荐读 火电厂循环水排污水纳滤处理试验

全国中文核心期刊            中国科技核心期刊

循环水排污水占敞开式循环冷却型火电厂废水总量的70%～80%，对其进行回用可大幅降低火电厂的新鲜水取用量。由于循环水排污水腐蚀性强，且其杂质成分的含盐远高于常规地表水，因此处理难度大。目前，多采用反渗透工艺对循环水排污水进行脱盐处理，但仍存在较多问题。大唐托克托发电有限公司的循环水排污水采用“石灰混凝+超滤+反渗透”处理工艺，在实际运行过程中存在机械加速澄清池“翻池”、超滤污堵严重、保安过滤器滤芯更换频繁以及反渗透清洗频繁等问题。杨宝红的研究表明，采用超滤对循环水排污水进行预处理时，存在硅酸盐、残留混凝剂及助凝剂污堵超滤膜的风险。河北某电厂循环水回用采用“过滤器+超滤+反渗透”处理工艺，运行时出现循环水中阻垢缓蚀剂析出，导致保安过滤器和反渗透迅速污堵的现象。此外，循环水中磷系阻垢缓蚀剂与Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等高价离子的络合作用不利于矾花的形成，造成混凝澄清处理效果差。

纳滤(NF)是介于反渗透(RO)和超滤(UF)之间的一种膜分离技术，其对二价和多价离子及有机物有较高的脱除率，而对一价离子和小分子的脱除率相对较低，目前在垃圾渗滤液、海水淡化、印染废水、医药废水等领域应用较多。本文采用纳滤膜分离技术对循环水排污水进行处理，并对纳滤产水水质进行了分析。

采用纳滤工艺对火电厂循环水排污水进行处理，结果表明：纳滤膜对Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、SO_４^2- 等二价离子的去除率＞85％,对有机物的去除率≥83％；回收率为15％~85％时，纳滤膜的脱盐率≥75％，但对Na⁺、Cl^-等一价离子截留率较低；纳滤产水作为锅炉补给水处理系统的水源，可确保反渗透系统的安全稳定运行；对于凝汽器采用不锈钢管(不包括304和304L)的电厂，纳滤产水还可作为循环水补充水，减少了电厂新鲜水取用量。

1) 分析不同回收率条件下纳滤处理循环水排污水，纳滤对一价离子（主要是Na⁺、Cl^-）以及有机物、硅酸盐类物质的去除情况的截留情况。纳滤可以很好的截留COD，但对一价离子和硅酸盐类物质截留率很低。

2) 分析不同工况条件下，纳滤对二价离子SO_４^2- 、Ba²⁺ 、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等离子的截留情况，试验结果表明纳滤对不同价态离子的截留具有选择性，对二价离子的截留率在80%以上，基本不截留一价离子。

3) 分析纳滤产水的回用途径。可将纳滤产水作为锅炉补给水处理系统水源，减少电厂新鲜水取水量，对于循环水凝汽器管材材质较高的电厂，还可以作为循环水补充水。

4)分析纳滤浓水水质，提出纳滤浓水的回用途径。纳滤浓水中的主要离子为SO_４^2- 、Ca²⁺、Mg²⁺等，可将纳滤浓水补入脱硫吸收塔，生成硫酸钙在脱硫塔内结晶析出，以石膏的形式实现废水资源化利用。

通过对综合考虑了滤波器的牵引供电系统的数学模型的推导，得到以下结论。

１）对某电厂循环水排污水进行纳滤处理试验发现，纳滤对SO_４^2- 、Ba²⁺ 、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等高价离子的去除率＞85％,有机物去除率＞83％,但对一价离子的截留率很低。

２）根据纳滤产水水质，对于凝汽器管材采用黄铜管的电厂，可将纳滤产水作为锅炉补给水处理系统水源；对于凝汽器采用316、316L、317等不锈钢管的电厂，纳滤产水可作为冷却塔补水。

３）纳滤浓水中的主要离子为SO_４^2- 、Ca²⁺、Mg²⁺等，可作为脱硫吸收塔补水.

李亚娟（1983－），女，硕士，工程师，主要研究方向为火电厂水处理技术。E-mail: liyajuan@tpri.com.cn

作者所在团队西安热工研究院有限公司水处理技术部拥有众多行业知名技术专家，具有坚实的科研基础，主要致力于火电厂水处理技术的研究，着眼于火电厂循环水处理及高浓缩倍率运行技术研究、火电厂水处理药剂筛选及使用效能评定、高回收率循环水排污水脱盐处理技术研究及应用、火电厂末端废水零排放处理技术研究以及废水综合治理可行性研究等，获得国家科技进步奖、省部级科技奖多项，编写和修订了多项行业导则，编辑出版了多本专著、技术手册和培训教材。