全膜法工艺处理黄河水制备亚临界锅炉补给水的研究.doc

全膜法工艺处理黄河水制备亚临界锅炉补给水的研究摘要传统工艺存在的主要问题一是预处理系统的效率不高流程长效果不稳定二是离子交换树脂需酸碱再生大量排放酸碱废水污染环境近些年随着水资源的匮乏和环保呼声的提高新的水处理技术发展势头很快关键词全膜法工艺亚临界锅炉补给水研究前言锅炉补给水的制备工艺近些年有了比较大的进步传统的制备工艺主要利用混凝澄清过滤来去除悬浮物利用离子交换技术来去除水中各种盐离子称为化学水处理传统工艺存在的主要问题一是预处理系统的效率不高流程长效果不稳定二是离子交换树脂需酸碱再生大量排放酸碱废水污染环境近些年随着水资源的匮乏和环保呼声的提高新的水处理技术发展势头很快利用各种膜分离技术可以构建如下的锅炉补给水处理流程其中超滤与传统的预处理技术相比其产水水质更好可以为下游反渗透膜提供最佳的保护使得污水或者废水进入反渗透脱盐成为可能而反渗透则是这个工艺中脱盐的核心它可以去除以上的各种离子新技术近两年来我国多个热电厂的锅炉补给水系统中得到应用它取代传统的混床无需消耗酸碱就可连续制取高纯水是一项环保的新技术这个全膜法工艺是一个物理的净化过程它高效环保并且在投资运行维护方面拥有诸多优势从而引起广泛的关注山西古交发电厂是全国最大的燃用洗中煤的坑口电厂之一规划容量为古交发电厂由山西省电力勘测设计院负责工程设计设计人员针对电厂亚临界锅炉补给水系统的工艺进行了大量的前期调研工作在此基础上比较了传统的一级除盐加混床反渗透加一级除盐加混床以及超滤反渗透三种工艺的经济性可靠性和环保性最后初步拟定了第三种全膜法的方案考虑到超滤和新技术在国内万千瓦以上的大机组中没有应用的先例而作为补给水系统最后一道处理工序其产水水质直接关系到锅炉和汽轮机的安全运行因此在实地考察的基础上山西恩华能源公司山西电科院山西电力设计院组织了一个联合试验组在古交电厂的水源地万家寨针对黄河水连续进行了两周的现场中试中试的主要目的包括考察是否有必要使用超滤超滤的产水水质超滤本身抗污堵的状况考察的产水水质是否能够安全可靠地满足超高压锅炉的用水要求试验水质以及工艺设备试验流程试验采用如下的膜法处理流程试验规模超滤产水产水试验用水质试验所取万家寨黄河水水质资料见表表万家寨黄河水水质项目含量项目含量胶体硅溶解硅试验装置及分析手段试验装置采用一体化的集装箱式中试装置全自动控制其中包括双滤料过滤器台超滤装置套含超滤膜支膜材质为一级二级反渗透装置各一套装置一套含元件一支及附属系统试验中检测的项目及方法如下表检测的项目及方法检测项目检测方法仪器名称规格型号精度制造厂检测频率浊度取样人工浊度仪小时人工手动测定仪小时取样人工分光光度计型次硬度取样人工化学滴定小时电导率在线自动电导率表小时值在线自动表小时流量在线自动流量计小时压力在线自动压力表小时温度在线自动温度表小时试验结果与讨论预处理系统对浊度的去除预处理系统包括双滤料过滤器装置和超滤装置主要去除水中的颗粒胶体悬浮物大分子有机物浊度等使出水满足反渗透的进水条件主要有浊度和值两个指标双滤料过滤器出水浊度最高最低出水浊度受原水浊度的变化影响较大去除率在之间超滤出水浊度最高最低去除率在之间说明超滤的降浊作用非常明显在双滤料出水浊度较高变化较大的情况下出水浊度也非常稳定能满足反渗透进水浊度的要求图预处理系统对浊度的去除情况预处理系统对的去除值是污染指数的简称在反渗透系统中用来衡量反渗透进水的一个重要指标反渗透系统进水要求分钟值推荐值反渗透进水值越小说明进水对反渗透膜的污染程度越小试验期间超滤出水值的变化曲线如图所示从图中可以看出超滤出水值最大出现在万家寨水库排砂原水浊度期间最小除了次外其余均优于的反渗透进水推荐值说明超滤对污染指数值有很有效降低作用超滤进水即双滤料过滤器出水极限值无法测量这表明如果不使用超滤进行更深度的处理双滤料过滤器的产水是不能满足反渗透的进水要求的因此在此水质条件下超滤是必需的处理工序图预处理系统对的去除情况超滤装置进出水压差的变化试验期间保持产水流量不变监测超滤进出水压力数据得到超滤的进出水差压变化曲线并经温度修正后如图所示可以看出超滤的进出水压差在试验期间有一定的波动但总体没有明显的升高趋势说明在此期间超滤膜没有明显的污堵图超滤过膜压差的变化情况反渗透和的除盐情况除盐系统包括一二级反渗透和一级反渗透作为预脱盐装置脱除水中大部分的溶解盐类颗粒硬度活性硅二级反渗透和作为精脱盐装置进一步脱除水中微量的溶解盐类硬度活性硅使整个系统的出水水质达到超高压亚临界锅炉的补水水质要求原水和产水电导率的变化如下图所示图原水与产水电导率的变化可以看到产水电导率在运行初期从逐渐稳定在以下满足锅炉补给水的要求膜法除盐系统对硅的去除硅是锅炉补给水的一项重要指标在电厂的运行中硅的含量被严格监测和控制试验期间对膜法除盐系统的进出水硅含量进行了监测分析其中两次取水样送至北京谱尼理化分析测试中心进行低含量硅的分析分析结果如下序号水样一取样时间年月日水样二取样时间年月日原水全硅活性硅双滤料出水全硅双滤料出水全硅活性硅活性硅超滤出水全硅活性硅一级出水全硅一级出水活性硅去除率去除率二级出水全硅去除率出水全硅出水活性硅去除率从表中数据可以看出膜法除盐系统各单元对硅均有较高的脱除率一级反渗透脱硅率达到左右与设计软件的计算值接近而二级反渗透进水的硅含量较低其对硅的脱除率也相对较低约而对硅的脱除率约为试验期间系统产水硅含量在左右另外产水中的硬度指标始终保持在检测下限之下符合锅炉用水的要求结论通过试验过程和试验过程各种数据的分析可以得出以下结论试验期间万家寨水库水经过双滤料过滤超滤两级反渗透的工艺处理后出水硬度活性硅电阻率各项指标完全能满足古交新建超高压亚临界锅炉补给水的要求双滤料过滤后水质的浊度和值均不满足反渗透的进水要求而经超滤处理后产水浊度小于小于可大大降低反渗透膜的受污染程度同时超滤本身没有观察到明显的污堵现象出水硬度接近于活性硅含量仅电导率低于各项指标完全能满足古交电厂超高压亚临界锅炉补给水的要求考虑到原水硅含量可能的波动反渗透和设备性能长期运行后可能的衰减等因素综合认为该工艺是安全可靠的