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摘要：我国是一个水资源贫乏的国家，水资源总量居世界第六位，但人均占有水量仅2400～2500m3/d，列世界110位，为世界人均占有水量的四分之一。全国有近300个城市缺水，其中有100个严重缺水。如果不能有效解决作为命脉性资源的水的问题，城市和经济社会的发展都将是不可持续的,本文对中水回用作电厂循环冷却水补充水的应用进行了分析。
关键词：中水；循环冷却水
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
引言
为了缓解水资源的供需矛盾,中水回用在一定使用范围内可以实现水资源的持续利用，具有开源、节流与环境保护的综合效益。中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准后，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于自来水与排污水之间。中水回用可以减少处理后的城市污水的排放，相应降低对水环境的污染负荷，同时也是污水资源化的具体体现，是解决水资源短缺的重要途径。污水回用于生产冷却水是当前研究的重点，相应的中水工程倍受重视。电厂循环冷却水用量巨大，几乎占全厂用总用水量的97%以上，并且水质要求也不高。因此将中水用作电厂循环冷却水补水，不仅可以扩大中水回用规模，而且可以为电厂提供成本低、水质稳定、水量充足的冷却水源。中水回用作电厂循环冷却水补充水近几年在国内逐渐成为研究热点。
一、中水作为火电厂循环冷却水的可行性分析
火电厂的循环冷却水,主要用于以下几个方面:
(1) 汽轮机凝汽器的循环冷却水；(2) 辅机轴承的冷却水；(3) 发电机空气冷却器、汽轮发电机油系统中的冷油器冷却水；(4) 降尘和冲洗用的工业水。
为防止或减缓冷却系统的结垢、腐蚀和微生物生长，循环冷却水在运行过程中需要进行处理。循环冷却水的处理必须满足下列条件: (1) 保证传热面不结垢；(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) 循环水处理系统应尽可能简单；(4) 避免循环系统中微生物聚积、细菌和藻类生长；(5) 循环水处理系统运行费用低；(6) 循环水处理系统可靠, 能防止水质变化, 经过长期监测能保证符合规范要求。
我国目前没有具体针对火电厂循环冷却水要求的技术标准，根据国内外电厂长期运行所积累的经验，为了保证機组运行的可靠性和经济性，参考我国循环冷却水的水质标准(GB50050—1995)，电厂循环冷却水水质应满足该标准中的有关指标要求，相应的指标如表1所示。
表1 火电厂循环冷却水参考指标
比较表1和表2，可以发现中水直接做循环冷却水存在以下问题：污水厂中水量很大可以提供稳定的冷却水源，但是对比污水厂出水控制标准和循环冷却水标准可以看出，中水基本可以满足电厂循环冷却水补充水的水质要求。但是由于是生活污水，相对于可饮用水来说，有机物、悬浮物、盐类、微生物等杂志含量较多，水质相对较低。因此当中水用于电厂循环冷却水时，应根据水质分析结果确定直接回用或者应用不同的工艺方法处理后再回用。
二、中水回用应用技术
为使城市中水回用于电厂循环冷却水系统,根椐中水水质特点和电厂循环水水质要求,必须作好以下几方面的工作：
①进一步去除残余的悬浮物及胶体；
②进一步去除二级生化处理后残留的溶解性有机物；
③去除无机盐类(例如氮、磷、重金属等)及微生物难以降解的有机物；
④去除色素；
⑤杀灭细菌及病毒等。
目前,电厂中水深度处理工艺主要采用石灰混凝澄清过滤法、膜处理法和MBR。
2.1石灰混凝澄清过滤法
石灰处理是目前应用最为广泛的一种方式。石灰法处理具有运行费用低、操作简单、降低硬度、不污染自然水体等优点。越来越多的电厂采用了石灰处理系统,并积累了许多宝贵的经验。用石灰深度处理城市污水,不仅可以去除污水中部分有机物、重金属、磷,而且具有杀菌作用,同时也可以软化水质。石灰法基本工艺流程如图1所示。部分中水回用工程由于污水处理厂出水水质较差,为进一步去除有机物和氨氮,满足电厂用水需要,可在石灰工艺前增加曝气生物滤池或者生物流化床。
图1石灰法基本工艺流程
2.2膜处理法
随着膜技术的不断发展,膜成本价格逐渐下降,使得膜处理技术得以推广、应用。根据电厂循环冷却水补水水质要求的不同,可采用不同的膜处理技术。目前用在中水回用的膜技术主要有连续微滤处理法和超滤+反渗透处理法两种。
2.2.1连续微滤处理法
连续微滤处理技术是一种新型的膜分离工艺过程,消除了全量过滤方式存在的弊端,从而使膜分离工艺倾向于代替传统砂滤工艺,可以从原水中去除细菌、微生物以及大于0.2μm的颗粒悬浮物,净化后的水清澈透明,浊度近于零。
2.2.2超滤+反渗透部分除盐法
