本发明涉及一种用于电厂循环水排污水的回用工艺，属于工业污水回用技术领域。
背景技术：
随着对环境保护要求的日趋严苛，电厂循环水排放的限制条件被不断提高。有效的污水深度处理和回收利用已成为电厂节水的重要方式。我国本身人均水资源严重匮乏，空间时间上分配严重不均，而污水处理技术又相对滞后，导致本来就紧缺的水资源已提襟见肘。生产中产生的废水如何有效彻底的处理，甚至将其回用，已成为当今科研的重大发展方向。
循环水的排污水回用是解决电厂水资源短缺、实现污水减排及污水资源化的有效途径。循环水及排污水水质成分复杂，水中的含盐量、cod、si02、硬度，碱度等各项指标均比自然水体有成倍的增加，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，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，现有技术存在以下缺陷：采用循环水排污水回用的电厂中，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，且针对循环水排污水这种复杂水体，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。通常电厂不得不降低反渗透回收率运行，目前常规反渗透回收率在75%，有些循环水回用系统反渗透回收率甚至降至60%，即有超过四分之一的进水作为浓水排放，这对系统来说是一个较大的浪费。反渗透产水可直接用于电厂热网补水及循环水补水。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的缺点，提供一种总体回收率高、系统运行稳定性强的电厂循环水排污水回用工艺，提供一种用于电厂循环水排污水的回用工艺，以实现以下发明目的：
（1）本发明解决在循环水高无机盐和高有机物共存情况下，常规处理工艺中反渗透低ph运行环境下有机物污堵和高ph运行环境下无机盐结垢的双重矛盾，提高循环水排污水处理系统中反渗透的安全、稳定运行水平；
（2）本发明工艺采用流化床式钠离子软化器，可以降低电厂循环水的排污水对反渗透装置的污堵，延长反渗透运行周期，降低化学清洗频率；
（3）本发明有效提高电厂循环水排污水的回收率，有效提高系统整体的产水率；
（4）本发明可合理回用全部的dtro浓水用于流化床式钠离子软化器的再生，节约大量水资源，以及氯化钠耗盐量，减少运行费用，并且减少该部分高浓盐水的处理费用；
（5）经过本发明处理工艺得到的反渗透出水水质较好，可直接用于电厂化学补给水处理系统水源及循环水补水。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种电厂循环水排污水的回用工艺，包括以下步骤：
（1）电厂循环水排污水经提升泵提升至浅层砂过滤器过滤，得澄清出水；
（2）将步骤（1）中得到的澄清出水进入流化床式钠离子软化器处理，得出水；
（3）向步骤（2）中的流化床式钠离子软化器出水中加入还原剂进行还原，加入阻垢剂，依次通过一级保安过滤器和二级保安过滤器，得到保安过滤器出水；
（4）将步骤（3）得到的保安过滤器出水进行反渗透处理，产生反渗透纯水和反渗透浓水，反渗透纯水回收；
（5）将步骤（4）中反渗透处理产生的反渗透浓水进入纳滤系统进行纳滤处理，经纳滤分盐回收后，得到纳滤浓水和纳滤纯水；
（6）将步骤（5）中的纳滤纯水进行海淡膜处理，进入海淡膜系统，得到海淡膜浓水和海淡膜纯水；将所述海淡膜的浓水再进dtro系统，得到dtro纯水和dtro浓水；
（7）向步骤（6）的dtro浓水中加入氯化钠，使钠离子浓度为5%-8%，进入流化床式钠离子软化器循环利用。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤（3）中，所述还原剂为亚硫酸氢钠，加入量为2-3ppm；所述阻垢剂的加入量为3ppm。
步骤（3）中，加入还原剂进行还原后的orp值低于200mv。
