超濾中水回用在電廠的應(yīng)用分析

一、引言

隨著水資源的日益短缺和水污染的不斷加劇，作為耗水大戶的火電廠面臨著以水限電、以水定電的嚴(yán)峻情況。節(jié)能減排、中水回用成為火電廠緩解這一矛盾的重要手段。中水作為一種水量充足、水質(zhì)穩(wěn)定的潛在水資源，回用于火電廠主要作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水和鍋爐補(bǔ)給水的原水，具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。超濾技術(shù)憑借其優(yōu)異的分離效果，在城市中水深度處理與電廠的回用中得到了廣泛應(yīng)用。

二、超濾中水回用的背景與意義

水資源現(xiàn)狀與電廠用水困境

我國(guó)人均淡水資源匱乏，北方地區(qū)尤為嚴(yán)重，人均水資源占有量遠(yuǎn)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。而電廠作為用水大戶，其水資源使用量受到較大限制。傳統(tǒng)的水源供應(yīng)難以滿足電廠持續(xù)增長(zhǎng)的用水需求，因此尋找新的水源成為當(dāng)務(wù)之急。

中水回用的優(yōu)勢(shì)

中水是指城市生活污水經(jīng)處理達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用雜用水。它具有水質(zhì)水量基本穩(wěn)定、再處理方法較為簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。將中水回用于電廠，不僅可以緩解水資源短缺的問(wèn)題，還能降低電廠的用水成本，減少對(duì)環(huán)境的污染，具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

三、超濾技術(shù)在電廠中水回用中的原理與特點(diǎn)

超濾原理

超濾是一種以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離過(guò)程，它利用超濾膜的篩分作用，將水中的大分子有機(jī)物、膠體、懸浮物、細(xì)菌等雜質(zhì)截留，而水分子和小分子物質(zhì)則透過(guò)膜，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。超濾膜的孔徑一般在 0.001 - 0.1μm 之間，能夠有效去除水中的大部分污染物。

超濾特點(diǎn)

• 分離效率高：超濾技術(shù)能夠高效地去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等雜質(zhì)，對(duì)濁度、COD、BOD 等指標(biāo)有較好的去除效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
• 占地面積小：與傳統(tǒng)的水處理工藝相比，超濾設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可節(jié)省大量的土地資源。
• 運(yùn)行管理簡(jiǎn)單：超濾系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作方便，運(yùn)行管理相對(duì)簡(jiǎn)單，可降低人工成本。
• 能耗低：超濾過(guò)程不需要加熱，能耗較低，符合節(jié)能減排的要求。

四、超濾中水回用在電廠的具體應(yīng)用案例

湛江電力有限公司中水回用項(xiàng)目

該項(xiàng)目采用超濾 + 反滲透的雙膜法工藝處理中水。結(jié)果表明，該工藝能有效除去中水經(jīng)預(yù)處理后殘留的污染物，對(duì)有機(jī)物、氨氮、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的去除率分別為 91.67%、93.22%、98.49%，出水水質(zhì)優(yōu)良且穩(wěn)定。經(jīng)離子交換系統(tǒng)處理后，滿足鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)要求。在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行維護(hù)條件下，長(zhǎng)期運(yùn)行膜性能沒(méi)有明顯變化。

國(guó)電大武口熱電有限公司中水回用工程

該工程詳細(xì)介紹了龍?jiān)纯刮廴境瑸V膜及某進(jìn)口品牌超濾膜的應(yīng)用情況。超濾系統(tǒng)的運(yùn)行狀況顯示，超濾技術(shù)在城市中水深度處理與電廠回用中具有重要作用。同時(shí)，對(duì)超濾系統(tǒng)的清洗狀況作出分析對(duì)比，總結(jié)了抗污染超濾膜在廢水資源化領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

某廠循環(huán)水排污水回用項(xiàng)目

該廠為了降低水耗，決定采用循環(huán)水系統(tǒng)排污水作為生產(chǎn)脫鹽水的原水。方案選擇上，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用多介質(zhì)過(guò)濾器 + 超濾裝置 + 一級(jí)反滲透 + 二級(jí)反滲透 + 脫碳塔 + 混床的工藝。多介質(zhì)過(guò)濾器 + 超濾工藝是一種比較穩(wěn)定的預(yù)處理工藝，其出水 SDI 值不超過(guò) 3，完全可以起到對(duì)反滲透的保護(hù)作用。將循環(huán)水排污水加入絮凝劑后，用多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾，可部分除去水中的懸浮固體、有機(jī)物、膠體微粒，大大提高后續(xù)超濾的膜通量，保證超濾系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

五、超濾中水回用在電廠應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決措施

膜污染問(wèn)題

城市中水中含有大量的有機(jī)物及污染物質(zhì)，易造成超濾膜污染加劇，從而影響其使用效果與壽命。解決措施包括選擇抗污染性能好的超濾膜，如國(guó)電大武口熱電有限公司使用的龍?jiān)纯刮廴境瑸V膜；加強(qiáng)預(yù)處理，通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器、絮凝劑等去除水中的大部分雜質(zhì)，降低膜污染的風(fēng)險(xiǎn)；定期對(duì)超濾膜進(jìn)行清洗，恢復(fù)膜的性能。

運(yùn)行參數(shù)調(diào)整問(wèn)題

水源變化和運(yùn)行方式會(huì)對(duì)超濾系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。例如，某電廠超濾（UF）系統(tǒng)進(jìn)水水源由市政自來(lái)水更改為中水后，UF 系統(tǒng)的跨膜壓差升高了 30%，不連續(xù)運(yùn)行方式以及進(jìn)水水質(zhì)惡化是造成跨膜壓差上升的主要因素。解決措施是根據(jù)水源水質(zhì)和運(yùn)行要求，合理調(diào)整超濾系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，如運(yùn)行壓力、通量、反洗周期等，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

成本問(wèn)題

超濾中水回用系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行需要一定的成本，包括設(shè)備投資、膜更換費(fèi)用、藥劑費(fèi)用等。解決措施是通過(guò)優(yōu)化工藝方案，選擇性?xún)r(jià)比高的設(shè)備和膜材料，降低建設(shè)成本；加強(qiáng)運(yùn)行管理，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。例如，某廠通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇了更經(jīng)濟(jì)的水處理工藝，每噸水的成本節(jié)約了 0.58 元。

六、超濾中水回用在電廠的應(yīng)用前景與展望

政策支持與市場(chǎng)需求

隨著國(guó)家對(duì)水資源保護(hù)和節(jié)能減排的重視，相關(guān)政策不斷出臺(tái)，鼓勵(lì)電廠采用中水回用技術(shù)。同時(shí)，水資源短缺的現(xiàn)狀也使得電廠對(duì)中水回用的需求日益增加。因此，超濾中水回用在電廠具有廣闊的市場(chǎng)前景。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)，超濾技術(shù)將不斷發(fā)展和創(chuàng)新。一方面，超濾膜的性能將不斷提高，如抗污染性能、通量、截留率等，以適應(yīng)更復(fù)雜的水質(zhì)條件；另一方面，超濾系統(tǒng)的自動(dòng)化程度將進(jìn)一步提高，運(yùn)行管理更加智能化，降低人工成本和操作難度。此外，超濾技術(shù)與其他水處理技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用也將成為發(fā)展趨勢(shì)，以提高中水回用的效果和效率。

總之，超濾中水回用在電廠的應(yīng)用具有重要的意義和廣闊的前景。雖然在應(yīng)用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，但通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，這些問(wèn)題將逐步得到解決。電廠應(yīng)積極推廣和應(yīng)用超濾中水回用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，為節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。