超滤+反渗透处理法又称为全膜法水处理工艺,是围绕先进的膜科技而提出的全新的水处理工艺设计理念。它将不同的膜工艺有机地组合在一起,经过生化、过滤等常规处理后达标排放的污水为进水,采用超滤+反渗透工艺,达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的。“全膜法”工艺中,超滤、微滤预处理可以过滤掉原水中的各种悬浮物、胶体以及有机污染物,同时实现反渗透设备的有效保护、延长反渗透膜的使用寿命,反渗透处理可进一步去除98%的无机离子、硅、有机物。超滤+反渗透脱盐工艺是一种比较彻底的水处理方案,为中水作为循环冷却水补充水,并提高其浓缩倍率奠定良好的基础,工艺流程上主要包括预过滤、超滤、反渗透。对水中所有杂质都能很好的去除,是终极的处理。
2.3MBR
对于城市污水处理厂出水水质要求较低,需要进一步深度处理以去除污水中的有机物和氨氮等污染物。而MBR法是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺,取代了传统工艺中的二沉池;它可以高效地进行固液分离,处理后的水质稳定;此外又可在生物池内维持高浓度的微生物量,工艺剩余污泥少,极有效地去除氨氮。出水悬浮物和浊度接近于零,出水中细菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面积小。
三、结语
1、中水基本可以满足电厂循环冷却水补充水的水质要求。但是由于是生活污水，相对于可饮用水来说，有机物、悬浮物、盐类、微生物等杂志含量较多，应选用合适的工艺技术进行深度处理。
2、当前中水回用于火力发电厂已成为一种趋势,这对减少污水排放总量、节省新鲜水资源等方面具有突出意义。中水用于电厂循环冷却水系统，不仅可以解决新鲜水用量，还减轻污水直接排放对环境的污染，具有较大的经济、社会和环境效益。应促进其推广，走水资源与经济、环境可持续发展道路。
[参考文献]
[1]赵毅,王晓攀,付东.中水用于电厂循环冷却水补充水的可行性分析[J].华北电力大学学报,2005,32(3):89-94.
[2]张国斌，火力发电厂中水技术与应用前景[J].中国给水排水,2005,21(7): 89 - 91.
[3]周军,乔彦娟.城市中水在火电厂中的应用[J].热机技术,2006(3):64 - 67.
[4] 宋正昶，王国红，中水用作火电厂循环冷却水的工艺研究[J]. 工业水处理, 2006(26):80-82
[5] 夏双辉, 电厂循环水处理技术的发展, 全面腐蚀控制, 2006(6):35-37
[6] 张春波, 李广,张凤琴, 中水回用于电厂循环水补充水的处理方案研究, 吉林电力，2008（36）：7-10
关键词：中水；循环冷却水
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
引言
为了缓解水资源的供需矛盾,中水回用在一定使用范围内可以实现水资源的持续利用，具有开源、节流与环境保护的综合效益。中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准后，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于自来水与排污水之间。中水回用可以减少处理后的城市污水的排放，相应降低对水环境的污染负荷，同时也是污水资源化的具体体现，是解决水资源短缺的重要途径。污水回用于生产冷却水是当前研究的重点，相应的中水工程倍受重视。电厂循环冷却水用量巨大，几乎占全厂用总用水量的97%以上，并且水质要求也不高。因此将中水用作电厂循环冷却水补水，不仅可以扩大中水回用规模，而且可以为电厂提供成本低、水质稳定、水量充足的冷却水源。中水回用作电厂循环冷却水补充水近几年在国内逐渐成为研究热点。
一、中水作为火电厂循环冷却水的可行性分析
火电厂的循环冷却水,主要用于以下几个方面:
(1) 汽轮机凝汽器的循环冷却水；(2) 辅机轴承的冷却水；(3) 发电机空气冷却器、汽轮发电机油系统中的冷油器冷却水；(4) 降尘和冲洗用的工业水。
为防止或减缓冷却系统的结垢、腐蚀和微生物生长，循环冷却水在运行过程中需要进行处理。循环冷却水的处理必须满足下列条件: (1) 保证传热面不结垢；(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) 循环水处理系统应尽可能简单；(4) 避免循环系统中微生物聚积、细菌和藻类生长；(5) 循环水处理系统运行费用低；(6) 循环水处理系统可靠, 能防止水质变化, 经过长期监测能保证符合规范要求。
我国目前没有具体针对火电厂循环冷却水要求的技术标准，根据国内外电厂长期运行所积累的经验，为了保证機组运行的可靠性和经济性，参考我国循环冷却水的水质标准(GB50050—1995)，电厂循环冷却水水质应满足该标准中的有关指标要求，相应的指标如表1所示。
