電廠水處理方案一、水質(zhì)目標與系統(tǒng)邊界1.1水質(zhì)目標鍋爐補給水電導率≤0.15μS/cm（25℃），SiO?≤10μg/L，Na?≤2μg/L，TOC≤200μg/L；閉式循環(huán)冷卻水濃縮倍率5.0，碳鋼年均勻腐蝕速率＜0.005mm/a，銅合金年點蝕深度＜0.008mm；脫硫廢水經(jīng)處理后回用至灰場噴灑，出水Cl?≤500mg/L，TDS≤2000mg/L，重金屬滿足GB8978-1996一級。1.2系統(tǒng)邊界取水→原水預處理→鍋爐補給水→凝結水精處理→循環(huán)冷卻水→脫硫廢水→污泥及濃水處置，覆蓋2×1000MW超超臨界機組全廠水量平衡，設計年利用小時5500h，機組補水率≤1.0%。二、原水特征與全年波動水源為長江下游段，枯水期（12—3月）濁度30–120NTU，CODMn2.5–4.8mg/L，氨氮0.15–0.40mg/L，電導率380–520μS/cm；豐水期（6—9月）濁度200–1800NTU，CODMn5–12mg/L，氨氮0.05–0.20mg/L，電導率260–350μS/cm；全年Ca2?28–42mg/L，Mg2?8–15mg/L，HCO??85–130mg/L，Cl?45–70mg/L，SO?2?60–95mg/L，硅酸根3.5–6.2mg/L，水溫5–32℃。藻類計數(shù)豐水期峰值1.2×10?cells/mL，以藍藻、硅藻為主。三、原水預處理系統(tǒng)3.1混凝-沉淀-氣浮三單元串聯(lián)（1）管道混合器投加PAC8–15mg/L（以Al?O?計），PAM0.5–0.8mg/L（陰離子型，水解度25%），混合時間30s，G值800s?1；（2）折板絮凝池分三段，停留時間18min，G值依次為80、50、25s?1，末端設穿孔花墻整流；（3）斜管沉淀池液面負荷7.5m3/(m2·h)，斜管φ50mm，長1.2m，傾角60°，出水濁度≤3NTU；（4）溶氣氣?。―AF）回流比12%，溶氣罐壓力0.45MPa，釋放器TS型，表面負荷6m3/(m2·h），浮渣含固率3–5%，出水濁度≤1NTU，藻類去除率≥98%。3.2臭氧-生物活性炭（O?-BAC）臭氧投加量2.5–3.0mg/L，接觸時間15min，BAC空床濾速8m/h，炭層厚度2.5m，粒徑1.5–2.0mm，碘值≥950mg/g，運行周期72h，反沖洗強度12L/(m2·s)，膨脹率15%，出水CODMn≤1.5mg/L，氨氮≤0.05mg/L，臭閾值≤2，AOC≤50μg/L，有效抑制后續(xù)RO生物污染。3.3超濾（UF）采用外壓式PVDF中空纖維，孔徑0.03μm，設計通量65L/(m2·h)，運行跨膜壓差≤0.08MPa，每30min氣擦洗+反洗一次，氣洗強度5Nm3/(m2·h)，反洗通量100L/(m2·h)，每6h加NaClO300mg/L沖擊殺菌，出水SDI??≤2.5，濁度≤0.1NTU，顆粒計數(shù)≤50counts/mL（≥2μm）。四、鍋爐補給水除鹽系統(tǒng)4.1一級RO兩段排列18:10，φ8×40″抗污染卷式膜，設計通量26L/(m2·h)，回收率75%，段間增壓0.25MPa，運行壓力1.2–1.5MPa，進水pH7.5–8.0（加NaOH調(diào)pH抑制硼穿透），阻垢劑含膦羧酸2.5mg/L，還原劑NaHSO?3mg/L，出水TDS≤5mg/L，SiO?≤0.5mg/L，TOC≤150μg/L。4.2二級RO一級RO產(chǎn)水經(jīng)NaOH調(diào)pH至8.8–9.0，CO?脫氣塔真空度-85kPa，出水CO?