一种用于火电厂循环冷却水补充水的再生水深度处理方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103964643 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103964643 A (21)申请号 201410209867.8 (22)申请日 2014.05.19 C02F 9/14(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100000 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网技术学院 国网山东省电力公司 (72)发明人 李艳萍 李勇 王贵明 (74)专利代理机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 李桂存 (54) 发明名称 一种用于火电厂循环冷却水补充水的再生水 深度处理方法 (57) 摘要 本发明涉及一种再生水的处理方法。

2、， 特别涉 及一种用于火电厂循环冷却水补充水的再生水深 度处理方法。采用以下步骤 ： 再生水曝气处理 ； 先 加入消石灰， 再加入混凝剂聚合硫酸铁， 最后加入 高效助凝剂， 沉降， 抽取上层澄清液 ； 杀菌剂进行 杀菌后， 加入硫酸调pH至7.58.0 ； 加入复合阻垢 缓蚀剂。 通过本发明的深度处理方法， 解决了再生 水在电厂回用中所涉及的深度处理、 杀菌、 阻垢、 防腐、 氨氮处理等相关技术难题， 为再生水在电厂 的安全和经济使用提供了技术支持， 再生水在电 厂作为循环水补充水回用， 其经济、 社会和环境效 益都十分显著。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19。

3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103964643 A CN 103964643 A 1/1 页 2 1. 一种用于火电厂循环冷却水补充水的再生水深度处理方法， 采用以下步骤 ： （1） 再生水引入曝气生物滤池中进行曝气处理后进入沉淀池， 沉淀分离取上清液 ； （2） 步骤 （1） 的上清液先加入消石灰， 搅拌均匀后， 再加入混凝剂聚合硫酸铁， 搅拌均 匀后， 最后加入高效助凝剂， 再搅拌均匀， 澄清池沉降， 抽取上层澄清液 ； 消石灰的加入量为 230 460mg/L， 聚合硫酸铁的加入量为 6mg/L 15mg /。

4、L， 所述的高效助凝剂为海带提取 物海藻酸钠凝胶溶液， 高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为 10mg/L 15mg/L ； 所述的海 藻酸钠凝胶溶液， 是采用以下方法制成 : 将 1Kg 干海带充分浸泡， 去除泥沙后切成 5cm 左右 的小段， 在 1.0MPa 压力下维持 10 分钟进行蒸汽爆破处理， 处理后的海带再加入 10L 2%( 重 量)碳酸钠溶液， 维持45消化1小时， 加入10Kg水， 搅拌均匀后分离， 弃去残渣， 取粘稠上 清液即为海藻酸钠凝胶溶液 ; （3） 步骤 （2） 的澄清液加入杀菌剂进行杀菌后， 加入硫酸调 pH 至 7.5 8.0 ； （4） 步骤 （3） 的水按 8。

5、mg L 的量加入复合阻垢缓蚀剂， 混合均匀后， 加入电厂循环冷 却水 ； 所述的复合阻垢缓蚀剂为是重量配比为 3 ： 1.5 ： 2 ： 3 ： 1 ： 10 ： 7 ： 12 的钼酸钠、 七水硫 酸锌、 柠檬酸钠、 三乙醇胺、 苯并三氮唑、 聚天冬氨酸、 聚环氧琥珀酸、 丙烯酸-丙烯酸酯-磺 酸盐三元共聚物。 权 利 要 求 书 CN 103964643 A 2 1/3 页 3 一种用于火电厂循环冷却水补充水的再生水深度处理方法 技术领域 0001 本发明涉及一种再生水的处理方法， 特别涉及一种用于火电厂循环冷却水补充水 的再生水深度处理方法。 背景技术 0002 循环冷却水在火电厂总用水。

6、中占到 70% 以上， 中国是一个水资源短缺的国家， 水 源供给已经成为制约火电厂建设和生产的瓶颈因素之一。再生水是城市污水和工业废水 经一定处理后可以回用于特定用途的水， 和海水淡化、 跨流域调水等用水方案相比， 再生水 具有明显的优势 ： 再生水的成本约为 13 元 / 吨， 而海水淡化的成本约为 57 元 / 吨， 跨流 域调水的成本约为 520 元 / 吨。同时， 污水再生利用有助于改善生态环境， 实现水生态的 良性循环。因此， 再生水成为电厂循环冷却水的长期、 稳定、 充足的第二水源。在缓解电厂 水源供需矛盾、 减轻了污染， 减少城市向环境的排污量等方面， 具有广泛的应用前景。但再 。

7、生水来源包含生活污水、 各种废水， 因此含盐量高、 有机物含量高、 氨氮含量高， 细菌种群复 杂， 对金属管材的腐蚀和结垢倾向大， 极易造成换热器等部件的结垢、 腐蚀和微生物生长。 0003 处理之后的循环冷却水水质必须满足下列条件 ： (1) 避免传热面结垢 ； (2) 避免引 起换热面大面积腐蚀， 特别要注意防止点状腐蚀 ； (3) 避免循环系统中微生物聚积、 细菌和 藻类生长 ； (4) 循环水处理系统应尽可能简单 ； (5) 循环水处理系统运行费用低 ； (6) 循环 水处理系统运行可靠， 出水水质稳定， 符合设备规范的要求。 0004 为了达到上述要求， 再生水必须进行深度处理， 才。