表1 火电厂循环冷却水参考指标
比较表1和表2，可以发现中水直接做循环冷却水存在以下问题：污水厂中水量很大可以提供稳定的冷却水源，但是对比污水厂出水控制标准和循环冷却水标准可以看出，中水基本可以满足电厂循环冷却水补充水的水质要求。但是由于是生活污水，相对于可饮用水来说，有机物、悬浮物、盐类、微生物等杂志含量较多，水质相对较低。因此当中水用于电厂循环冷却水时，应根据水质分析结果确定直接回用或者应用不同的工艺方法处理后再回用。
二、中水回用应用技术
为使城市中水回用于电厂循环冷却水系统,根椐中水水质特点和电厂循环水水质要求,必须作好以下几方面的工作：
①进一步去除残余的悬浮物及胶体；
②进一步去除二级生化处理后残留的溶解性有机物；
③去除无机盐类(例如氮、磷、重金属等)及微生物难以降解的有机物；
④去除色素；
⑤杀灭细菌及病毒等。
目前,电厂中水深度处理工艺主要采用石灰混凝澄清过滤法、膜处理法和MBR。
2.1石灰混凝澄清过滤法
石灰处理是目前应用最为广泛的一种方式。石灰法处理具有运行费用低、操作简单、降低硬度、不污染自然水体等优点。越来越多的电厂采用了石灰处理系统,并积累了许多宝贵的经验。用石灰深度处理城市污水,不仅可以去除污水中部分有机物、重金属、磷,而且具有杀菌作用,同时也可以软化水质。石灰法基本工艺流程如图1所示。部分中水回用工程由于污水处理厂出水水质较差,为进一步去除有机物和氨氮,满足电厂用水需要,可在石灰工艺前增加曝气生物滤池或者生物流化床。
图1石灰法基本工艺流程
2.2膜处理法
随着膜技术的不断发展,膜成本价格逐渐下降,使得膜处理技术得以推广、应用。根据电厂循环冷却水补水水质要求的不同,可采用不同的膜处理技术。目前用在中水回用的膜技术主要有连续微滤处理法和超滤+反渗透处理法两种。
2.2.1连续微滤处理法
连续微滤处理技术是一种新型的膜分离工艺过程,消除了全量过滤方式存在的弊端,从而使膜分离工艺倾向于代替传统砂滤工艺,可以从原水中去除细菌、微生物以及大于0.2μm的颗粒悬浮物,净化后的水清澈透明,浊度近于零。
2.2.2超滤+反渗透部分除盐法
超滤+反渗透处理法又称为全膜法水处理工艺,是围绕先进的膜科技而提出的全新的水处理工艺设计理念。它将不同的膜工艺有机地组合在一起,经过生化、过滤等常规处理后达标排放的污水为进水,采用超滤+反渗透工艺,达到高效去除污染物以及深度脱盐的目的。“全膜法”工艺中,超滤、微滤预处理可以过滤掉原水中的各种悬浮物、胶体以及有机污染物,同时实现反渗透设备的有效保护、延长反渗透膜的使用寿命,反渗透处理可进一步去除98%的无机离子、硅、有机物。超滤+反渗透脱盐工艺是一种比较彻底的水处理方案,为中水作为循环冷却水补充水,并提高其浓缩倍率奠定良好的基础,工艺流程上主要包括预过滤、超滤、反渗透。对水中所有杂质都能很好的去除,是终极的处理。
2.3MBR
对于城市污水处理厂出水水质要求较低,需要进一步深度处理以去除污水中的有机物和氨氮等污染物。而MBR法是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺,取代了传统工艺中的二沉池;它可以高效地进行固液分离,处理后的水质稳定;此外又可在生物池内维持高浓度的微生物量,工艺剩余污泥少,极有效地去除氨氮。出水悬浮物和浊度接近于零,出水中细菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面积小。
三、结语
1、中水基本可以满足电厂循环冷却水补充水的水质要求。但是由于是生活污水，相对于可饮用水来说，有机物、悬浮物、盐类、微生物等杂志含量较多，应选用合适的工艺技术进行深度处理。
2、当前中水回用于火力发电厂已成为一种趋势,这对减少污水排放总量、节省新鲜水资源等方面具有突出意义。中水用于电厂循环冷却水系统，不仅可以解决新鲜水用量，还减轻污水直接排放对环境的污染，具有较大的经济、社会和环境效益。应促进其推广，走水资源与经济、环境可持续发展道路。
[参考文献]
[1]赵毅,王晓攀,付东.中水用于电厂循环冷却水补充水的可行性分析[J].华北电力大学学报,2005,32(3):89-94.
[2]张国斌，火力发电厂中水技术与应用前景[J].中国给水排水,2005,21(7): 89 - 91.
[3]周军,乔彦娟.城市中水在火电厂中的应用[J].热机技术,2006(3):64 - 67.
[4] 宋正昶，王国红，中水用作火电厂循环冷却水的工艺研究[J]. 工业水处理, 2006(26):80-82
[5] 夏双辉, 电厂循环水处理技术的发展, 全面腐蚀控制, 2006(6):35-37
[6] 张春波, 李广,张凤琴, 中水回用于电厂循环水补充水的处理方案研究, 吉林电力，2008（36）：7-10