描 述：

       針對(duì)西藏某水泥廠配套工業(yè)級(jí)余熱發(fā)電工程，余熱鍋爐補(bǔ)給水制備采用兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合工藝，目前該余熱發(fā)電項(xiàng)目已*并網(wǎng)發(fā)電。運(yùn)行結(jié)果表明，兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合工藝在工業(yè)余熱鍋爐補(bǔ)給水制備中的應(yīng)用是可行的，且出水水質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定、運(yùn)行維護(hù)便捷高效、綜合工程投資經(jīng)濟(jì)合理。

前言

       傳統(tǒng)的低壓余熱發(fā)電鍋爐補(bǔ)給水的制備常采用反滲透（ＲＯ）＋混床（ＭＢ）組合工藝，混床作為該工藝的終端深度除鹽設(shè)備具有其本身的缺陷，即需要周期性的樹脂再生，這種應(yīng)用酸堿的化學(xué)再生過程存在一定的不安全性。不但操作不便，而且會(huì)產(chǎn)生大量的廢酸廢堿，成為污染水體和土壤的污染源，兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合工藝較之基本上解決了酸堿消耗、再生污染、運(yùn)行繁瑣、綜合成本高等問題。本工程即為西藏某水泥廠配套工業(yè)級(jí)余熱發(fā)電配套工程，其中余熱鍋爐補(bǔ)給水采用兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合工藝制備，系統(tǒng)制水能力為６ｍ３／ｈ。

１工程概況
１、１原水水質(zhì)
       本工程以水泥廠現(xiàn)有給水管網(wǎng)為水源，水源經(jīng)兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合工藝處理后管送到主廠房各用水點(diǎn)，原水水質(zhì)見表１。

１、２

       出水水質(zhì)要求該系統(tǒng)出水水質(zhì)應(yīng)滿足《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ／Ｔ１２１４５－２０１６）中規(guī)定的水質(zhì)要求，ＥＤＩ*終產(chǎn)水水質(zhì)需滿足表２要求。

２工藝流程
       鍋爐補(bǔ)給水采用預(yù)處理＋二級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ處理工藝，其主要工藝流程如下：管網(wǎng)供水→原水箱→原水泵（１用１備）→熱交換器→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾→保安過濾器→一級(jí)反滲透高壓泵（１用１備）→一級(jí)反滲透裝置→一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱→二級(jí)反滲透高壓泵（１用１備）→二級(jí)反滲透裝置→中間水箱→中間水泵（１用１備）→紫外線殺菌器→精密過濾器→ＥＤＩ裝置→除鹽水箱→除鹽水泵（１用１備）→熱力系統(tǒng)系統(tǒng)輔助工藝流程有：過濾器反洗系統(tǒng)、ＲＯ清洗系統(tǒng)、混凝劑投加系統(tǒng)、殺菌劑投加系統(tǒng)、阻垢劑投加系統(tǒng)、還原劑加藥系統(tǒng)、加堿系統(tǒng)和加氨系統(tǒng)等。

３主要設(shè)備
３、１原水箱
       由于市政管網(wǎng)存在供水量和供水壓力不足的可能，原水箱的設(shè)置能起到很好的緩沖作用，可保證后續(xù)用水的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)原水箱為圓形立式水箱，采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼現(xiàn)場焊接制作，工藝尺寸為Φ４８００ｍｍ×Ｈ４５００ｍｍ，穩(wěn)定蓄水體積為８０ｍ３。
３、２原水泵
設(shè)置原水泵的目的是將原水增壓到０、３５ＭＰａ以上，以滿足多介質(zhì)過濾器進(jìn)水壓力，本系統(tǒng)設(shè)置２臺(tái)（１用１備）原水泵，流量１１ｍ３／ｈ，揚(yáng)程４０ｍ，電機(jī)功率２、５ｋＷ。

３、３多介質(zhì)過濾器
       多介質(zhì)過濾器主要用于去除水中較大固體顆粒、懸浮物、膠體等以降低水濁度。本系統(tǒng)設(shè)置１臺(tái)處理水量為１１ｍ３／ｈ的單流壓力式多介質(zhì)過濾器。本體材質(zhì)為碳鋼襯膠，襯膠厚度≥３ｍｍ。濾料采用石英砂（層高≥４００ｍｍ）及無煙煤（層高≥８００ｍｍ），填料高度不包含墊層高度，濾料粒徑０、６～１、２ｍｍ，排水帽采用不銹鋼材質(zhì)。設(shè)備工藝要求：濾速＜６ｍ／ｈ，出水水質(zhì)懸浮物≤１ｍｇ／Ｌ，手動(dòng)反洗。