8、能达到火电厂循环冷却水补充 水用水的要求。 发明内容 0005 本发明为了克服以上技术的不足， 提供了一种用于火电厂循环冷却水补充水的再 生水深度处理方法， 该补充用水无结垢、 无腐蚀现象， 处理郊果好， 工艺简单， 具有显著的经 济、 社会和环境效益。 0006 本发明的用于火电厂循环冷却水补充水的再生水深度处理方法， 采用以下步骤 ： （1） 再生水引入曝气生物滤池中进行曝气处理后进入沉淀池， 沉淀分离取上清液 ； （2） 步骤 （1） 的上清液先加入消石灰， 搅拌均匀后， 再加入混凝剂聚合硫酸铁， 搅拌均 匀后， 最后加入高效助凝剂， 再搅拌均匀， 澄清池沉降， 抽取上层澄清液 ； 消石。

9、灰的加入量为 230 460mg/L， 聚合硫酸铁的加入量为 6mg/L 15mg /L， 所述的高效助凝剂为海带提取 物海藻酸钠凝胶溶液， 高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为 10mg/L 15mg/L ； 所述的海 藻酸钠凝胶溶液， 是采用以下方法制成 : 将 1Kg 干海带充分浸泡， 去除泥沙后切成 5cm 左右 的小段， 在 1.0MPa 压力下维持 10 分钟进行蒸汽爆破处理， 处理后的海带再加入 10L 2%( 重 量)碳酸钠溶液， 维持45消化1小时， 加入10Kg水， 搅拌均匀后分离， 弃去残渣， 取粘稠上 清液即为海藻酸钠凝胶溶液 ; （3） 步骤 （2） 的澄清液加入杀菌剂进。

10、行杀菌后， 加入硫酸调 pH 至 7.5 8.0 ； 说 明 书 CN 103964643 A 3 2/3 页 4 （4） 步骤 （3） 的水按 8mg L 的量加入复合阻垢缓蚀剂， 混合均匀后， 加入电厂循环冷 却水 ； 所述的复合阻垢缓蚀剂为是重量配比为 3 ： 1.5 ： 2 ： 3 ： 1 ： 10 ： 7 ： 12 的钼酸钠、 七水硫 酸锌、 柠檬酸钠、 三乙醇胺、 苯并三氮唑、 聚天冬氨酸、 聚环氧琥珀酸、 丙烯酸-丙烯酸酯-磺 酸盐三元共聚物。 0007 由于循环冷却水运行温度在 40 70， 整个循环水系统开放式运行， 富含氧气， 非常适合菌藻微生物繁殖。 因此对补水中氨氮、 。

11、COD、 磷等营养元素的要求较严格， 营养元素 过多将引起细菌的滋生， 产生粘泥腐蚀问题， 尤其是氨氮含量高时， 硝化菌的繁殖要消耗碱 度， 造成 pH 值下降， 严重危害循环水系统的安全运行。因此， 本发明的处理方法， 首先采用 生物曝气处理， 脱除氨氮后用于循环冷却水补充水。 0008 曝气处理后的再生水， 分别加入消石灰、 混凝剂和高效助凝剂， 进行沉淀处理。首 先加入消石灰进行软化处理， 去除大部分碳酸盐硬度。其次加入混凝剂 （聚合硫酸铁） 进行 混凝处理， 使水中原有的悬浮物、 胶体和软化过程形成的碳酸钙微晶等微小颗粒形成较大 尺寸的矾花沉淀。 最后加入高效助凝剂， 进一步促进絮体长。

12、大和沉淀， 降低再生水的硬度和 浊度。混凝处理过程中形成的微小沉淀物， 经过海藻酸钠凝胶长链分子的吸附作用和架桥 作用， 粘合形成较大的颗粒， 直接用自然沉降法快速与水分离， 上层的清水直接利用。本发 明采用的高效助凝剂为海带提取物海藻酸钠凝胶溶液， 其外观为微黄色粘稠液体， 无毒 无味， 不受pH值限制， 并能广泛与聚铁、 聚铝、 硫酸铝等多种絮凝剂配合使用,效果俱佳， 是 一种理想的环保型水处理助凝剂。 0009 本发明的再生水加入复合阻垢缓蚀剂后， 就可以直接用于电厂循环冷却水补充 水。本发明采用的复合阻垢缓蚀剂， 无毒、 不含磷， 无环境影响。复配成品为茶色略粘稠液 体， 密度1.25。

13、g/mL， 固含量约30%， 可以长期在高温 （75） 、 高pH值系统下运行， 对循环水系 统的碳钢、 不锈钢、 铜等管材材质都具有很好的防腐性能， 阻垢率大于 91.3%。 0010 上述本发明的再生水深度处理方法， 为了进一步提高杀菌效果， 所述的杀菌剂为 二氧化氯和异噻唑啉酮组成的复合杀菌剂， 二氧化氯为常规连续添加杀菌剂， 用量 （以有效 氯计） 为69 mg/L， 异噻唑啉酮类杀菌剂为冲击型杀菌剂， 定期高剂量添加， 用量为150 200 mg/L。 通过本发明的深度处理方法， 解决了再生水在电厂回用中所涉及的深度处理、 杀菌、 阻 垢、 防腐、 氨氮处理等相关技术难题， 为再生水。

