电厂废水零排放改造方案设计
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械 ，2005 ，26(5) ：49-53. [3] 王文兵.火电厂废水零排放改造方案［J］.电力建设，2000，21(12)：
41-44. [4] 沙中魁.火电厂循环水排污水的回收利用［J］.电力建设，2001，22
(8)：50-52. [5] 周正立.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂［M］.北京：化学工
（4） 将反渗透浓水作为冲渣和石子煤冲洗系统 的水源，并作为燃料皮带冲洗、煤场喷洒等用水的水
源。脱硫工艺水以循环水作为水源，脱硫废水用于干 灰调湿。
（5） 全厂所有工业冷却水， 均回收到循环水系 统。
2 方案 A（补充水加酸处理＋反渗透旁流处理）
2.1 方案 A 的水量、盐量平衡计算模型 图 1、2 分别为方案 A 一、 二期水平衡模型图，
表 5 2 个方案参数的比较
项目
方案 A
一/二期建议浓缩倍率
4.8/4.5
循 环 水 回 收 站 废 水 排 放 量 / （m3·h-1）
138
全 厂 总 取 水 量 / （m3·h-1）
2073
一 / 二 期 循 环 水 暂 硬 / （mmol·L-1）
7.74/7.90
一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一 / 二 期 循 环 水 氯 根 / （mg·L-1）
表 4 方案 B 在推荐运行方式下的主要参数
项目 石 灰 处 理 后 的 暂 硬 / （mmol·L-1） 一/二期推荐的浓缩倍率 一 / 二 期 废 水 排 放 量 / （m3·h-1） 生 水 补 水 总 量 / （m3·h-1） 一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一/二期循环水 Cl-/（mg·L-1） 一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
表 2 不同加酸量之下，方案 A 主要参数的比较
项目 生 水 加 酸 后 暂 硬 / （mmol·L-1） 一/二期推荐浓缩倍率 生 水 补 水 总 量 / （m3·h-1） 一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一/二期循环水 Cl-/（mg·L-1） 一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
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洛阳首阳山电厂废水零排放改造方案设计
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图 3 方案 B 一期模型图
图 4 方案 B 二期模型图
表 3 方案 B 的主要参数
项目 循环水排污量 生水总量 循环水/生水含盐量 石灰处理系统产水含盐量 循环水系统浓缩倍率 循环水排水回收系统废水含盐量 反渗透浓水含盐量 石灰处理系统产水量 石灰处理产水含盐量
工况 1 2.5
4.8/4.5 2 073 532/542 65.5/66.8 1 114/1 137
工况 2 2.0
5.3/4.9 2 025 768/775 82.9/83.7 1 410/1 424
反渗透能否稳定运行的重要因素是浓水是否结 CaSO4 垢， 一般用 CaSO4 的离子浓度积 IPb 来判断， 在 使 用 有 机 高 效 阻 垢 剂 的 情 况 下 ， 要 求 IPb≤2.3 Ksp。 循环水系统如要稳定运行，水质应满足以下条 件：
3 方案 B（补充水石灰处理＋反渗透旁流处理）
3.1 方案 B 的水量、盐量平衡计算模型
图 3、4 分 别 为 方 案 B 的 一 、 二 期 水 平 衡 模 型
图，主要参数，列于表 3。
由一期的水量、盐量平衡，得出下列方程：
M=E+E/(K-1)
（9）
503+B=M+R(B-B2)
（10）
第2期
的 运 行 实 践 ［J］. 热 力 发 电 ，2007 ，36(5) ：73-76. [10] 宋雷，夏守庆，徐庆东.循环水排污水回收处理中过滤工艺的选
择 ［J］. 过 滤 与 分 离 ，2006 ，16(1) ：32-34.
