火电厂中水回用对超滤系统运行的影响研究

北极星环保网讯:摘要：某电厂超滤（UF）系统进水水源由市政自来水更改为中水,以实现中水资源的回收利用。研究了水源切换期间,UF系统各项性能参数的变化。发现水源变化对UF系统进水与产水浊度影响较小,而UF系统的运行方式对进水与产水浊度影响明显,与连续运行相比,UF系统间歇运行时进水浊度上升了162.5%,而产水浊度基本一致;

UF系统的除浊率与进水浊度之间存在良好的线性关系,进水浊度越大,除浊率越高;使用中水后UF系统的跨膜压差升高了30%。综合分析UF系统每日运行数据表明,不连续运行方式以及进水水质恶化是造成UF系统跨膜压差上升的主要因素。

关键词:火电厂;中水;超滤;浊度;除浊率;跨膜压差

随着水资源的日益匮乏,目前越来越多的新建电厂选择中水作为循环冷却水和锅炉补给水的水源[1,2,3]。超滤膜技术由于具有透水量高、分离效率高、占地面积少以及运行管理简单等优点,在发电厂水处理领域得到越来越广泛的应用[4,5]。本文研究了北京某电厂在建设调试阶段,锅炉补给水水源由市政自来水改为中水后,对超滤系统运行的影响,为电厂在建设调试以及生产运行过程中,预防超滤膜的污堵,延长超滤膜的使用寿命,提供了重要的参考。

1超滤系统运行参数

该电厂的超滤系统工艺流程如图1所示。来水经过孔径可调节型（PCF）纤维过滤器处理后,再经超滤（UF）系统处理,产水进入后续水处理工序。UF系统共有4套UF装置,在本文中命名为1~4号;UF膜型号为旭化成、MicrozaUNA-620A系列;UF系统设计回收率≥90%,单套装置的设计流量为60m3/h。

UF系统由电脑程序控制运行,UF系统启动时会触发PCF纤维过滤器的自动启动,UF膜每运行30min自动进行一次反洗;每累计运行24h进行一次增强通量维持（enhancedfluxmaintenance,EFM）清洗。反洗与EFM清洗均投次氯酸钠杀菌剂。

图1超滤系统工艺示意

PCF系统的进水由调试初期的市政自来水,后改为中水。本文将研究水源由市政自来水改为中水对UF系统各项运行指标的影响,UF系统具体的运行状态见表1。其中,无间歇连续制水是指以天为时间单位连续进行制水,若间隔一天及以上运行UF系统进行制水,则称之为非连续性制水。UF系统的各项指标由在线仪表进行监控,本文中每个数据点代表系统在80min内该指标的平均值;浊度单位均为比浊法浓度单位NTU（nephelometricturbidity,NTU）。

表1不同日期系统的运行方式与使用水源

2结果与讨论

图2表2显示了UF系统在不同阶段进水与产水的浊度变化。从表2可以看出,在第一阶段（06-05—06-08）,以自来水作为水源时,UF系统进水浊度平均值为0.22NTU;在第二阶段（06-17—07-05),以中水为水源非连续制水时,UF系统进水浊度平均值为0.42NTU;而在第三阶段（07-06—07-12）,使用中水为水源进行连续制水时,UF进水浊度平均值在0.16NTU。

比较这3个阶段的UF系统进水水质,可以发现在连续制水阶段（第一阶段与第三阶段）,以中水或者自来水作为水源,UF进水浊度均在0.2NTU左右;由于中水的浊度比自来水的浊度高,说明PCF过滤器能够将水源更换带来的影响基本消除,使得UF系统进水浊度相对稳定;在自来水改中水的过渡阶段（第二阶段）,UF系统的进水浊度比第三阶段上升了162.5%。

进水浊度突然增大的可能原因,在于水源更换的初期,中水的输水管道刚开始投用,管道相对较脏,对进水造成污染;与此同时,系统采用间歇性制水方式,管道在被中水浸泡过夜后,管壁腐蚀对中水进一步造成污染,使得中水浊度明显上升。

图2UF系统的进、出水浊度

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