步骤（5）中海淡膜纯水和步骤（6）中dtro纯水循环回流至1#高压泵出水口，再进入反渗透系统，进行反渗透处理，进入循环系统循环利用。
步骤（5）中，海淡膜纯水和步骤（6）中dtro纯水的电导率在800-1200us/cm之间。
步骤（5）中dtro浓水的浓度为5-8%。
步骤（6）中，所述dtro浓水的水量为6m³/h。
所述电厂循环水排污水，na+浓度为600-900mg/l，cl-浓度为700-1000mg/l。
所述流化床式钠离子软化器每运行10-15个周期，用盐酸溶液浸泡2-12小时，然后用所述反渗透膜产水冲洗钠离子交换器至出水无硬度，再用氢氧化钠溶液再生流化床式钠离子交换器，然后用反渗透产水冲洗流化床式钠离子软化器出水至ph值小于10.0。
采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
（1）采用流化床式钠离子软化器，流化床式钠离子软化器加了部分出水循环，用自身出水稀释进水的硬度，降低出水总硬度比普通钠离子软化器硬度降低5-8mmol/l，可以有效降低电厂循环水的排污水对反渗透装置的污堵；
（2）延长反渗透运行周期；原有运行周期在1.5-2年，现在运行周期可达3年以上；
（3）降低了化学清洗频率；化学清洗频率由1个月延长为2个月；
（4）有效提高了电厂循环水排污水的回收率，系统总回收率可高达90%；
（5）可合理回用全部的dtro浓水用于流化床式钠离子软化器的再生，节约了大量水资源，以及氯化钠耗盐量，减少了运行费用，并且减少了该部分高浓盐水的处理费用；每小时再生水量按6m³计算，吨水按4元（含排污费）计算，节约水费约24元/h，根据计算耗盐量节约至少400kg，吨氯化钠按300元计算，耗盐量可节约120元/h；
（6）经过本发明的回用工艺得到的反渗透出水水质较好，可直接用于电厂化学补给水处理系统水源及循环水补水；
（7）经过本发明的回用工艺，整体提高了系统产水率，产水率提高了25%。
附图说明
图1是本发明的用于电厂循环水排污水的回用工艺流程示意图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一种用于电厂循环水排污水的回用工艺
本发明用于电厂循环水排污水的回用工艺所涉及的设备构成一个整体的系统，整个系统由预处理系统、反渗透除盐系统、浓水提纯系统、控制系统组成，流程说明如下：
1、预处理系统
原水预处理的目的是解决如下问题：
（1）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵；
（2）防止有机物的污堵；
（3）防止微生物的污堵；
（4）防止氧化物质对膜的氧化破坏；
（5）保持反渗透装置产水量稳定。
从而确保反渗透装置稳定运行和使用寿命。
预处理部分设备主要由排污池、提升泵、浅层砂过滤器、流化床式钠离子软化器、中间池等设备组成。
1.1排污池
主要用于储存循环水排污水。
1.2提升泵
本预处理系统需要一定的进水压力才能截留原水中的胶体、颗粒、细菌、病毒等物质，而根据本预处理系统的进水水量、进水压力，进水量为150m³/h，进水压力为2.5kgf，配套合适的提升泵。
1.3浅层砂过滤器
浅层砂过滤器是由多个标准高速砂缸单元组成，其内部设有独特的布水器和集水器，拥有独特的双向自动冲洗阀，可实现在正常系统运行中多个标准高速砂缸逐个单独的反冲洗，全自动程序控制。具有反冲洗用水量小，设备安装方便，易于操作等优点，该设备流量大、无需维护。
正洗过滤状态：当系统处于过滤状态时，未经过滤的水通过自行研制独特的布水器均匀布水，水以层流状态通过滤器内的填料层（精制均粒石英砂/石榴石）。当水流过填料层时，杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个均匀分布的集水器，将过滤后的水均匀地收集并引出，平流过滤，可以使过滤器在高流速下过滤，仍可达到较好过滤的效果。
