火电厂循环冷却废水处理工艺研究

摘要

本课题“火电厂循环冷却废水处理工艺研究”是重庆市科委“三峡库区水体污染控制与治理”专项—火力发电厂“水系统零排放改造技术”研究与示范”课题的一部分。研究以开发高效能、低投资、低成本的循环冷却废水处理工艺为目的，提出了“无烟煤-稀土瓷砂”双层滤料过滤，再进行弱酸阳离子交换处理工艺。装置设计流量为5T/d，其中包含了混合、絮凝、沉淀、过滤以及弱酸阳离子交换等处理单元。本论文主要从“无烟煤-稀土瓷砂”双层滤料过滤滤柱的过滤速度、滤柱反冲洗、弱酸阳离子交换柱过滤速度等方面进行了实验研究，考察此工艺的处理效果，并进行了实例工程的设计计算。
　　 研究得出的主要结论如下：
　　 ①无烟煤-稀土瓷砂双层均质滤料过滤可去除大部分悬浮物，弱酸阳离子交换法可去除大部分碱度和硬度。两工艺联用处理火电厂循环冷却排污水，出水水质完全可满足回用要求。参数设置为：快速混合，絮凝阶段PAC投加量8mg/L，PAM投加量1.5mg/L，搅拌速度100r/min，过滤速度6～16m/h，弱酸阳离子交换柱过滤速度25～45m/h。经试验测定出水水质可达到浊度小于1NTU，硬度小于20mg/L，Cl-一般可以保持在小于20mg/L。
　　 ②弱酸阳离子交换柱出水pH较低，若直接回用，为防止对进水构筑物以及设备造成腐蚀，需与循环冷却排污水进行混合，使符合循环冷却排污水补充水进水pH要求。原水：阳离子交换出水比例大于2∶l时，pH可达到7.0左右。取3∶1，即原水75％阳离子交换出水25％，可满足回用。
　　 ③本装置进行较高浊水过滤时，浊度去除率可达99％以上，处理出水浊度为0.25～0.53NTU，比低浊水处理效果更好。
　　 ④本工艺不能降低Cl-等阴离子含量，对于CI-含量特别高的水质或者水资源匮乏地区，可以考虑增加阴离子交换处理，以降低CI-浓度，并可以进一步降低浊度。但要注意，若水中S042-含量很高，则用弱酸阳离子树脂处理是不适宜的，可以选用强酸阳离子树脂。
　　 ⑤在试验中，取的滤速比较高，16m/h过滤滤速下浊度去除率依然可以达到90％以上。但实例工程设计计算中，为保险起见，选用了12m/h过滤速度。采用滤池数N=4，强制校核滤速为16m/h，这样过滤出水水质依然可以得到保证。
　　 总之，“无烟煤-稀土瓷砂”双层滤料过滤，再进行弱酸阳离子交换处理工艺联用处理循环冷却废水，出水水质可满足回用要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引 言

1.1研究的背景及意义

1.1.1我国水资源现状

1.1.2我国水资源污染现状

1.2火电厂循环冷却水处理现状概述、国内外进展情况

1.2.1火电厂循环冷却水处理现状概述

1.2.2火电厂循环冷却水处理国内外进展情况

1.3本研究主要内容

1.3.1主要研究内容

1.3.2技术路线

2循环冷却水处理工艺选择

2.1试验水质

2.2混凝沉淀

2.3过滤

2.4石灰处理

2.5膜处理

2.5.1微滤

2.5.2超滤

2.5.3纳滤

2.5.4反渗透处理技术

2.6离子交换处理技术

2.6.1.离子交换树脂的基本类型

2.6.2离子交换树脂的基体组成

2.6.3离子交换树脂的物理结构

2.7实验工艺选择

3小试装置设计

3.1试验装置设计

3.2试验装置运行参数设计

3.2.1混合阶段参数取值

3.2.2絮凝阶段参数取值

3.2.3滤层厚度取值

4试验概况

4.1试验场地

4.2实验内容

4.3实验安排

4.4实验测定项目以及检测办法

4.5试验主要测试仪器

5实验结果分析

5.1实验准备

5.1.1絮凝剂以及助凝剂添加量

5.1.2阳离子交换柱预处理

5.2滤柱过滤实验结果以及结果分析

5.2.1低浊水过滤实验结果以及结果分析

5.2.2较高浊水过滤实验结果分析

5.3滤柱水头损失

5.4滤柱反冲洗

5.5离子交换柱实验结果以及结果分析

5.6处理出水回用分析

5.7本章小结

6示例工程设计计算

6.1水量计算

6.2构筑物设计计算

6.2.1配水井设计计算

6.2.2溶解池设计计算

6.2.3机械絮凝池设计计算

6.2.4斜管沉淀池设计计算

6.2.5双层滤料滤池设计计算

6.3离子交换装置选型

7结论与建议

7.1结论

7.2建议

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录