中水回用325MW机循环水系统特点及运行经验(巩爱民)

1、巩爱民巩爱民1. 背景背景 利用城市污水作为电厂循环冷却水的补充水利用城市污水作为电厂循环冷却水的补充水 ,在国内电力系统中尚属在国内电力系统中尚属摸索研究阶段摸索研究阶段 ,近几年虽然很多电厂循环冷却水的补充水水源按城市污水近几年虽然很多电厂循环冷却水的补充水水源按城市污水设计设计 , 但成熟经验不多。但成熟经验不多。 中水虽然可以达标排放（符合中水虽然可以达标排放（符合污水综合排放标准污水综合排放标准（GB 8978-1996）要求），但其水质还远不能满足火电厂循环冷却水的补水要求。）要求），但其水质还远不能满足火电厂循环冷却水的补水要求。沧州离沿海较近，化工行业较多，中水中工业废水所占比

2、重较大，废水中沧州离沿海较近，化工行业较多，中水中工业废水所占比重较大，废水中所含硬度、氯离子相当高，水质极为恶劣。而处理后的中水成分较复杂，所含硬度、氯离子相当高，水质极为恶劣。而处理后的中水成分较复杂，其用于循环水系统应达到的水质指标尚无正式的国家标准。其用于循环水系统应达到的水质指标尚无正式的国家标准。循环水补水（沧州华润）CODCr氨氮PH总磷浊度YDCa2+Mg2+Cl-总碱度 （以CaCO3计）铁离子总余氯mg/Lmg/L25mg/LNTUmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L6056.5-9.015830-9030250 3500.30.1-0.2PH69悬

3、浮物mg/L70CODCrmgO2/L100BOD5mgO2/L20氨氮mg/L25水质标准水质标准2. 概述：概述： 沧州华润热电有限公司规模为沧州华润热电有限公司规模为2325MW。凝汽器管材为。凝汽器管材为TP317L不锈钢。不锈钢。循环水补充水采用经石灰处理过的城市中水，中水为沧州化工行业废水和民循环水补充水采用经石灰处理过的城市中水，中水为沧州化工行业废水和民用废水。用废水。 氯离子、氯离子、氨氮氨氮？碱度、硬度、碱度、硬度、部分部分COD、总磷总磷3. 中水处理系统及水质概况中水处理系统及水质概况3.1处理工艺流程：处理工艺流程：城市中水提升水泵机械加速澄清池变孔隙滤池回用水池补水

4、泵石灰石灰硫酸硫酸次氯酸钠次氯酸钠循环冷却塔城市中水提升水泵机械加速澄清池城市中水提升水泵变孔隙滤池机械加速澄清池城市中水提升水泵循环冷却塔变孔隙滤池机械加速澄清池城市中水提升水泵补水泵循环冷却塔变孔隙滤池机械加速澄清池城市中水提升水泵回用水池补水泵循环冷却塔变孔隙滤池机械加速澄清池城市中水提升水泵机械加速澄清池变孔隙滤池3.2中水经石灰预处理的水质指标：中水经石灰预处理的水质指标：分 析 日 期2010.8全碱度 mmol/L5PH值7.1 钙 mmo/LL4氯离子 mg/L660硫酸根 mg/L494.39耗氧量 mg/LO7.2注：硬度注：硬度mmol/L=（1/2Ca2+、1/2YD）

5、,全碱度全碱度mmol/L=（1/2CO32-,HCO3-） 3.3国家评价标准国家评价标准GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范工业循环冷却水处理设计规范中要求中要求 ，见下表：，见下表： 沧州华润热电循环水循环水中沧州华润热电循环水循环水中SO42-和和Cl-含量较大，浓缩倍率含量较大，浓缩倍率K=3.5倍倍时，时，Cl-已达已达2336.39 mg/L，SO2-4达达2010.24mg/L。浓缩倍率。浓缩倍率=4.0倍时倍时【SO2-4】与】与【Cl-】之和接近】之和接近6000mg/L项目单位要求和使用条件许用值总Femg/L-1.0Cl-+SO2-4mg/L-2500易发

6、生易发生点腐蚀！点腐蚀！3.4 经石灰深度处理出水的水质特点经石灰深度处理出水的水质特点 ： 据计算结果：据计算结果：HCO3-/SO42-的比值均在的比值均在0.01-1.0范围内。范围内。 说明循环水补充水属易发生点蚀型水质。说明循环水补充水属易发生点蚀型水质。循环水浓缩倍率循环水HCO3-（mg/L）循环水SO42-mg/LHCO3- / SO42-K=1.5倍79.37800.10.1K=2.0倍92.1110800.0850.085K=2.5倍112.8513760.0820.082K=3.0倍115.915200.0760.076K=3.5倍12221380.0570.057K=4

7、.0倍130.892513.30.0520.052K=5.0倍158.763061.260.0520.0523.5 中水对循环水系统的影响：中水对循环水系统的影响：1属于强腐蚀性水质。长期在这种水质情况下运行，循环水冷却塔及属于强腐蚀性水质。长期在这种水质情况下运行，循环水冷却塔及塔柱等混凝土建筑可能出现腐蚀、脱落、裂纹等隐患。碳钢管腐蚀塔柱等混凝土建筑可能出现腐蚀、脱落、裂纹等隐患。碳钢管腐蚀性增强。性增强。2有可能析出硫酸钙垢。有可能析出硫酸钙垢。3有可能析出磷酸钙垢。有可能析出磷酸钙垢。4因水质恶劣，水塔排污量大，从而造成中水耗用量巨大，增加用水因水质恶劣，水塔排污量大，从而造成中水耗用