Plan Design of Luoyang Shouyangshan Power Plant Zero Waste Water Discharge Project
暂硬≤10.0 mmol/L；TDS≤1 500 mg/L； 氯根≤200 mg/L；SO42-≤500 mg/L；
按以上标准，方案 A 一、二期循环水的最高浓 缩倍率分别为 4.6、4.3 倍，瓶颈是 SO42-，SO42-含量超 过 500 mg/L，将对混凝土构成腐蚀威胁。如果对冷却 塔相关部位进行防腐处理，一、二期可分别按浓缩倍 率 4.8、4.5 倍运行。
5 循环水排污水回收系统废水的利用
循环水排污水回收系统的废水有两类： 一为高 含盐反渗透浓水，二为高浊度冲洗废水。反渗透浓水 含盐量高，但浊度低，根据电厂实际情况，首选用途
是用作冲渣和石子煤冲洗系统的补水。 高浊度的冲 洗废水应收集到工业废水处理站，经澄清处理后，可 以回用到厂区保洁卫生、燃料除尘等。
［摘 要］ 通过对洛阳首阳山电厂全厂水量平衡和盐量平衡的分析， 提出了该厂进行废水零排放改造的 2 种设计方案：一是反渗透旁流处理结合补充水加酸处理；二是反渗透旁流处理结合补充水石灰处理。 利用反 渗透技术对循环水排污水进行回收，合理利用全厂各种废水，实现废水零排放。 通过技术经济比较，推荐了第 2 种方案。 ［关键词］ 废水零排放；循环水排污水；反渗透；回收利用 中图分类号： TM621.8 文献标志码： B 文章编号： 1000-7229 （2009） 02-0061-04
1.2 “零排放”改造设计原则[7-10] （1） 循环水补水暂硬较高， 可采用石灰或加酸
处理。 （2） 增设循环水排污水回收系统， 经反渗透脱
盐后，大部分回用于循环水系统，少部分用作锅炉补 给水处理系统的水源。
（3） 将一期除渣系统改造为干除渣系统， 将石 子煤冲洗系统改造为闭式循环系统， 大幅减少耗水 量。
方案 A 循环水 TDS 较高，应注意换热器铜管的 腐蚀问题。 此外，由于加硫酸只能中和碱度，不能除 去 Ca2+，又引入了 SO42-，反渗透运行时需注意 CaSO4 等难溶盐的结垢问题。 方案 B 的补充水采用石灰处 理，需对原有石灰系统进行改造，投资成本较高，但 运行成本较低。 此外，方案 B 的循环水排污水回收 系统规模小于方案 A，运行成本也较低。
第 30 卷 第 2 期 第 2 2期009 年 2 月
电力建设 Electric Power Construction
Vol ． 30 No． 2
Feb. 2009
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洛阳首阳山电厂废水零排放改造方案设计
王卫军1，李玉强2，任彩霞3
（1.河 南 电 力 试 验 研 究 院 ，郑 州 市 ，450052 ；2.中 国 电 力 科 学 研 究 院 ，北 京 市 ，100055 ；3.河 南 工 业 大 学 ，郑 州 市 ，450007 ）
业 出 版 社 ，2005. [6] 张 葆 宗 . 反 渗 透 水 处 理 应 用 技 术 ［M］. 北 京 ： 中 国 电 力 出 版 社 ，
2004. [7] GB 50050—95 工业循环冷却水处理设计［S］. [8] GB 50021—2001 岩土工程勘察规范［S］. [9] 郭 包 生 ，张 英 贤 ，韩 志 远.超 滤 与 反 渗 透 膜 法 处 理 循 环 水 排 污 水
WANG Wei-jun1, LI Yu-qiang2, REN Cai-xia3
(1. Henan Electric Power Testing and Research Institute, Zhengzhou 450052, China; 2. China Electric Power Research Institute, Beijing 100055, China; 3. Henan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)
（14） （15）
MCM+[R(B-B2)-79](1-0.98)CB=(88+B)CB （16）
3.2 方案 B 的平衡计算 生水经石灰处理后， 暂硬一般可降低 60%，将
