【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Cuμg/L≤10≤10手操（查定）+Naμg/L≤5≤5手操（查定）SiO2μg/L≤30≤30手操（查定）溶 O2μg/L≤30≤30手操（查定）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 10 頁(yè)再熱蒸汽出，入口+Naμg/L≤5≤5手操（查定）SiO2μg/L≤15≤15手操（查定）DDHμS/cm＜≤在線低壓加熱器疏水DDμS/cm在線溶 O2μg/L30~15030~150在線Feμg/L≤30≤30手操（查定）高壓加熱器疏水DDμS/cm在線溶 O2μg/L30~15030~150在線Feμg/L≤30≤30手操（查定）輔助蒸汽Feμg/L≤30≤30手操（查定）+Naμg/L≤5≤5手操（查定）SiO2μg/L≤15≤15手操（查定）DDμS/cm手操（查定）閉式冷卻水pH 值8~98~9在線DDμS/cm≤≤在線72h 聯(lián)合啟動(dòng)蒸汽質(zhì)量+Naμg/L≤20≤20在線SiO2μg/L≤30≤30在線機(jī)組啟動(dòng)沖洗給水要求3+Feμg/L≤1000回收，手操（查定）3+Feμg/L100~200合格，手操（查定）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)給水要求YDμmol/L約為 0手操（查定）DDHμS/cm≤在線溶 O2μg/L≤30在線Feμg/L≤50手操（查定）SiO2μg/L≤30在線pH 值~在線N2H4μg/L10~50在線發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水DDμS/cm≤≤在線pH 值~~在線Cuμg/L≤40≤40手操（查定）YDμmol/L0~0~手操（查定）循環(huán)水入口加氯量余氯mg/L~1~1在線（連續(xù)加藥）余氯mg/L33在線（沖擊加藥）循環(huán)水出口余氯余氯mg/L~~在線工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)pH 值6~96~9在線濁度mg/L7070手操（查定）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 11 頁(yè)CODmg/L100100手操（查定）油mg/L≤10≤10手操（查定）氟化物μg/L1010手操（查定）砷化物μg/L手操（查定）硫化物μg/L手操（查定）生活污水pH 值6~96~9在線濁度mg/L7070手操（查定）CODmg/L100100手操（查定）BOD5mg/L3030手操（查定）酸堿中和池排水pH 值6~96~9在線本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 12 頁(yè)4 水處理主要工藝的論證及選擇 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)早期的電廠鍋爐用水是以蒸餾法為基礎(chǔ)的，但隨著機(jī)組容量的增加，水質(zhì)和制水量都難以滿足生產(chǎn)要求。20 世紀(jì) 40 年代發(fā)明離子交換樹脂后，制取鍋爐除鹽水是以離子交換樹脂的交換反應(yīng)為基礎(chǔ)的，由此滿足了大型電廠鍋爐對(duì)水質(zhì)與水量的要求。其典型的制水系統(tǒng)為陽(yáng)床+陰床+混床，出水水質(zhì)在 ~ S/cm 之間，達(dá)到了一級(jí)試劑用水的標(biāo)準(zhǔn)。隨著高參數(shù)、大容量、超臨界機(jī)組的相繼投產(chǎn)及水資源污染的日益加重，如何經(jīng)濟(jì)、高效地去除水中有機(jī)物與離子更另人關(guān)注。從 20 世紀(jì) 60 年代開始，反滲透（RO）技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用日益廣泛，單級(jí)反滲透脫鹽率目前已達(dá) %，為制備電廠鍋爐用水提供了一種新的方法；從 20 世紀(jì) 70 年代開始，在許多制水工藝中它代替了陽(yáng)床+陰床+混床的一級(jí)除鹽系統(tǒng)。從 20 世紀(jì) 90 年代開始，由電滲析（ED）技術(shù)發(fā)展起來(lái)的電除鹽（EDI）在許多制水工藝中代替了混床，RO+EDI 提供了一個(gè)連續(xù)運(yùn)行、無(wú)酸堿再生、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的除鹽制水系統(tǒng)。