反洗状态：随着杂质在填料层中不断聚积，内部压头损失将不断增大。当进、出水压头损失达到设定值时，系统将自动激活定压装置使其转换至反洗状态，当此台反洗结束，水力阀改变给水方向从而实现逐台反洗，更便于清洗聚积起来的杂质。
当系统处于反洗状态时，过滤仍然继续，其中要进行反洗的标准单元砂缸不进行过滤，系统中其它标准单元砂缸仍然在过滤。过滤后的清洁水部分用来反洗标准单元砂缸，其余仍送到用户处。反冲洗污水则通过水力阀的反洗排水口被排出。在高速砂缸全自动高效过滤系统中，特殊的集水器设计可使填料之间填料相互搓洗，最大限度地提高反冲洗效率，减少所需的反洗水（清洁水），同时反洗时没有跑料现象。一个标准单元砂缸反洗为2分钟，反冲洗结束，标准单元砂缸内部压头损失减小到合理范围，定压装置给出复原信号，水力阀恢复到过滤状态，下一个标准单元砂缸则准备进入反洗状态。
1.4流化床式钠离子软化器
为防止浓水端特别是ro装置最后一根膜组件浓水侧出现caco3，mgco3，mgso4，caso4，baso4，srso4，siso4的浓度大于其平衡溶解度常数而结晶析出，损坏膜原件的应有特性，在进水反渗透膜组件之前系统采用钠型离子交换树脂，进行离子交换吸附，去除水中主要硬度成分，吸附饱和后，树脂失效，可用工业盐进行再生树脂，使之恢复交换能力。
根据进出水水质，用水水量以及出水水质等条件，浅层砂过滤器出水带有一定的压力，自流进入流化床式钠离子软化器。本系统采用双阀双罐型软水器进行软化处理。本设备属一种连续式液相切换离子交换处理工艺，浮床型。其设计集交换、自控、再生三个系统为一体。
1.5中间池
流化床式钠离子软化器出水自流进入中间池，该中间池主要是调节水质水量，具有汇集及储存的作用，为进保安过滤器提供均匀稳定的水质。
2、反渗透除盐系统
反渗透除盐系统主要由反渗透增压泵、阻垢剂、还原剂、杀菌剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透装置、清洗装置、纯水池等设备组成。
2.1反渗透增压泵
增压泵为保安过滤器进水提供稳定的进水压力。
2.2阻垢剂投加系统
在反渗透进水中加入阻垢剂，主要是为了防止反渗透浓水侧碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞反渗透膜，从而损坏膜元件的功能与应用特性。它的主要作用是相对增加水中结构物质的溶解性，以防止碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等物质对膜的阻碍，同时它也可以降低铁离子堵塞膜的微孔。对于一般的水质，阻垢剂的投加量为2-3ppm。具体投加量视具体情况而定。
2.3还原剂投加系统（也可作为杀菌剂投加系统，交替运行）
为保证膜元件的进水余氯要求小于0.1ppm，所以需在膜装置前投加还原剂（亚硫酸氢钠）来消除水中的余氯，防止膜元件被氧化作用，保证后续膜系统运行的安全性，延长膜的使用寿命。nahso3投加量具体视原水中余氯含量而定。
2.42级保安过滤器
为了防止水中细微颗粒经过高压泵加压后进入的反渗透膜组件而划破膜面，特设置保安过滤器。
系统配置2台直径为ф600的保安过滤器，此保安过滤器为大流量保安过滤器，过滤阻力小，通量大、截污能力强，使用寿命长，更换方便。过滤器材质为304，过滤器内装5只6寸pp材质滤芯，单个滤芯通量30m3/h。在正常工作条件下过滤器可维持在1-6个月左右，当过滤器进出口压差在0.1mpa以上，需更换滤芯。过滤器结构符合快速装卸的要求。
2.5高压泵
反渗透系统需要高进水压力来驱动溶液与溶质的分离，根据反渗透膜设计导则，操作压力约为1.5-1.7mpa。
2.6反渗透装置
反渗透装置是系统预脱盐的核心部分，经过反渗透处理的水可以去除绝大部分的无机盐类和几乎全部的有机物、微生物和胶体。
反渗透脱盐原理：反渗透（ro）是借助于选择透过（半透过）性膜的功能，以压力差为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在出水端流出，进水中的杂质，如：离子、有机物、细菌、病毒等被截留在膜的进水侧，然后在浓水端流出，从而达到分离、脱盐的目的。