方程（9）至（16）求解，可得出不同浓缩倍率下方案 B 的主要参数。推荐一、二期循环水系统分别按照浓缩 倍率 5.3、4.8 倍运行，此时。 一、二期主要参数如表 4 所示：
参数 2.02 5.3/4.8 18/80 2 074 273/260 82.9/79.0 705/672
4 2 个方案的比较
2 个方案通过对循环水补充水进行加酸或石灰 处理，同时对循环水排污水进行反渗透脱盐处理，并 将反渗透产水回收至循环水系统和锅炉补给水处理
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电力建设
第 30 卷
系统，都能够实现“广义零排放”。现把 2 个方案的推 荐运行方式进行比较，如表 5 所示：
532/542 65.5/66.8
一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
1 114/1 137
方案 B 5.3/4.8
98 2074 7.93/7.57 273/260 82.9/79.0 705/672
由 表 5 可 知 ，方 案 A、B 用 水 量 相 当 ，但 方 案 B 的循环水水质明显优于方案 A。
通过对全厂水量、水质的综合分析，提出 2 种零 排放设计方案，分别采用补充水加酸、石灰处理，并 结合循环水排污水的处理回收。 其中方案 B 的投资 较高，但循环水水质明显优于方案 A，且运行成本较 低。 综合比较，方案 B 为首选方案。
6 参考文献
[1] 刘希波.火电厂水务管理［M］.北京：中国电力出版社，1998. [2] 裘晟，李磊.火电 厂 水 务 管 理 与 零 排 放 设 计 研 究 ［J］.水 力 电 力 机
由表 2 可看出，加酸将生水暂硬降至 2.0 mmol/L， 可 获 最 佳 节 水 效 果 ， 但 循 环 水 TDS 接 近 凝 汽 器 HSn70-1A 铜管的允许上限，SO42-更达到了 750～800 mg/L，同时，反渗透浓水 CaSO4 的 IPb 已超过了 2 倍 Ksp，有结垢风险。 因此，方案 A 的循环水补水暂硬 按 2.5 mmol/L 控制较稳妥。此时一、二期浓缩倍率分 别为 4.8、4.5 倍， 循环水废水排放量为 138 m3/h，能 够满足除渣系统补水及燃料冲洗等用水需要。
41-44. [4] 沙中魁.火电厂循环水排污水的回收利用［J］.电力建设，2001，22
(8)：50-52. [5] 周正立.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂［M］.北京：化学工
（4） 将反渗透浓水作为冲渣和石子煤冲洗系统 的水源，并作为燃料皮带冲洗、煤场喷洒等用水的水
源。脱硫工艺水以循环水作为水源，脱硫废水用于干 灰调湿。
（5） 全厂所有工业冷却水， 均回收到循环水系 统。
2 方案 A（补充水加酸处理＋反渗透旁流处理）
2.1 方案 A 的水量、盐量平衡计算模型 图 1、2 分别为方案 A 一、 二期水平衡模型图，
表 5 2 个方案参数的比较
项目
方案 A
一/二期建议浓缩倍率
4.8/4.5
循 环 水 回 收 站 废 水 排 放 量 / （m3·h-1）
138
全 厂 总 取 水 量 / （m3·h-1）
2073
一 / 二 期 循 环 水 暂 硬 / （mmol·L-1）
7.74/7.90
一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一 / 二 期 循 环 水 氯 根 / （mg·L-1）
表 4 方案 B 在推荐运行方式下的主要参数
项目 石 灰 处 理 后 的 暂 硬 / （mmol·L-1） 一/二期推荐的浓缩倍率 一 / 二 期 废 水 排 放 量 / （m3·h-1） 生 水 补 水 总 量 / （m3·h-1） 一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一/二期循环水 Cl-/（mg·L-1） 一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
表 2 不同加酸量之下，方案 A 主要参数的比较