≤2mg/L；二級RO6:4排列，通量30L/(m2·h)，回收率90%，運行壓力0.8MPa，出水TDS≤0.5mg/L，SiO?≤0.05mg/L，TOC≤50μg/L。4.3連續(xù)電去離子（CEDI）模塊型號IP-LXM30X，設計電流密度80A/m2，產(chǎn)水電導率0.055–0.065μS/cm，SiO?≤5μg/L，Na?≤0.5μg/L，濃水循環(huán)率20%，極水排放0.5%，無需酸堿再生，年運行8400h，極化結垢指數(shù)≤0.1。4.4混床備用設置陽樹脂001×7MB1.6m、陰樹脂201×7MB2.0m，再生水平酸400g/L-R、堿350g/L-R，出水終點電導率≤0.1μS/cm，SiO?≤10μg/L，作為CEDI故障或檢修時5min切換備用，保證機組零斷水。五、凝結水精處理5.1前置過濾器采用φ60μm聚丙烯繞線濾芯，單臺出力900m3/h，運行壓差≤0.05MPa，周期7d，爆破壓力≥0.35MPa，攔截氧化鐵顆?！?0%。5.2粉末樹脂（Powdex）覆蓋過濾器設計濾速10m/m/h，鋪膜量1.0kg/m2（陽：陰=2:1），樹脂粒徑50–150μm，運行終點壓差0.25MPa或出水Fe≥8μg/L，爆膜水耗≤1.5m3/m2，爆膜壓力0.35MPa，爆膜時間30s，樹脂回收率≥95%，出水Fe≤3μg/L，Cu≤1μg/L，Na?≤1μg/L，電導率≤0.15μS/cm。5.3混床精處理設置高再生度均粒樹脂，陽樹脂D001MB，陰樹脂D201MB，運行流速90m/h，樹脂層高0.9m，周期制水量≥150000m3，氨化運行（NH?0.8–1.2mg/L），出水Cl?≤0.5μg/L，SO?2?≤0.5μg/L，電導率≤0.1μS/cm，SiO?≤5μg/L，保證超超臨界汽輪機初凝水鐵≤3μg/kg，銅≤1μg/kg。六、循環(huán)冷卻水處理6.1高濃縮倍率方案選用自然pH8.2–8.6，堿度120–180mg/L（以CaCO?計），鈣硬度400–500mg/L，投加緩蝕阻垢劑AA/AMPS/HPA三元共聚物8mg/L，Zn2?1.5mg/L，MBT1.0mg/L，ClO?殺菌劑沖擊投加0.3mg/L，連續(xù)投加0.05mg/L，生物粘泥量≤0.5mL/m3，異養(yǎng)菌總數(shù)≤1×10?CFU/mL。6.2極限碳酸鹽硬度驗算采用Langelier飽和指數(shù)LSI=+1.5–+2.2，Ryznar指數(shù)RI=3.8–4.2，通過計算軟件校核CaCO?、Ca?(PO?)?、CaSO?、MgSiO?過飽和度，保證無結垢；同時利用循環(huán)水旁流弱酸樹脂軟化器（H型）處理5%循環(huán)水量，去除堿度≥60%，控制濃縮倍率5.0，年節(jié)水120萬m3。6.3監(jiān)測與自動控制安裝在線pH、電導、ORP、濁度、余氯、腐蝕掛片（碳鋼、銅、不銹鋼）、動態(tài)模擬試驗裝置（DRC)，數(shù)據(jù)接入DCS，實現(xiàn)阻垢劑按濃縮倍率自動加藥，腐蝕速率超標自動加Zn2?，余氯低于0.03mg/L自動啟動ClO?發(fā)生器。七、脫硫廢水處理7.1軟化-絮凝-沉淀投加Ca(OH)?乳液調(diào)節(jié)pH至11.2，Mg2?≥100mg/L實現(xiàn)MgNH?PO?共沉淀除磷，同時投加Na?CO?300mg/L去除Ca2?，停留時間2h，出水硬度≤50mg/L；投加FeClSO?60mg/L、PAM1mg/L，沉淀池表面負荷0.8m3/(m2·h)，出水濁度≤5NTU。