反渗透装置膜元件选用代表当今国际最高水准的海德能/陶氏/csm公司提供的聚酰胺复合膜，该元件由三层薄膜复合，表面层为芳香族聚酰胺材质，厚度约为2000埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具较好抵抗性，该元件具有相对较大的产水通量，对nacl、cacl2、mgcl2具有99%以上的脱除率。
反渗透辅助配置：
反渗透装置设置低压冲洗功能，反渗透运行时，在浓水侧浓水深度浓缩，导致无机盐、细菌等在膜表面沉积，为了及时除去无机盐、细菌等杂质，防止其在膜表面的沉积，能够在污染层粘附膜表面前得以松动并被冲出，降低膜元件的清洗频率，延长膜元件的使用寿命，减缓膜元件的产水量、脱盐率等性能参数的衰减。在反渗透装置开、停机及运行中每累计运行一定时间，由dcs控制启动低压冲洗功能，自动打开浓水侧的自动排放阀门，进行低压冲洗，冲走反渗透膜表面的污染物，防止浓水在膜面沉淀结垢，延长ro膜的使用寿命。
2.7清洗装置
反渗透的预处理越完善，膜元件清洗周期就越长，清洗也越容易。但要保证反渗透膜元件完全不被污染是不现实的。因而当膜元件因运行累积而造成污染时，反渗透的进出口压差上升，产水量下降，脱盐率下降。为了确保反渗透长期稳定运行，设置的反渗透化学清洗装置是必要的。
其化学清洗流程如下：
清洗溶液箱→清洗水泵→精密过滤器→反渗透系统。
2.8纯水池
主要用于储存反渗透产纯水。
3、浓水提纯系统
浓水提纯系统主要由1#缓冲箱、2#高压泵、纳滤系统、2#缓冲箱、3#高压泵、海淡膜系统、3#缓冲箱、4#高压泵、dtro系统、清洗装置组成。
3.11#、2#、3#缓冲箱
1#、2#、3#3个缓冲箱分别是为了储存反渗透系统、纳滤系统、海淡膜系统的浓水。
3.22#、3#、4#高压泵
2#、3#、4#高压泵分别是为了纳滤系统、海淡膜系统、dtro系统提供足够压力的进水。
3.3纳滤系统
纳滤膜是一种允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的功能性半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，孔径在1nm以上，一般1-2nm。它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2-98%之间，对单价阳离子盐溶液的脱盐低于高价阳离子盐溶液。
本工艺采用纳滤系统主要是对反渗透浓水进行分盐。将单价离子如na+、cl-分离出来，继续进行脱盐处理。
3.4海淡膜系统
因纳滤纳滤系统产生的纯水由于含有相对分子质量很小的有机物和盐类，如废水中一价离子na+、cl-，所以纳滤产水的cod和电导率都较高。纳滤产纯水进入海淡膜系统，经海淡膜脱除98-99%的盐后，由于出水还是超过纯水水质，所以该部分水在回流至1#高压泵出水口，再进入反渗透系统，继续脱盐处理。
3.5dtro系统
海淡膜的浓水再进dtro系统，dtro系统产生的纯水由于电导率相对比较高，所以这部分水也回流至1#高压泵出水口，再进入反渗透系统，整体提高系统产水率。而经dtro系统浓缩的浓水水量刚好可作为流化床式钠离子软化器再生用水水量，并且该浓水氯化钠浓度相对较高，根据循环水排污水中na+、cl-含量计算，可向所述再生用水中加入少量（或不加）氯化钠使再生用水中钠盐浓度为5%-8%后用于钠离子软化器的再生。
3.6清洗装置
浓水提纯系统的清洗装置与反渗透除盐系统公用一套。
4、控制系统
控制系统的结构方式为：集中dcs控制
本控制系统中，程序的任务主要是针对膜系统程序控制其他泵与液位的联锁，控制系统中的dcs通过现场反馈来的信号，对系统设备的启动、停运、保护实现自动控制。
本发明的一种电厂循环水排污水回用工艺，包括以下步骤：