14、在电厂的安全和经济使用提供了技术支持， 再生水在电厂作为循环水补充水回用， 其经济、 社会和环境效益都十分显著。 具体实施方式 0011 2600MW 扩建机组配套的再生水深度处理工程， 进行具体的实验。再生水源取自 城市污水处理厂的二级排放水。 0012 一 ： 本发明采用的原料 ： 消石灰 ： 固体粉末， 纯度 94%， 细度 ： 325 目 ； 混凝剂 ： 聚合硫酸铁 （PFS） ： 液态， 全铁含量 10%， 密度 ： 1.45g/cm3； 高效助凝剂 ： 为海藻酸钠凝胶溶液， 是采用以下方法制成 ： 将 1Kg 干海带充分浸泡， 去 除泥沙后切成 5cm 左右的小段， 在 1.0MP。

15、a 压力下维持 10 分钟进行蒸汽爆破处理， 处理后的 干海带再加入10L 2%(重量)碳酸钠溶液， 维持45消化1小时， 加入10Kg水， 搅拌均匀后 说 明 书 CN 103964643 A 4 3/3 页 5 分离， 弃去残渣， 取粘稠上清液即为海藻酸钠凝胶溶液。 0013 水样为城市水质净化处理厂正常运行时的二级排放出水， 主要水质指标如表 1， 试 验水温 13.1 26.3。 0014 表 1 试验水样的主要水质指标 pH7.20 总 Pmg/L1.67 浊度 （NTU）5.33 全硬度 mmol/L8.99 悬浮物 mg/L14.6 Ca 硬 mmol/L6.45 BOD5mg/。

16、L13.9 暂时硬度 mmol/L6.5 CODcrmg/L33.6 全碱度 mmol/L6.5 游离 CO2mg/L19.8 酚酞碱度 mmol/L0 氨氮 mg/L42.0 甲基橙碱度 mmol/L6.5 二 ： 处理工艺 ： 将上述再生水采用以下步骤进行深度处理 ： 再生水引入再生水池中， 采用曝气生物滤池处理方法进行曝气处理， 过滤 ； 滤液先加 入消石灰， 搅拌均匀后， 再加入混凝剂聚合硫酸铁， 搅拌均匀后， 最后加入高效助凝剂， 再搅 拌均匀， 自然沉降， 抽取上层澄清液 ； 消石灰的加入量为 400mg/L， 聚合硫酸铁的加入量为 10mg/L， 高效助凝剂的加入量以海藻酸钠计为。

17、 15mg/L ； 所述的高效助凝剂为海带提取物海 藻酸钠凝胶溶液。 0015 上述澄清液加入杀菌剂杀菌后， 加入硫酸调 pH 至 8.7 ； 所述的杀菌剂为氧化类杀 菌剂和非氧化类杀菌剂组成的复合杀菌剂， 氧化类杀菌为二氧化氯， 添加量 ( 以有效氯计 ) 为 5 mg/L， 非氧化类杀菌为异噻唑啉酮类杀菌剂， 用量为 180 mg/L。 0016 表 2 杀菌处理后再生水水质指标 项目处理后 全碱度， mmol/L 1.3 总硬度， mmol/L 1.5 钙硬度， mmol/L 1.1 镁硬度， mmol/L 0.4 浊度， NTU 0.5 总磷， mg/L 0 CODCr， mg/L 8。

18、.7 BOD5， mg/L 2 NH3-N， mg/L0 Fe mg/L 0.1 Mn mg/L 0.001 游离余氯 mg/L- 细菌总数， 个 /mL50 上述处理后的再生水按 10mg L 的量加入复合阻垢缓蚀剂， 混合均匀后， 加入至电 厂循环用水 ； 所述的复合阻垢缓蚀剂是重量配比为 3 ： 1.5 ： 2 ： 3 ： 1 ： 10 ： 7 ： 12 的钼酸钠、 七 水硫酸锌、 柠檬酸钠、 三乙醇胺、 苯并三氮唑、 聚天冬氨酸、 聚环氧琥珀酸、 丙烯酸 - 丙烯酸 酯 - 磺酸盐三元共聚物。 0017 上述本发明的循环冷却水， 控制温度 40 60、 pH 值 8.7、 浓缩倍率为 4.0， 同时 补充系统蒸发、 风吹、 渗漏和排污等正常损失水量、 维持水量平衡的运行条件下， 运行 306 天， 打开凝汽器， 换热器铜管、 凝汽器水室、 管板和循环水管道无结垢、 无腐蚀现象。循环冷 却水塔内部和循环水池基本无菌藻青苔附着、 无黏泥积存， 符合运行要求。 说 明 书 CN 103964643 A 5 。