反渗透膜在锅炉补给水和冷却水处理中的应用实例.docVIP

反渗透膜在锅炉补给水和冷却水处理中的应用实例 1. 核电站海水淡化系统?????? 在美国第一次将海水反渗透应用于锅炉给水的例子是太平洋气体和电力 ( PGE ) 公司的 Diablo Canyong 核电站。该厂的装机容量为2200MW，位于沿太平洋加利福尼亚中部海岸，靠近San Louis Obispo城。该反渗透系统由海德能公司 ( Hydranautics ) 于1985年安装和投入运转，自那时起已连续运行至今。 ?????? 当海水用于反应器冷却时，需向系统补水以供锅炉及其它用途，如生活用水和消防用水。Diablo 河是主要补水水源，但却不能长年供应。同时，PGE 选择了海水反渗透脱盐装置作为最佳方案，利用该装置，向该工厂供应补充水。海德能公司做为反渗透装置的供应商，负责提供一套日产水量为2200m3的海水淡化反渗透装置并承担安装、维护及运行服务。?????? Diablo Canyong核电站反渗透装置设计为两级水处理系统 ( 产水再处理 ) ，其流程如图1、2所示。主要设计参数见表1。 图1? Diablo Canyong核电站反渗透预处理流程 图2? Diablo Canyong核电站反渗透系统 表1? Diablo Canyong核电站反渗透装置设计参数 给水 水质 取水方式 温度 35600 ppm TDS 由海水吸取 10 ℃ 产品水 水质 出力 水回收率 ＜ 350 ppm TDS 2180 m3/d 45 % 操作条件 第一级压力 第一级回收率 第二级压力 第二级回收率 70 bar 50 % 25 bar 90 % 总脱盐率 ＞ 99 % ?????? 预处理系统包括第一级及第二级压力过滤器、紫外杀菌仪和精密过滤器，海水从进水口泵入水箱。为了改善过滤效果，将凝聚剂和聚合电解质加在第一级过滤器的进口。 ?????? 将有机阻垢剂加在过滤后的水中以防止钙盐沉积在膜元件表面上。过滤后的水送入紫外杀菌仪和精密过滤器。系统设有间断加氯装置，但必须在把给水送入反渗透系统前用亚硫酸氢钠把余氯还原掉。 ?????? 采用两级反渗透是为了提高产水的质量和考虑到生产的灵活性。预处理后的海水加压到70 bar，并送到第一级海水反渗透系统。该系统的回收率一般为50%，每天生产含盐量小于600 ppm TDS的脱盐水2420 m3。 ?????? Diablo Canyong核电站的第二级反渗透系统是高回收率的脱盐系统。该系统的给水压力为25 bar，回收率一般为90%。反渗透系统以第一级产水为其给水，处理能力可达到1550 m3/d。苦咸水反渗透系统的产品水含盐量通常小于100 ppm。第一级和第二级产水混合后就能生产不同数量和质量的水。该灵活性可允许业主在降低生产的情况下获得高质量的产水，或在设计通量下产出较多的水。 ?????? Diablo Canyong核电厂海水反渗透系统的运行是非常成功的。大部分时间工厂无需按每天2180 m3出力运行，然而当需要时，也可超过设计出力工作。这是由于两级设计的灵活性所致。 2. 锅炉冷却水的零排放系统 ?????? Bayswater / Liddell 电力联合企业有在南半球最大的反渗透系统。该反渗透系统用于控制一个大型零排放系统的冷却水的化学工况。 ?????? Bayswater / Liddell 火力发电厂位于澳大利亚新南威尔士的Hunter Valley，总装机容量为4640 MW，它包括于1971年投产的Liddell电站2000MW ( 4×500MW ) , 和1986年投产的 Bayswater 电站 264MW ( 4×66MW )。该联合企业是世界上最大的零排放水系统之一。 ?????? 为达到”零排放“，每年必须将大约24000吨的溶解盐从电力联合企业的水系统中除掉。完成该项任务的处理系统实际上是一个设计和操作方面的典范。该水处理系统主要包括以下工艺流程： 传统的石灰软化 双介质过滤 用离子交换法降低碱度 反渗透 曝晒蒸发池 蒸汽压缩蒸发器 ?????? Bayswater / Liddell 电厂冷却废水处理系统的示意流程见图3。两台大型抛物面的湿式冷却塔用于冷却发电站的冷凝器。由于水的蒸发和泄露损失，将会增加冷却水主回路的总含盐量，因而必须补充新水和将部分循环冷却水脱盐，以保持主冷却水回路的适当化学工况。冷却塔中的水化学成分最大级限值见表2。 图3? Bayswater 电厂冷却水处理系统 表2? 冷却水极限值 　 pH值 朗格利尔指数 钙 - mg/l 硫酸盐 - mg/l 硅 - mg/l TDS - mg/l 极限值 7~8.5 + 1.0 170 1200 150 2500