（1）电厂循环水排污水流量为150m³/h，电厂循环水排污水直接经提升泵提升至浅层砂过滤器，其内部设有独特的布水器均匀布水，水以层流状态通过滤器内的填料层（精制均粒石英砂/石榴石），杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个均匀分布的集水器，将过滤后的水均匀地收集并引出，平流过滤，可以使过滤器在高流速下过滤，仍可达到较好过滤的效果。
其独特的结构可使出水浊度在0.5ntu以下，杂质过滤精度可达5微米。
（2）将步骤（1）中得到的澄清出水进入流化床式钠离子软化器；软化器出水硬度降到15mmol/l；（普通钠离子软化器处理的出水硬度大概在22mmol/l）
（3）向步骤（2）中的钠离子软化器出水中加入2-3ppm的亚硫酸氢钠还原，使其orp值低于200mv，并且加入3ppm阻垢剂，防止反渗透膜的结垢。使其依次通过一级保安过滤器和二级保安过滤器，保证进反渗透水质的。
（4）将步骤（3）得到的保安过滤器出水进行反渗透处理，反渗透产水即可回用。
（5）所述步骤（4）中反渗透处理产生的浓水回用于纳滤系统，经纳滤分盐回收后，浓水外排，纳滤系统产生的纯水由于含有相对分子质量很小的有机物和盐类，如废水中一价离子na+、cl-，所以纳滤产水的cod和电导率都较高。
（6）将所述步骤（5）中的纯水进入海淡膜系统，海淡膜的浓水再进dtro系统（碟管式反渗透），海淡膜系统和dtro系统产生的纯水由于电导率相对比较高，电导率在800-1200us/cm之间所以这部分水回流至1#高压泵出水口，再进入反渗透系统，整体提高了系统产水率，产水率提高了25%，提高到90%。
（7）所述步骤（6）中dtro浓水水量为6m³/h，流化床式钠离子软化器再生用水水量为6m³/h，dtro浓水水量刚好可作为流化床式钠离子软化器再生用水水量，并且该浓水氯化钠浓度相对较高，达到5%-8%。根据循环水排污水中na+、cl-含量计算，na+浓度一般在600-900mg/l，cl-浓度一般在700-1000mg/l，可向所述再生用水中加入少量（或不加）氯化钠使所述再生用水中钠盐浓度为5%-8%后用于钠离子软化器的再生。
（8）所述流化床式钠离子软化器每运行10-15个周期后，用质量浓度3%-5%的盐酸溶液浸泡2-12小时，然后用所述反渗透膜产水冲洗钠离子交换器至出水无硬度，再用质量浓度3%-5%的氢氧化钠溶液再生钠离子交换器，然后用反渗透产水冲洗流化床式钠离子软化器出水至ph值小于10.0。
得到的反渗透产水可达135m³/h。
最终系统回用水，即反渗透产水的水质如下：
采用流化床式钠离子软化器，流化床式钠离子软化器加了部分出水循环，用自身出水稀释进水的硬度，降低出水总硬度比普通的钠离子软化器出水硬度降低了5-8mmol/l，可以有效降低电厂循环水的排污水对反渗透装置的污堵；经发明人的长期实践，本发明的电厂循环水的排污水的回用工艺能够延长反渗透运行周期：原有运行周期在1.5-2年，现在运行周期可达3年以上；能够降低化学清洗频率：化学清洗频率由1个月延长为2个月；有效提高了电厂循环水排污水的回收率，系统总回收率可高达90%；可合理回用全部的dtro浓水用于流化床式钠离子软化器的再生，节约了大量水资源，以及氯化钠耗盐量，减少了运行费用，并且减少了该部分高浓盐水的处理费用；每小时再生水量按6m³计算，吨水按4元（含排污费）计算，节约水费约24元/h，根据计算耗盐量节约至少400kg，吨氯化钠按300元计算，耗盐量可节约120元/h；经过本发明的回用工艺得到的反渗透出水水质较好，可直接用于电厂化学补给水处理系统水源及循环水补水；经过本发明的回用工艺，整体提高了系统产水率，产水率提高了25%，提高到90%。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。本发明的反渗透产水指进反渗透系统产出的纯水。流化床式钠离子软化器产水即流化床式钠离子软化器出水，即产生的纯水。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。