(最新)城市中水回用于电厂循环冷却水的处理技术探讨

(最新)城市中水回用于电厂循环冷却水的处理技术探讨内容摘要：

以出去的乳化油或相对密度近于 1的微小悬浮颗粒。 石灰处理技术 石灰处理技术的目的是将水中的碳酸盐硬度除去，软化水质。 石灰软化水处理技术具有处理成本低、可去除水中多种杂质的优点，在水处理领域内应用极为广泛。 石灰处理技术采用的设备也是澄清器，但其反应原理与澄清混凝不同。 澄清混凝利用胶体脱稳、絮凝沉淀的原理，而石灰处理则是利用化学沉淀的原理。 其 工 作 原 理 是向 水 中 投 加 2()CaOH ， 2()CaOH 与水中的 32()Ca HCO 和32()Mg HCO 反应生成 3CaCO 、 3MgCO 或 2()MgOH 沉淀而从水中分离出去，从而达到软化水质的目的。 加入水中的石灰与碳酸化合物是按照以下顺序进行反应的： 2 3 2 3 2 3 3( ) ( )C O C a H C O M g H C O N a H C O M g C O? ? ? ?[4]，各反应式如下： 2 2 3 2()Ca O H CO Ca CO H O? ? ? ? （ 21） 2 3 2 3 2( ) ( ) 2 2C a O H C a H C O C a C O H O? ? ? ? （ 22） 2 3 2 3 3 2( ) ( ) 2C a O H M g H C O C a C O M g C O H O? ? ? ? ? ? （ 23） 2 3 3 2 3 2( ) 2 2C a O H N a H C O C a C O N a C O H O? ? ? ? ? ? （ 24） 2 3 3 2( ) ( )Ca O H M g CO Ca CO M g O H? ? ? ? （ 25） 污水中存在的悬浮物、胶体和有机物，有可能干扰碳酸钙的结晶，使残留的碳酸盐硬度增加，或者形成的碳酸钙晶粒不能长大，以过饱和的状态存在于水中，影响软化的效果，因此，一般在投加石灰之前加入混凝剂，利用混凝处理去除这些杂质，以提高石灰处理的效率。 过滤 水经过澄清处理后，悬浮固体通常为 10～ 20 /mg L ，这种水还不能直接送入后续的除盐系统，例如逆流再生离子交换器要求悬浮固体不得超过 2 /mg L ，进一步降低水中悬浮固体的方法之一就是过滤。 在重力或压力差作用下，水通过多孔材料层的孔道，而悬浮物被截留在介质上的过程，叫做过滤。 过滤是一种重要的水处理操作，在各种水处理工艺中，过滤是最普遍的一种，可以与不同类型的处理工艺结合。 按照截污的原理来分，过滤有深层过滤和表面过滤两类。 深层过滤包括粒状过滤和纤维过滤，表面过滤主要有超滤、微滤等膜过滤工艺。 滤料层是由大小不同的滤料颗粒组成，其间有很多孔隙，好像一个“筛子”，当污水通过时，比孔隙大的悬浮颗粒首先被截留在孔隙中，使滤料颗粒间 的孔隙越来越小，以后进入的较小悬浮颗粒也相应被截留下来，使污水得到进化。 微絮凝过滤的基本原理是在过滤器的进水中加入混凝剂，在水进入滤层之前和流过滤层的过程中进行混凝反应，产生的细小絮凝体被截留在滤层中。 该工艺与混凝澄清的区别在于：混凝澄清是利用矾花的重力来沉降分离，矾花长的越大，越密实也好；微絮凝过滤则是通过滤料的间隙捕捉矾花，所以不需要矾花长的很大。 微絮凝过滤的特点是水质比粗过滤好，而且省去了占地面积较大的混凝澄清设备，节省了投资。 在反渗透预处理系统中，应用微絮凝过滤可以有效地降低污染指数，减轻膜的污染。 图 24 重力式无阀滤池示意图 1— 辅助虹吸管； 2— 虹吸上升管； 3— 进水槽； 4— 清水箱； 5— 出水堰； 6— 挡板； 7— 滤池； 8— 集水区； 9— 滤板； 10— 连通渠； 11— 进水管 在火力发电厂中，使用最多的是重力式无阀滤池，该设备示意图如上图 34。 水由进水管送入滤池，经过滤池自上而下的过滤，滤后的清水即从连通管注入清水箱内贮存。 水箱充满后，水从出水槽溢流到清水池。 滤池运行中，滤层不断截留悬浮物，造成滤层阻力的逐渐增加，促使虹吸上升管内的水位不断升高。 当水位达到虹吸辅助管管口时，水自该管中落下，通过抽气管，借 以带走虹吸下降管中的空气。 当真空达到一定值时，便发生虹吸作用。 这时，水箱中的水自下而上通过滤层，对滤料进行反洗。 此刻，滤池仍然在进水，反冲洗开始后，进水和冲洗水同时经虹吸上升管、下降管排至排水井排出。 当冲洗水箱水面下降到虹吸破坏管管口时，空气进入虹吸管，破坏虹吸作用，滤池反洗结束，滤池进入下一周期的工作。 无阀重力滤池的主要优点是节省了大量阀门，造价较低；冲洗可完全自动，也可进行强制冲洗，操作管理比较方便。 