當(dāng)傳統(tǒng)預(yù)處理被超濾（UF）和微濾（MF）替代時(shí)，即組成所謂的集成膜處理系統(tǒng)（IMS）UF+RO+EDI，也即全膜處理系統(tǒng)；其出水電導(dǎo)率可達(dá) ~ S/cm，出水水質(zhì)完全滿足電廠鍋爐補(bǔ)給水的要求。蒸餾、離子交換、電滲析、反滲透、電除鹽等除鹽方式分別在不同的歷史時(shí)期承擔(dān)著主要的去除水中溶解離子的重任。蒸餾是早期電廠鍋爐用水的主要制備方式，隨著多級(jí)閃蒸等技術(shù)的出現(xiàn)，到目前為止，仍然是一種主要的海水淡化方式。20 世紀(jì) 60 年代末期定型的一級(jí)除鹽+混床的除鹽模式，是目前應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)典、最通用的除鹽方式也是除鹽最徹底的除鹽方式。電滲析在 20 世紀(jì) 60 年代至 80 年代的苦咸水初級(jí)除鹽中應(yīng)用廣泛，但隨著反滲透技術(shù)的出現(xiàn)，電滲析在除鹽領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸被反滲透技術(shù)取代。反滲透已成為目前海水淡化中比重最大的、最經(jīng)濟(jì)的除鹽方式。而在電滲析淡水室中添加陰陽(yáng)樹脂，徹底除去淡水中的鹽分，是目前熱門的終端除鹽方式。以下為各種除鹽方式的技術(shù)性比較。（1）蒸餾法出水品質(zhì)不如離子。對(duì)于高含鹽量水，其經(jīng)濟(jì)性不如 RO；對(duì)于低含鹽量水，其經(jīng)濟(jì)性不如離子交換。淡化海水時(shí)得利用率僅為 25%~40%。（2）離子交換法適合含鹽量 500mg/L 以下的水源，水利用率約為 90%；是目前除鹽最徹底的水處理技術(shù)，除鹽率可達(dá) %，是各種高純水用戶的終端除鹽技術(shù)。（3）電滲析除鹽率一般為 50%~90%，作為離子交換法除鹽的初步除鹽，適合含鹽量 1000~5000mg/L 的水源。水利用率在濃水直排時(shí)為 40%，濃水循環(huán)時(shí)為 70%。容易極化、結(jié)垢、且電耗高，基本被 RO 取代。（4）電除鹽適用于電導(dǎo)率低玉 40μ S/cm 的水源，作為深度除鹽的終端處理工藝。水利用率為80%~95%，除鹽過(guò)程中，不用酸堿。（5）反滲透除鹽率一般為 99%，適合各種含鹽量的水源，但含鹽量大于 300mg/L 時(shí)更經(jīng)濟(jì)。反滲透水利用率一般為 75%~85%，海水淡化時(shí)在本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 13 頁(yè)30%~50%，沒(méi)有酸堿度水排放。 常用除鹽方式的經(jīng)濟(jì)性比較蒸餾法除鹽的水質(zhì)不能滿足現(xiàn)代電廠鍋爐的水質(zhì)要求，因此，蒸餾法一般用于飲用水制備或作為前期的預(yù)除鹽方式；微濾、超濾是反滲透、納濾、電除鹽的預(yù)處理工藝，不能去除水中的鹽分。因此，在以下的經(jīng)濟(jì)比較中，只進(jìn)行反滲透（包括納濾）與離子交換除鹽、電除鹽與離子交換除鹽比較。（1）反滲透除鹽與離子交換除鹽的經(jīng)濟(jì)性比較。由于反滲透除鹽是部分除鹽，因此它只能取代一級(jí)除鹽。其經(jīng)濟(jì)性比較是在相同制水量的反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)與離子交換脫鹽系統(tǒng)（一級(jí)除鹽+混床）之間進(jìn)行的，兩者的基建費(fèi)用基本相當(dāng)，但設(shè)備費(fèi)及安裝工程費(fèi)相差較大，反滲透除鹽要高出 30%~50%。對(duì)于產(chǎn)水量為 200m3/h 的脫鹽系統(tǒng)，反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)設(shè)備及安裝工程費(fèi)投資約為 4 萬(wàn)元/ m3，而離子交換脫鹽系統(tǒng)設(shè)備及安裝工程費(fèi)約為 萬(wàn)元/ m3。從制水成本上看，對(duì)同一種原水，離子交換脫鹽系統(tǒng)與反滲透+混合離子交換脫鹽系統(tǒng)也是不同的。