8、量巨大，增加用水成本。成本。5在夏季高温、高负荷运行时，夏季循环水浓缩倍率可达到在夏季高温、高负荷运行时，夏季循环水浓缩倍率可达到5倍，结倍，结垢、碳钢腐蚀、杀菌问题突出。垢、碳钢腐蚀、杀菌问题突出。4. 针对中水的特点选用循环水处理技术方案针对中水的特点选用循环水处理技术方案 ：4.1循环水系统防垢、防腐蚀：循环水系统总体的防垢、防腐蚀采用高效循环水系统防垢、防腐蚀：循环水系统总体的防垢、防腐蚀采用高效阻垢缓蚀剂，经反复试验，确定循环水中有机磷含量控制阻垢缓蚀剂，经反复试验，确定循环水中有机磷含量控制2.0mg/l。4.2碳钢防腐蚀：从碳钢防腐蚀：从2008年至年至2009年年5月实际运行工

9、况看，因补充水质较月实际运行工况看，因补充水质较差，有害离子严重超标，碳钢系统出现点蚀现象，通过试验确定了与差，有害离子严重超标，碳钢系统出现点蚀现象，通过试验确定了与阻垢缓蚀剂配伍性能较好碳钢缓蚀剂。阻垢缓蚀剂配伍性能较好碳钢缓蚀剂。2009年年6月开始投加碳钢缓蚀月开始投加碳钢缓蚀剂，控制循环水中铁离子含剂，控制循环水中铁离子含0.5mg/l，解决了系统中碳钢材质进一步，解决了系统中碳钢材质进一步腐蚀问题。腐蚀问题。4.3循环水杀菌粘泥剥离：循环水杀菌粘泥剥离：2009年杀菌灭藻由单纯的加次氯酸钠，改为二年杀菌灭藻由单纯的加次氯酸钠，改为二氧化氯杀菌剂氧化氯杀菌剂+次氯酸钠配合投加，并经硫

10、酸活化。同时辅助配以非次氯酸钠配合投加，并经硫酸活化。同时辅助配以非氧化性杀菌剂（粘泥剥离剂）交替投加，杀菌效果较理想。氧化性杀菌剂（粘泥剥离剂）交替投加，杀菌效果较理想。4.4 循环水系统正常运行水质控制指标，见下表：循环水系统正常运行水质控制指标，见下表：分析项目控制指标分析项目控制指标浊度 NTU 5SO42- mg/L -PH8.0-8.7有机膦（以PO43-计）mg/L2.01/2Ca2+mmol/L 19浓缩倍数3.0-5.0倍总硬1/2YDmmol/L 35.5不锈钢管腐蚀速率0.005mm/a全碱度MA mmol/L 4.5碳钢0.125mm/a 因水质的复杂性，适时增加化验人

11、员分析频率，运行人员根据分析结果因水质的复杂性，适时增加化验人员分析频率，运行人员根据分析结果及时调整加药量并督促指导排污操作，确保循环水质稳定性。及时调整加药量并督促指导排污操作，确保循环水质稳定性。4.5严格运行操作与控制：严格运行操作与控制：1保证中水处理系统运行正常，提高循环水补水水质，降低有害离子。保证中水处理系统运行正常，提高循环水补水水质，降低有害离子。2对于循环水加药系统，水质稳定剂、碳钢缓蚀剂和浓硫酸采用连续对于循环水加药系统，水质稳定剂、碳钢缓蚀剂和浓硫酸采用连续加药，防止冲击加药造成短时间内循环水加药，防止冲击加药造成短时间内循环水 pH值过低，对凝汽器管值过低，对凝汽器

12、管材产生不利影响。根据监督实验结果，及时做出加药调整。材产生不利影响。根据监督实验结果，及时做出加药调整。3视实际情况决定是否增加杀菌灭藻及粘泥剥离处理次数。视实际情况决定是否增加杀菌灭藻及粘泥剥离处理次数。4阻止粘泥在冷却塔、循环水管道、凝汽器管表面的附着。阻止粘泥在冷却塔、循环水管道、凝汽器管表面的附着。4.5 20082010年运行控制指标变化和采取措施年运行控制指标变化和采取措施 ： 20082010年年1#、2#机循环水运行的浓缩倍率（机循环水运行的浓缩倍率（K）变化曲线）变化曲线浓缩倍率超标，可能由补水氯离子含量高引起，此时加大水稳剂用量，有机磷含量提高至3.0mg/l以上若补水氯

13、离子正常，但浓缩倍率高，则采取大排大补的方式换水，同时加大阻垢剂用量。20082010循环水的钙硬度（循环水的钙硬度（Ca2+）变化趋势）变化趋势钙硬超标时，加大阻垢剂用量，确保循环水中有机磷含量在3.0mg/l以上，同时加大排污。20082010年循环水的碱度（年循环水的碱度（MA）变化趋势）变化趋势 碱度变化时，根据水中COD含量调整，若COD超标，加大杀菌剂用量和增加次数。COD正常，但碱度高，则加酸调整。20082010年年1#、2#机循环水运行的氯离子（机循环水运行的氯离子（Cl-）变化曲线）变化曲线 在氯离子含量高时，加大水塔排污，同时加大阻垢剂用量，采取大排大补的措施，以便迅速改善水质。5.循环水系统实际运行情况：循环水系统实际运行情况：5.1循环水在较高的浓缩倍率（循环水在较高的浓缩倍率（K=3.0-5.0）下，系统能够长周期的安全稳定）下，系统能够长周期的安全稳定运行，实现节水、环保、高效和低成本。运行，实现节水