项目 生 水 加 酸 后 暂 硬 / （mmol·L-1） 一/二期推荐浓缩倍率 生 水 补 水 总 量 / （m3·h-1） 一/二期循环水 SO42-/（mg·L-1） 一/二期循环水 Cl-/（mg·L-1） 一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
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图 3 方案 B 一期模型图
图 4 方案 B 二期模型图
表 3 方案 B 的主要参数
项目 循环水排污量 生水总量 循环水/生水含盐量 石灰处理系统产水含盐量 循环水系统浓缩倍率 循环水排水回收系统废水含盐量 反渗透浓水含盐量 石灰处理系统产水量 石灰处理产水含盐量
工况 1 2.5
4.8/4.5 2 073 532/542 65.5/66.8 1 114/1 137
工况 2 2.0
5.3/4.9 2 025 768/775 82.9/83.7 1 410/1 424
反渗透能否稳定运行的重要因素是浓水是否结 CaSO4 垢， 一般用 CaSO4 的离子浓度积 IPb 来判断， 在 使 用 有 机 高 效 阻 垢 剂 的 情 况 下 ， 要 求 IPb≤2.3 Ksp。 循环水系统如要稳定运行，水质应满足以下条 件：
3 方案 B（补充水石灰处理＋反渗透旁流处理）
3.1 方案 B 的水量、盐量平衡计算模型
图 3、4 分 别 为 方 案 B 的 一 、 二 期 水 平 衡 模 型
图，主要参数，列于表 3。
由一期的水量、盐量平衡，得出下列方程：
M=E+E/(K-1)
（9）
503+B=M+R(B-B2)
（10）
第2期
的 运 行 实 践 ［J］. 热 力 发 电 ，2007 ，36(5) ：73-76. [10] 宋雷，夏守庆，徐庆东.循环水排污水回收处理中过滤工艺的选
择 ［J］. 过 滤 与 分 离 ，2006 ，16(1) ：32-34.
Plan Design of Luoyang Shouyangshan Power Plant Zero Waste Water Discharge Project
暂硬≤10.0 mmol/L；TDS≤1 500 mg/L； 氯根≤200 mg/L；SO42-≤500 mg/L；
按以上标准，方案 A 一、二期循环水的最高浓 缩倍率分别为 4.6、4.3 倍，瓶颈是 SO42-，SO42-含量超 过 500 mg/L，将对混凝土构成腐蚀威胁。如果对冷却 塔相关部位进行防腐处理，一、二期可分别按浓缩倍 率 4.8、4.5 倍运行。
5 循环水排污水回收系统废水的利用
循环水排污水回收系统的废水有两类： 一为高 含盐反渗透浓水，二为高浊度冲洗废水。反渗透浓水 含盐量高，但浊度低，根据电厂实际情况，首选用途
是用作冲渣和石子煤冲洗系统的补水。 高浊度的冲 洗废水应收集到工业废水处理站，经澄清处理后，可 以回用到厂区保洁卫生、燃料除尘等。
［摘 要］ 通过对洛阳首阳山电厂全厂水量平衡和盐量平衡的分析， 提出了该厂进行废水零排放改造的 2 种设计方案：一是反渗透旁流处理结合补充水加酸处理；二是反渗透旁流处理结合补充水石灰处理。 利用反 渗透技术对循环水排污水进行回收，合理利用全厂各种废水，实现废水零排放。 通过技术经济比较，推荐了第 2 种方案。 ［关键词］ 废水零排放；循环水排污水；反渗透；回收利用 中图分类号： TM621.8 文献标志码： B 文章编号： 1000-7229 （2009） 02-0061-04
1.2 “零排放”改造设计原则[7-10] （1） 循环水补水暂硬较高， 可采用石灰或加酸
处理。 （2） 增设循环水排污水回收系统， 经反渗透脱
盐后，大部分回用于循环水系统，少部分用作锅炉补 给水处理系统的水源。
（3） 将一期除渣系统改造为干除渣系统， 将石 子煤冲洗系统改造为闭式循环系统， 大幅减少耗水 量。
方案 A 循环水 TDS 较高，应注意换热器铜管的 腐蚀问题。 此外，由于加硫酸只能中和碱度，不能除 去 Ca2+，又引入了 SO42-，反渗透运行时需注意 CaSO4 等难溶盐的结垢问题。 方案 B 的补充水采用石灰处 理，需对原有石灰系统进行改造，投资成本较高，但 运行成本较低。 此外，方案 B 的循环水排污水回收 系统规模小于方案 A，运行成本也较低。
