弱酸、强酸阳离子交换器处理后的水中加入NaOH或Κ0Η，使反渗透浓水PH值为9. 0-9. 5。
全文摘要
本发明公开了一种中水回用于电厂时的反渗透预处理方法，包括以下步骤1)中水混凝澄清；2)变孔隙滤池过滤；3)多介质过滤器过滤；4)强阳型钠离子交换器软化；5)双室弱酸、强酸阳离子交换器软化；6)pH值调整；其优点在于将中水在反渗透之前进行预处理，大大降低中水中的硬度、COD、SiO2等造成反渗透结垢和污堵的风险，延长反渗透膜元件使用寿命，改善电厂反渗透运行的稳定性。
文档编号C02F9/04GK102285736SQ20111016391
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者何彩燕, 刘克成, 孙小军, 桑俊珍, 莫宗保, 龙潇 申请人:河北省电力建设调整试验所