３、４活性炭過濾器
       活性炭過濾器主要用于去除水中有機(jī)物、膠體硅、余氯等，能夠去除氨氮和亞硝酸鹽［１］，對(duì)臭味、色度、重金屬離子的吸附能力很強(qiáng)。本系統(tǒng)設(shè)置１臺(tái)處理水量為１１ｍ３／ｈ的單流壓力式活性炭過濾器，本體材質(zhì)為碳鋼襯膠，襯膠厚度≥３ｍｍ。濾料采用精制活性炭（層高≥２０００ｍｍ，填料高度不包含墊層高度），排水帽采用不銹鋼材質(zhì)。設(shè)備工藝要求出水水質(zhì)：ＳＤＩ＜４，濾速＜６ｍ／ｈ，ＴＯＣ＜２、０ｐｐｍ，余氯＜０、１ｐｐｍ，手動(dòng)反洗。出水口設(shè)置ＳＤＩ測定儀１臺(tái)。

３、５熱交換器
       由于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貎H為７、４℃，年平均*低氣溫低至－１４、６℃，本系統(tǒng)設(shè)置１臺(tái)熱交換器。過流材質(zhì)：ＳＵＳ３０４，處理水量：１１ｍ３／ｈ，交換后水溫約２５℃，配套溫控器、溫控閥、疏水閥、壓力表等管閥件，能自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫。熱源采用ＡＱＣ鍋爐低壓蒸汽，低壓蒸汽參數(shù)：０、２ＭＰａ，１７０℃，９ｔ／ｈ。

３、６反滲透系統(tǒng)
       操作電流一定時(shí)，ＥＤＩ出水電導(dǎo)率將隨著進(jìn)水電導(dǎo)率增加而增加［２］，考慮到本工程水源水質(zhì)的浮動(dòng)性，為確保ＥＤＩ進(jìn)出水水質(zhì)，本工程采用兩極反滲透系統(tǒng)，其中一級(jí)反滲透，單根膜脫鹽率達(dá)９９、７５％。當(dāng)設(shè)計(jì)水溫在２５℃，反滲透裝置的回收率為７５％時(shí)，每套ＲＯ裝置配置９根膜元件，每根膜元件有效膜面積為４００ｍ２，分別裝在３根ＦＲＰ壓力容器內(nèi)，成１∶２排列，每支膜管裝３個(gè)膜元件。二級(jí)反滲透，單根膜脫鹽率達(dá)９９、７５％。當(dāng)設(shè)計(jì)水溫在２５℃，反滲透裝置的回收率為８５％時(shí)，每套ＲＯ裝置配置６根膜元件，每根膜元件有效膜面積為４００ｍ２，分別裝在２根ＦＲＰ壓力容器內(nèi)，成１∶１排列，每支膜管裝３個(gè)膜元件。反滲透進(jìn)水需滿足：余氯≤０、１ｍｇ／Ｌ，ＳＤＩ≤４，ＴＯＣ≤２ｍｇ／Ｌ，濁度＜１、０ＮＴＵ［３］，４＜ｐＨ＜１１。為充分保證進(jìn)水水質(zhì)，在反滲透模件進(jìn)水口設(shè)置５μｍ精密過濾器。反滲透系統(tǒng)出水水質(zhì)滿足ＥＤＩ裝置進(jìn)水要求：電導(dǎo)率＜４０μＳ／ｃｍ，總硬度（ＣａＣＯ３計(jì)）＜０、５ｍｇ／Ｌ，余氯＜０、０５ｍｇ／Ｌ，ＳｉＯ２≤０、５ｍｇ／Ｌ。反滲透成套集成在同一模架上，包括精密過濾器、一級(jí)高壓進(jìn)水泵、二級(jí)高壓進(jìn)水泵、膜組件、壓力容器、一級(jí)反滲透產(chǎn)水箱等。

３、７中間水箱
       設(shè)置１臺(tái)容積為３ｍ３的中間水箱，材質(zhì)為ＰＥ。水箱配套磁翻板液位計(jì)，與中間水泵形成液位連鎖控制。

３、８中間水泵
       配置２臺(tái)（１用１備）中間水泵，中間水泵的作用是為后續(xù)ＥＤＩ系統(tǒng)提供穩(wěn)定的進(jìn)水壓力和水量，流量８ｍ３／ｈ，揚(yáng)程４０ｍ，電機(jī)功率５、５ｋＷ。

