专利名称：以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电厂循环水高浓缩倍率处理系统，特别是涉及一种以城市中水为水源的非能动节能减排型电厂循环水高浓缩倍率处理工艺。
背景技术：
随着 国家“鼓励使用城市中水，限制使用地表水，禁止使用地下水”的电力行业用水政策(发改能源[2004]864号)的实施，北方的火力发电厂大都以城市中水作为补充水源。城市中水水质中各离子含量全年波动范围大，水质中含氨氮、磷、BOD和COD等污染物质，将其用于电厂循环水将存在产生腐蚀、结垢和微生物粘泥的风险。由于受传统观念和处理工艺不合适的影响，审查单位仅同意以城市中水为水源的大型火力发电厂循环水系统浓缩倍率在3.5倍以下设计，给电厂废水零排放的实现和项目核准带来极大困难。传统的以城市中水为水源的电厂仅设置城市中水补充水石灰软化处理工艺，无法解决处理后城市中水在循环浓缩过程中产生的腐蚀、结垢、微生物粘泥和悬浮物等问题，不能有效提高浓缩倍率，运行浓缩倍率均在3.5倍及以下，需多对厂外排循环水547t/h ;传统的处理工艺设置有2级提升，分别设置有城市中水来水水池、城市中水来水提升泵和城市中水处理后出水水池、城市中水处理后出水提升泵，2级提升用电负荷为568kW/h ;传统的处理工艺设置有澄清池排泥泥浆池、泥浆输送泵，用电负荷为60kW/h ;传统的处理工艺设置有污泥脱水机、配套的电动泥斗、脱水剂加药装置和泥浆运输车，脱水后的泥饼送至灰厂掩埋，用电负荷为153kWh (上述数据均以2X600MW机组为基准估算)。因此传统的处理工艺存在能耗高、投资高、占地大、运行费用高、循环水浓缩倍率低等诸多缺点，不符合国家的节能减排产业政策。
发明内容
本发明的目的是:采用先进的非能动和节能减排设计理念，设计一种全新的以城市中水为水源的电厂循环水处理系统，实现低能耗、低投资、少占地、运行费用低和循环水浓缩倍率高等功能，成为真正的非能动节能减排型电厂循环水高浓缩倍率处理系统。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
本发明由城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水旁流石灰软化处理系统组成，两个系统设备分开设置、互为备用；其中，
所述的城市中水补充水石灰软化处理系统包括静态管道混合器I以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置I和凝聚剂储存及投加装置I ;所述静态管道混合器I的输出口连接澄清池I，澄清池I与石灰储存及计量装置I相连接；所述澄清池I的输出口连接曲径混合分配槽I，曲径混合分配槽I连接pH调整剂储存及投加装置I ;所述的曲径混合分配槽I的输出口连接过滤器I ;过滤器I输出的少部分出水进入过滤器反洗水箱，大部分出水经过杀菌剂发生及投加装置和阻垢缓蚀剂投加装置后直接进入循环水前池；
所述的循环水旁流石灰软化处理系统包括静态管道混合器II以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置II和凝聚剂储存及投加装置II，所述静态管道混合器II的输出口连接澄清池II，澄清池II与石灰储存及计量装置II相连接；所述澄清池II的输出口连接曲径混合分配槽II，曲径混合分配槽II连接PH调整剂储存及投加装置II ;所述曲径混合分配槽II的输出口连接过滤器II，过滤器II出水全部直接进入循环水前池。所述澄清池I和澄清池II的排泥直接进入浓缩池，浓缩后的泥浆由浓缩池排泥输送泵送至电厂烟气脱硫系统浆液箱。所述的 过滤器I和过滤器II与回收水池相连接，回收水池中的水由回收水泵输送
至静态管道混合器I。过滤器反洗水箱出水由过滤器反洗水泵输送至过滤器I和过滤器II，在压差或运行流量达设定值时反洗，反洗用气来自过滤器反洗罗茨风机。在静态管道混合器I和静态管道混合器II之间设置互为备用的联络阀门。采用上述技术方案的本发明，具有以下优点:
(I)首次将城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水旁流石灰软化处理系统有机整合在一个处理工艺内，该工艺集软化、除悬浮物和除有机物等功能于一体，具有对水体盐分的“减法”处理和系统运行“水零排放”等优点，浓缩倍率可达6倍及以上，满足电厂废水零排放的设计要求。(2)首次将核电AP1000非能动设计理念应用于以城市中水为水源的电厂循环水处理工艺设计，充分利用城市污水处理厂来水压力和循环水回水压力，首次实现以城市中水为水源的电厂侧循环水处理主工艺流程零人工化石能耗。(3)首次将核电AP1000非能动设计理念应用于以城市中水为水源的电厂循环水处理工艺设计，充分利用泥渣接触分离型澄清池水位与浓缩池水位高差，首次实现以城市中水为水源的电厂侧循环水处理澄清池排泥流程零人工化石能耗。(4)首次将浓缩池浓缩后的澄清池泥浆输送至电厂烟气脱硫系统浆液箱，作为脱硫原料，实现澄清池排泥循环利用。取消传统处理工艺的污泥脱水机、配套的电动泥斗、脱水剂加药装置和泥浆运输车等工艺及相关电控设备，节省占地约160m2，节省基建投资约800万元，节省年运行费用约400多万元。(5)节能:采用非能动设计理念，节能628kW/h，年节能345.4X 104kW (以2X600MW电厂年运行小时数5500h)。(6)减排:减少电厂对外排循环水547t/h，年减少300.8X 104t/h (以2X600MW电厂年运行小时数5500h)，减少电厂对外排放澄清池泥浆，实现循环排污水和澄清池排泥的循环利用。因此，本发明从根本上改变了以城市中水为水源的电厂循环水处理工艺流程及组成，实现低能耗、低投资、少占地、运行费用低和高循环水浓缩倍率，具有显著的节能环保与经济效益，适于规模工程应用。
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明由城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水旁流石灰软化处理系统组成，两个系统设备分开设置、互为备用。其中，城市 中水补充水石灰软化处理系统包括静态管道混合器I Ia以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置I IOa和凝聚剂储存及投加装置I Ila;上述静态管道混合器I Ia的输出口连接澄清池I 2a，澄清池I 2a与石灰储存及计量装置I 12a相连接；上述澄清池I 2a的输出口连接曲径混合分配槽I 17a，曲径混合分配槽I 17a连接pH调整剂储存及投加装置I 13a;上述的曲径混合分配槽I 17a的输出口连接过滤器I 3a ;过滤器
I3a输出的少部分出水进入过滤器反洗水箱4，大部分出水经过杀菌剂发生及投加装置10和阻垢缓蚀剂投加装置14后直接进入循环水前池。循环水旁流石灰软化处理系统包括静态管道混合器II Ib以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置II IOb和凝聚剂储存及投加装置II 11b，上述静态管道混合器II Ib的输出口连接澄清池II 2b，澄清池II 2b与石灰储存及计量装置II 12b相连接；上述澄清池II 2b的输出口连接曲径混合分配槽II 17b,曲径混合分配槽II 17b连接pH调整剂储存及投加装置II 13b ;上述曲径混合分配槽II 17b的输出口连接过滤器II 3b，过滤器II 3b出水全部直接进入循环水前池。在静态管道混合器I Ia和静态管道混合器II Ib之间设置互为备用的联络阀门16。且上述静态管道混合器为现有结构，本发明中未钢制且内壁防腐，设计流速为lm/s。上述澄清池I 2a、II 2b为现有结构，均为泥渣接触分离型澄清池，主要由第一反应室、第二反应室、分离室、搅拌机、刮泥机、集水槽、支撑机械装置的桥式桁架、排泥装置、取样装置以及自动控制装置等部分构成，除池壁、池底为钢筋混凝土外，其余部件均为钢制。池体结构为直筒、平底式结构，分离区上升流速0.6 1.2mm/s。澄清池I 2a和澄清池
II2b的排泥直接进入浓缩池6，浓缩后的泥浆由浓缩池排泥输送泵7送至电厂烟气脱硫系统浆液箱。上述浓缩池6为钢制重力式浓缩池，设计上升流速不大于0.8m/h。上述浓缩池排泥输送泵7为耐磨损渣浆泵，二者均为现有结构。过滤器I 3a和过滤器II 3b与回收水池8相 连接，回收水池8中的水由回收水泵9输送至静态管道混合器I la。上述过滤器I 3a和过滤器II 3b均为碳钢焊接重力式过滤器，为现有结构，本发明中设计压力0.20Mpa,过滤器设计滤速8m/h，滤层高度800mm，反洗方式为水洗一水气合洗一水洗；上述回收水池8为地下钢筋混凝土结构，水池容积满足单个过滤器反洗排水量和系统杂用排水量的要求；上述回收水泵9为无密封立式自吸泵。过滤器反洗水箱4出水由过滤器反洗水泵5输送至过滤器I 3a和过滤器II 3b，在压差或运行流量达设定值时反洗，反洗用气来自过滤器反洗罗茨风机18。上述过滤器反洗水箱为地上钢筋混凝土结构，水箱容积满足单个过滤器反洗水量和系统运行自用水量的要求。上述曲径混合分配槽17a、17b为钢筋混凝土结构，也为现有结构，本发明中设计流速0.8m/s,采用上部淹没出水。上述石灰储存及计量装置12a、12b为干式储存、干法或湿法计量装置，储存药剂为85%以上纯度消石灰粉，投加药剂为氢氧化钙溶液。上述杀菌剂发生及投加装置10a、IOb为综合法二氧化氯发生装置，投加药剂为二