一般來(lái)說(shuō)，在系統(tǒng)進(jìn)水含鹽量為 300mg/L 以下時(shí)，離子交換脫鹽系統(tǒng)較便宜；而進(jìn)水含鹽量大于 300mg/L 時(shí)，反滲透除鹽則更經(jīng)濟(jì)。但隨著膜分離元件的成本降低與再生酸堿費(fèi)用的大幅增長(zhǎng)，在原水含鹽量更低時(shí)（如低于 200mg/L），反滲透等膜處理方式也具有更好的經(jīng)濟(jì)性。（2）電除鹽與離子交換系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性比較。電除鹽（EDI）是將離子交換技術(shù)和電滲析技術(shù)巧妙結(jié)合，并取兩者之長(zhǎng)彌補(bǔ)對(duì)方之短的一種新型純水處理技術(shù)，該方法最適合于應(yīng)用在經(jīng) RO 脫鹽后的水質(zhì)精處理階段。EDI 設(shè)備無(wú)需化學(xué)藥劑的再生，可以連續(xù)運(yùn)行；在進(jìn)水電導(dǎo)率為 60μ S/cm 或更低的條件下，EDI 可制出電導(dǎo)率為 ~ S/cm 的產(chǎn)品水。EDI 作為 RO 出水的純化裝置，在技術(shù)上可完全替代混合床離子交換技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)上兩者也具有可比性。采用 UF+RO+EDI 的全膜處理方式后，與相同制水量的離子交換脫鹽系統(tǒng)（一級(jí)除鹽+混床）相比，雖然兩者的設(shè)備費(fèi)及安裝工程費(fèi)基本相當(dāng)，但其基建費(fèi)用少了 10%~30%。通過(guò)比較三種不同的產(chǎn)水量、不同進(jìn)水含鹽量組合在運(yùn)行情況下的成本，結(jié)果表明：低至中型產(chǎn)水量系統(tǒng)，EDI 比混床的年度運(yùn)行費(fèi)用更經(jīng)濟(jì)；，EDI 的費(fèi)用也與混床相當(dāng)； 系統(tǒng)在對(duì) RO 出水的純化上比混床系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，EDI 還具有混床系統(tǒng)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如沒(méi)有廢水的監(jiān)測(cè)、排放，較小的安裝空間，較低的防腐要求，運(yùn)行人員更少地對(duì)化學(xué)藥劑進(jìn)行操作處理，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)變化可適應(yīng)能力強(qiáng)等。從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及水質(zhì)等多方面考慮本工藝使用超濾 UF+一級(jí)反滲透 RO+一級(jí)除鹽+混床系統(tǒng)，其具體工藝流程如下：清水→加熱器→自清洗過(guò)濾器→超濾膜組件→超濾產(chǎn)水箱→保安過(guò)濾器→升壓泵→反滲透膜組件→預(yù)脫鹽水箱→預(yù)脫鹽水泵→強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換器→大氣式除二氧化碳器→強(qiáng)堿陰離子交換器→體內(nèi)再生混床→除鹽水箱→除鹽水泵→送至主廠房凝結(jié)水補(bǔ)水箱。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 14 頁(yè) 預(yù)處理系統(tǒng)的選擇預(yù)處理系統(tǒng)是指離子交換系統(tǒng)進(jìn)水及反滲透前處理系統(tǒng)進(jìn)水的處理系統(tǒng)，它是對(duì)天然水進(jìn)行處理，去除水中懸浮物和膠體，包括混凝、澄清、過(guò)濾、沉淀軟化、吸附、消毒處理等處理單元。它的系統(tǒng)構(gòu)成是根據(jù)原水水質(zhì)和后續(xù)系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的要求來(lái)確定的。本工藝采用的是運(yùn)河水，屬于地表水。地表水預(yù)處理采用沉淀（混凝）、澄清、過(guò)濾。懸浮物含量較小時(shí)，可采用接觸混凝、過(guò)濾或膜處理。當(dāng)?shù)乇硭畱腋⌒怨腆w和泥沙含量超過(guò)所選用澄清池的進(jìn)水要求時(shí)，應(yīng)在供水系統(tǒng)中設(shè)置降低泥沙含量的預(yù)沉淀設(shè)施或備用水源。