 

３、９ＥＤＩ系統(tǒng)
       ＥＤＩ出力為６ｍ３／ｈ，產(chǎn)水回收率＞９０％，工作溫度：５℃～３５℃，ｐＨ耐受范圍：２～１１。ＥＤＩ濃水循環(huán)利用，濃水壓頭＞０、２ＭＰａ，回收至原水箱。ＥＤＩ產(chǎn)水壓頭＞０、２５ＭＰａ使產(chǎn)水進(jìn)入除鹽水箱。單模塊設(shè)計(jì)出力３ｍ３／ｈ，產(chǎn)水電導(dǎo)率≤０、１μＳ／ｃｍ。當(dāng)設(shè)計(jì)水溫在２５℃，ＥＤＩ裝置的回收率為９０％時(shí)，每套ＥＤＩ裝置配置２塊模塊，組成１套ＥＤＩ裝置，為保證ＥＤＩ的*使用壽命，在進(jìn)水口依次設(shè)置紫外線殺菌器、１μｍ微孔過濾器。ＥＤＩ系統(tǒng)成套集成在同一模架上，包括ＥＤＩ模塊、１μｍ微孔過濾器、紫外線殺菌器等。

３、１０純水箱
       設(shè)置純水箱的目的是保證本車間可儲(chǔ)蓄一定量的除鹽水，以防止緊急狀況下向余熱電站大量供水，本系統(tǒng)純水箱為圓形立式水箱，采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼現(xiàn)場焊接制作，工藝尺寸為Φ４８００ｍｍ×Ｈ４５００ｍｍ，穩(wěn)定蓄水體積為８０ｍ３。

３、１１除鹽水泵
       系統(tǒng)設(shè)置２臺(tái)（１用１備）除鹽水泵，除鹽水泵揚(yáng)程４５ｍ，流量６ｍ３／ｈ，電機(jī)功率２、２ｋＷ。水泵應(yīng)配套水箱液位連鎖控制系統(tǒng)。水泵形式為立式離心泵，電動(dòng)機(jī)能效一級(jí)，葉輪為全金屬結(jié)構(gòu)，并配有油位指示器和聯(lián)軸器罩，機(jī)械密封。所有水泵均為不銹鋼。

３、１２附屬系統(tǒng)
       輔助工藝系統(tǒng)包括：過濾器反洗系統(tǒng)、ＲＯ清洗系統(tǒng)、混凝劑投加系統(tǒng)、殺菌劑投加系統(tǒng)、阻垢劑投加系統(tǒng)、還原劑加藥系統(tǒng)、加堿系統(tǒng)和加氨系統(tǒng)等。

４運(yùn)行狀況
       本工程使用的預(yù)處理＋兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ水處理系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)據(jù)業(yè)主反饋*表２中水質(zhì)要求。系統(tǒng)藥品化學(xué)成分及投加量見表３，預(yù)處理系統(tǒng)中多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器均采用手動(dòng)反洗操作，當(dāng)系統(tǒng)壓差達(dá)到０、０５ＭＰａ時(shí)，進(jìn)行反沖洗１５ｍｉｎ，然后正沖洗１０ｍｉｎ。兩級(jí)ＲＯ開機(jī)沖洗，運(yùn)行期間間隔１ｈ沖洗一次?？缒翰钤黾樱保埃ァ保担セ虍a(chǎn)品水的脫鹽率下降１０％～１５％再或者產(chǎn)品水膜透過量下降１０％～１５％時(shí)，進(jìn)行在線化學(xué)清洗，先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)０、１％的ＮａＯＨ循環(huán)清洗１５ｍｉｎ，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)０、２％的ＨＣｌ循環(huán)清洗１５ｍｉｎ，清洗后系統(tǒng)效能可恢復(fù)至９８％以上。兩級(jí)反滲透需分開清洗，不能同時(shí)清洗。

５結(jié)果：
       該工程的*穩(wěn)定運(yùn)行表明兩級(jí)ＲＯ＋ＥＤＩ組合水處理工藝*低壓余熱鍋爐補(bǔ)給水的制水性能要求，出水電導(dǎo)率可長期穩(wěn)定＜０、１μｓ／ｃｍ。與傳統(tǒng)ＲＯ＋ＭＢ相比較，本工藝系統(tǒng)具有顯著的自動(dòng)化程度高、運(yùn)行成本低、制水連續(xù)性強(qiáng)、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。