7.2重金屬捕集投加有機硫TMT15mg/L，反應時間15min，形成CuS、PbS、CdS、HgS沉淀，出水Cu≤0.2mg/L，Zn≤0.5mg/L，Cd≤0.03mg/L，Hg≤0.005mg/L。7.3膜濃縮-蒸發(fā)結晶采用DTRO高壓反滲透，操作壓力12MPa，回收率55%，濃水TDS≥80000mg/L；濃水進入低溫蒸發(fā)器（臥式噴淋，真空度-92kPa，蒸發(fā)溫度55℃），蒸汽壓縮比1.8，蒸發(fā)量8m3/h，結晶鹽NaCl+Na?SO?純度≥97%，滿足GB/T5462工業(yè)鹽二級標準，蒸發(fā)冷凝液TDS≤150mg/L，回用至脫硫系統(tǒng)工藝水。八、污泥與濃水處置8.1污泥脫水原水預處理化學污泥產(chǎn)量3.5tDS/d，脫硫廢水化學污泥1.2tDS/d，采用板框隔膜壓濾機，進泥含固率3%，PAM投加量4kg/tDS，壓榨壓力1.6MPa，周期90min，泥餅含固率≥38%，重金屬浸出毒性滿足GB5085.3-2007，送水泥窯協(xié)同處置。8.2RO濃水一級RO濃水產(chǎn)量110m3/h，TDS12000mg/L，經(jīng)管道混合投加H?O?50mg/L、Fe2?20mg/L（Fenton）去除COD40%，再經(jīng)臭氧催化氧化（臭氧投加60mg/L，催化劑γ-Al?O?負載Mn-Cu），COD≤40mg/L，與循環(huán)冷卻水排水混合后達標排入長江，排水口滿足DB32/1072-2018一級標準。九、系統(tǒng)水量平衡與節(jié)水指標全廠水平衡：取水2200m3/h，蒸發(fā)損失1400m3/h，脫硫消耗120m3/h，煤場及輸煤沖洗30m3/h，生活及消防50m3/h，廢水排放≤100m3/h，補水率0.85%，年節(jié)水量較常規(guī)3倍濃縮倍率方案增加420萬m3，水耗指標0.65m3/(MW·h)，優(yōu)于國家先進值0.8m3/(MW·h)。十、運行控制與診斷10.1關鍵儀表UF、RO、CEDI、精處理混床出口均設0.1μm在線顆粒計數(shù)、0.01μS/cm電導、0.1μg/L級Na?、SiO?、Fe、Cu分析儀，數(shù)據(jù)1min刷新，異常30s報警。10.2膜污染診斷采用膜阻增長模型：Rtotal=Rmembrane+Rreversible+Rirreversible，通過標準化滲透系數(shù)Ksp下降15%觸發(fā)清洗，清洗配方：堿洗0.1%NaOH+0.025%Na-SDS，酸洗0.2%HCl+0.1%檸檬酸，溫度30℃，循環(huán)60min，恢復率≥98%。10.3腐蝕診斷循環(huán)水采用線性極化電阻（LPR）探針，碳鋼腐蝕速率換算公式CR=K·Icorr·EW/ρ·A，K=3272mm·g/(μA·cm·year)，實時顯示，超標自動加藥；凝結水系統(tǒng)采用電化學噪聲（EN）技術，識別局部腐蝕趨勢，提前72h預警。十一、經(jīng)濟性測算工程靜態(tài)投資：原水預處理0.45億元，除鹽系統(tǒng)0.82億元，精處理0.38億元，循環(huán)水0.22億元，脫硫廢水0.55億元，合計2.42億元；年運行費用：藥劑0.18億元，膜更換0.05億元，蒸汽與電耗0.11億元，人工與維護0.04億元，合計0.38億元；按水價3.5元/m3、排污費1.2元/m3計算，年節(jié)省費用0.62億元，投資回收期3.9年。十二、運行案例與數(shù)據(jù)驗證2022年7月—2023年6月連續(xù)運行8390h，原水最高濁度1680NTU，UF