地表水常見的預(yù)處理工藝通常有 5 種，分別為：—沉淀軟化（加酸）—過(guò)濾；凝過(guò)濾。—澄清—過(guò)濾；—混凝—澄清—過(guò)濾；—澄清（沉淀軟化加酸）—過(guò)濾。根本工藝水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性等方面考慮采用第 3 種處理工藝，即混凝—澄清—過(guò)濾系統(tǒng)。 反滲透進(jìn)水前處理系統(tǒng)由于反滲透膜結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)提出了更高的要求，必須設(shè)置專用的處理裝置來(lái)保證這種要求。反滲透前處理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：徹底去除水的濁度，使 SDI 穩(wěn)定的達(dá)到要求；防止膜面析出垢；降低水的 COD，減少膜面生長(zhǎng)細(xì)菌的可能；去除水中余氯，防止膜被氧化，尤其是復(fù)合膜；調(diào)節(jié)水溫，既保證一定水通量，又保證膜水解速度符合要求。對(duì)于地表水，常見的反滲透前處理系統(tǒng)有 5 種：→細(xì)砂過(guò)濾→活性炭過(guò)濾器（加 NaHSO3）→加熱器（加酸、阻垢劑）→保安過(guò)濾→RO；2. 預(yù)處理后水（加 NaClO，混凝劑）→雙層濾料過(guò)濾→活性炭過(guò)濾（加 NaHSO3）→加熱器（加酸、阻垢劑）→保安過(guò)濾→RO；3. 預(yù)處理后水→加熱器（加混凝劑）→雙層濾料過(guò)濾（加酸）→活性炭過(guò)濾（加NaClO、阻垢劑）→保安過(guò)濾→RO；4. 預(yù)處理后水→自清洗過(guò)濾器→超濾（加 NaHSO酸、阻垢劑）→加熱器→保安過(guò)濾→RO；5. 預(yù)處理后水→浸入式簾式膜（加 NaClO）→水箱（加NaHSO酸、阻垢劑）→加熱器→保安過(guò)濾→RO。本工藝水質(zhì)為低濁度地表水，從水質(zhì)及經(jīng)濟(jì)等方面考慮使用第 4 種工藝系統(tǒng)，即預(yù)處理后水→自清洗過(guò)濾器→超濾（加 NaHSO酸、阻垢劑）→加熱器→保安過(guò)濾→RO 系統(tǒng)。 凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水裝置是鍋爐的重要輔助設(shè)備，它的安全、穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于鍋爐的給水質(zhì)量起關(guān)鍵作用。凝結(jié)水處理的使用方式主要與機(jī)組參數(shù)、鍋爐形式、冷卻水質(zhì)、凝汽器管材等情況有關(guān)。本工藝為 600MW 超臨界直流鍋爐，故選用凝結(jié)水處理系統(tǒng)時(shí)每臺(tái)機(jī)組宜裝設(shè)一套能處理全部凝結(jié)水的除鹽裝置（即處理量為 100%），并設(shè)置備用。同時(shí)應(yīng)設(shè)置除鐵設(shè)施，并不少于 2 臺(tái)。凝結(jié)水處理的目的是為了去除系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物和由凝汽器泄露而帶入的鹽類。凝結(jié)水處理系統(tǒng)原則上由三部分組成：前置過(guò)濾器—除鹽裝置—后置過(guò)濾器。后置過(guò)濾器的作用本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 15 頁(yè)是去除除鹽裝置泄露出的碎樹脂，目前多用樹脂捕捉器代替；前置過(guò)濾器目前使用的有覆蓋過(guò)濾器、電磁過(guò)濾器、陽(yáng)離子交換、管式精密過(guò)濾器等；除鹽裝置常用的是體外再生高速混床，也有采用復(fù)床除鹽方式的三床式和三室床，或陽(yáng)—陰床，還有采用樹脂粉末覆蓋過(guò)濾器等。目前常用的凝結(jié)水處理系統(tǒng)有 4 種：（1）前置過(guò)濾器（除鐵用）；（2）空氣擦洗體外再生高速混床（或復(fù)床除鹽）；（3）前置過(guò)濾器—體外再生高速混床（或復(fù)床除鹽）；（4）樹脂粉末覆蓋過(guò)濾器。根據(jù)本工藝的鍋爐類型（600WM 超臨界直流鍋爐）、處理量（1500m3/h）