第 30 卷 第 2 期 第 2 2期009 年 2 月
电力建设 Electric Power Construction
Vol ． 30 No． 2
Feb. 2009
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洛阳首阳山电厂废水零排放改造方案设计
王卫军1，李玉强2，任彩霞3
（1.河 南 电 力 试 验 研 究 院 ，郑 州 市 ，450052 ；2.中 国 电 力 科 学 研 究 院 ，北 京 市 ，100055 ；3.河 南 工 业 大 学 ，郑 州 市 ，450007 ）
业 出 版 社 ，2005. [6] 张 葆 宗 . 反 渗 透 水 处 理 应 用 技 术 ［M］. 北 京 ： 中 国 电 力 出 版 社 ，
2004. [7] GB 50050—95 工业循环冷却水处理设计［S］. [8] GB 50021—2001 岩土工程勘察规范［S］. [9] 郭 包 生 ，张 英 贤 ，韩 志 远.超 滤 与 反 渗 透 膜 法 处 理 循 环 水 排 污 水
WANG Wei-jun1, LI Yu-qiang2, REN Cai-xia3
(1. Henan Electric Power Testing and Research Institute, Zhengzhou 450052, China; 2. China Electric Power Research Institute, Beijing 100055, China; 3. Henan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)
（14） （15）
MCM+[R(B-B2)-79](1-0.98)CB=(88+B)CB （16）
3.2 方案 B 的平衡计算 生水经石灰处理后， 暂硬一般可降低 60%，将
方程（9）至（16）求解，可得出不同浓缩倍率下方案 B 的主要参数。推荐一、二期循环水系统分别按照浓缩 倍率 5.3、4.8 倍运行，此时。 一、二期主要参数如表 4 所示：
参数 2.02 5.3/4.8 18/80 2 074 273/260 82.9/79.0 705/672
4 2 个方案的比较
2 个方案通过对循环水补充水进行加酸或石灰 处理，同时对循环水排污水进行反渗透脱盐处理，并 将反渗透产水回收至循环水系统和锅炉补给水处理
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电力建设
第 30 卷
系统，都能够实现“广义零排放”。现把 2 个方案的推 荐运行方式进行比较，如表 5 所示：
532/542 65.5/66.8
一/二期循环水 TDS/（mg·L-1）
1 114/1 137
方案 B 5.3/4.8
98 2074 7.93/7.57 273/260 82.9/79.0 705/672
由 表 5 可 知 ，方 案 A、B 用 水 量 相 当 ，但 方 案 B 的循环水水质明显优于方案 A。
通过对全厂水量、水质的综合分析，提出 2 种零 排放设计方案，分别采用补充水加酸、石灰处理，并 结合循环水排污水的处理回收。 其中方案 B 的投资 较高，但循环水水质明显优于方案 A，且运行成本较 低。 综合比较，方案 B 为首选方案。
6 参考文献
[1] 刘希波.火电厂水务管理［M］.北京：中国电力出版社，1998. [2] 裘晟，李磊.火电 厂 水 务 管 理 与 零 排 放 设 计 研 究 ［J］.水 力 电 力 机
由表 2 可看出，加酸将生水暂硬降至 2.0 mmol/L， 可 获 最 佳 节 水 效 果 ， 但 循 环 水 TDS 接 近 凝 汽 器 HSn70-1A 铜管的允许上限，SO42-更达到了 750～800 mg/L，同时，反渗透浓水 CaSO4 的 IPb 已超过了 2 倍 Ksp，有结垢风险。 因此，方案 A 的循环水补水暂硬 按 2.5 mmol/L 控制较稳妥。此时一、二期浓缩倍率分 别为 4.8、4.5 倍， 循环水废水排放量为 138 m3/h，能 够满足除渣系统补水及燃料冲洗等用水需要。