缺点是池体土建结构较为复杂，滤池处于封闭结构中，装卸较为困难。 超滤是一种带有微孔的高分子滤膜来除去水中 的小颗粒悬浮物、胶体、大分子有机物和细菌的一种膜分离过程。 当水在一定压力的驱动下流过超滤膜表面时，水分子、无机盐及小分子有机物可以透过滤膜，而水中的悬浮物、胶体、微生物等颗粒杂质则被超滤膜截留，从而将这些杂质从水中分离出来，达到净化水质的目的。 反渗透 当纯水与含有盐分的水用半透膜隔开后，膜两侧的水分子都会穿过膜渗透到另一侧。 但是，纯水侧向盐水侧的渗透量大，所以实际的效果是纯水侧的水分子不断的向盐水侧渗透，使盐水侧的水位逐渐升高，这个过程成为渗透。 而反渗透就是渗透的逆过程。 当在半透膜的盐水侧施 加大于渗透压的压力后，原来的渗透平衡就会被打破，由盐水侧向纯水侧渗透的分子量增多，净渗透方向改变为盐水侧的水分子向纯水侧渗透，这个过程就是反渗透。 在工业领域，半透膜是用高分子材料制成的，即反渗透膜。 用于水处理的反渗透膜可以容许水分子透过膜。 但水中所含的离子、有机物分子等不能透过，由此达到了纯化水质、脱盐的目的。 颗粒杂质和胶体对膜的污染是反渗透设备使用中最大的问题，能够污染反渗透膜的杂质有很多，常见的有黏土微粒、有机物、胶体、细菌、铁的腐蚀产物等，所以必须严控控制进水的杂质含量。 离子交换除盐技术 水经过混凝和过滤等预处理后，水中的悬浮物和胶体已被除去，但水中还含有大量的溶解盐类物质，要出去这些盐类，必须经过进一步的脱盐处理。 离子交换是一种借助于离子交换剂上的离子与污水中的离子进行交换反应而除去污水中有害离子的方法。 离子交换技术有着离子的去除效率高、设备比较简单、操作简单的优点。 离子交换主要用于废水首先通过阳离子交换器，由氢离子置换水中带正电荷的阳离子，然后，使阳离子交换器的出水通过阴离子交换器，利用氢氧根离子置换水中的阴离子。 这样，水溶液中固体离子就全部被氢和氢氧根离子所置换，而氢 离子和氢氧根离子反应生成水分子。 进入阳离子交换器后，主要发生如下交换反应： 3 2 2 32 ( ) 2R H C a H C O R C a H C O? ? ? （ 26） 3 2 2 2 32 ( ) 2R H M g H C O R M g H C O? ? ? （ 27） 4 2 2 422R H C a S O R C a H S O? ? ? （ 28） 4 2 2 4R H M g S O R M g H S O? ? ? （ 29） 3 2 3R H N a H C O R N a H C O? ? ? （ 210） 从阳离子交换器出来的水进入到除碳器中，水中的游离 2CO 基本上被出去，水中的 2CO 含量一般可以降到 5/mg L 以下，经过阳离子交换器和除碳器的水进入到阴离子交换器中，主要发生的交换反应是： 2R O H H C l R C l H O? ? ? (211) 2 4 2 4 22 R O H H S O R S O H O? ? ? (212) 2 3 3 2R O H H C O R H C O H O? ? ? (213) 3 3 2R O H H S iO R H S iO H O? ? ? (214) 城市污水的常用处理技术有：混凝沉淀，化学除磷，过滤，消毒等，对会用水质要求更高的有脱氨，离子交换，微滤，超滤，反渗透等，我国常采用混凝 ，沉淀，过滤，消毒的组合处理工艺，国外，膜生物反应器，连续微孔过滤技术都已在工业上应用。 有研究表明，为了是城市中水回用于电厂循环冷却水，根据中水水质特点和电厂循环水水质要求们解决好以下几方面问题是关键，进一步去除残余的悬浮物及胶体；进一步去除二级升华处理后残留的溶解性有机物；去除无机盐类及微生物难以降解的有机物。 处理方法大致可分为以下三类：生物处理法，适用于有机物污染较重的生活生活污水，缺点是需要进行污泥处理，装置密闭性差，易产生臭气而污染环境，运行管理比较复杂，着地面积大等；物理化学法：混凝沉淀加过滤消 毒，主要适用于杂排水处理，可间断运行，不需污泥处理，装置的密闭性稍好，臭气较少，占地面积小且便于管理，缺点是对于溶解性有机物去除较差。 膜处理法：超滤或反渗透加消毒，造价高，能耗大，随着水处理新技术的发展，处理方式趋向生化，物化和膜法的统一联合应用，如采用悬浮生物载体或接触氧化以及膜法，吸附，交换等深度处理技术的综合处理，可以达到较高的处理效果，确定中水回用于处理流程是整个中水系统的中心环节，需要根据污水水质，回用水质，国内水处理技术，处理设备的发展状况，经济技术条件，现场条件，对环境产生的影响及管理水平等因 素综合考虑确定，其中，主要是污水水质状况和中水水质的标准要求，中水水质又因其使用的范围和用途。