氧化氯。
上述凝聚剂储存及投加装置IlaUlb投加药剂为聚合硫酸铁。上述pH调整剂 储存及投加装置13b、13b投加药剂为浓硫酸。
权利要求
1.一种以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于:由城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水芳流石灰软化处理系统组成，两个系统设备分开设置、互为备用；其中， 所述的城市中水补充水石灰软化处理系统包括静态管道混合器I (Ia)以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置I (IOa)和凝聚剂储存及投加装置I (Ila);所述静态管道混合器I (Ia)的输出口连接澄清池I (2a)，澄清池I (2a)与石灰储存及计量装置I (12a)相连接；所述澄清池I (2a)的输出口连接曲径混合分配槽I (17a)，曲径混合分配槽I (17a)连接PH调整剂储存及投加装置I (13a);所述的曲径混合分配槽I (17a)的输出口连接过滤器I (3a);过滤器I (3a)输出的少部分出水进入过滤器反洗水箱(4)，大部分出水经过杀菌剂发生及投加装置(10)和阻垢缓蚀剂投加装置(14)后直接进入循环水前池； 所述的循环水旁流石灰软化处理系统包括静态管道混合器II (Ib)以及与其相连接的杀菌剂发生及投加装置II (IOb)和凝聚剂储存及投加装置II (11b)，所述静态管道混合器II(Ib)的输出口连接澄清池II (2b)，澄清池II (2b)与石灰储存及计量装置II (12b)相连接；所述澄清池II (2b)的输出口连接曲径混合分配槽II (17b)，曲径混合分配槽II (17b)连接pH调整剂储存及投加装置II (13b);所述曲径混合分配槽II (17b)的输出口连接过滤器II (3b)，过滤器II (3b)出水全部直接进入循环水前池。
2.根据权利要求1所述的以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于:所述澄清池I (2a)和澄清池II (2b)的排泥直接进入浓缩池(6)，浓缩后的泥浆由浓缩池排泥输送泵(7)送至电厂烟气脱硫系统浆液箱。
3.根据权利要求1所述的以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于:所述的过滤器I (3a)和过滤器II (3b)与回收水池(8)相连接，回收水池(8)中的水由回收水泵(9)输送至静态管道混合器I (la)。
4.根据权利要求1所述的以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于:过滤器反洗水箱(4)出水由过滤器反洗水泵(5)输送至过滤器I (3a)和过滤器II (3b)，在压差或运行流量达设定值时反洗，反洗用气来自过滤器反洗罗茨风机(18)。
5.根据权利要求1所述的以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于:在静态管道混合器I (Ia)和静态管道混合器II (Ib)之间设置互为备用的联络阀门(16)。
全文摘要
一种以中水为水源的节能型电厂循环水高浓缩倍率处理系统，其特征在于由城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水旁流石灰软化处理系统组成，两个系统设备分开设置、互为备用。采用上述技术方案的本发明，首次将城市中水补充水石灰软化处理系统和循环水旁流石灰软化处理系统有机整合在一个处理工艺内，该工艺集软化、除悬浮物和除有机物等功能于一体，具有对水体盐分的“减法”处理和系统运行“水零排放”等优点，浓缩倍率可达6倍及以上，满足电厂废水零排放的设计要求。
文档编号C02F5/06GK103086523SQ20111033126
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者霍书浩, 庞可, 曹志民, 张继军, 丁业, 李玉磊 申请人:河南省电力勘测设计院