電廠(chǎng)含煤廢水處理高效微孔膜陶瓷過(guò)濾技術(shù)

　　1、工程概況

　　西南地區某火力發(fā)電廠(chǎng)裝設2臺國產(chǎn)600MW超臨界燃煤機組，于2016年12月投運，配置的含煤廢水處理采用高效微孔陶瓷過(guò)濾填料及無(wú)機陶瓷凈化系統。

　　2、設計水量水質(zhì)

　　本工程設計處理水量為2×20m3/h，出水水質(zhì)滿(mǎn)足GB/T50335—2002《污水再生利用工程設計規范》中相關(guān)標準。設計進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

　　3、工藝流程

　　從廠(chǎng)區來(lái)的各路含煤廢水進(jìn)入煤水沉淀池，經(jīng)初步預沉，實(shí)現水和煤泥漿的初步分離后自流進(jìn)入高效過(guò)濾池，過(guò)濾池中布置了高效微孔陶瓷過(guò)濾填料，經(jīng)過(guò)濾后的清水由清水池的煤水提升泵加壓送至無(wú)機陶瓷過(guò)濾器，過(guò)濾去除污水中的殘余顆粒物。通過(guò)在線(xiàn)濁度儀可以實(shí)時(shí)監測出水水質(zhì)，達標后的出水貯存在復用水池中，回用于輸煤系統的沖洗水等。煤水沉淀池中的底部煤泥可定期通過(guò)煤泥提升泵送至煤場(chǎng)。在過(guò)濾池進(jìn)口設有反洗排泥潛污泵，用于提升濾墻反洗時(shí)產(chǎn)生的煤泥或煤渣。含煤廢水處理工藝流程如下：含煤廢水管路→閥門(mén)井→煤水沉淀池→高效微孔陶瓷過(guò)濾池→清水池→煤水提升泵→無(wú)機陶瓷過(guò)濾器→復用水池。

　　4、主要處理裝置參數

　　4.1 煤水沉淀過(guò)濾池及清水池

　　本工程設有2座長(cháng)30.00m，寬5.14m，深5.40m的煤水沉淀過(guò)濾池，前段為自然沉淀池，中間段設過(guò)濾池，后段為清水池。每座清水池后部設有2臺煤水提升泵，為自吸泵，額定流量20m3/h，揚程20m。過(guò)濾池內設2臺反洗排泥泵，額定流量30m3/h，揚程15m，采用潛水泵，用于濾墻反洗時(shí)提升煤泥。沉淀池區域設2臺煤泥提升泵，額定流量18m3/h，揚程15m，采用潛水泵，用于提升沉淀池中的煤泥。另設有2臺衍車(chē)式刮泥機，行車(chē)速度1.3m/min，單臺驅動(dòng)電機功率0.75kW。

　　過(guò)濾池采用微孔陶瓷過(guò)濾填料，設計使用壽命30年。填料安裝粘結采用CA50-G6耐酸膠泥，安裝后與墻體熱脹冷縮率一致，酸堿浸泡不會(huì )發(fā)生腐蝕。高效微孔膜陶瓷過(guò)濾填料具體技術(shù)參數見(jiàn)表2。

　　4.2 無(wú)機陶瓷過(guò)濾器

　　本工程設有2臺無(wú)機陶瓷過(guò)濾器，單臺出力20m3/h，設備直徑2000mm，高度2755mm。過(guò)濾器為鋼制焊接的立式柱形容器，本體材質(zhì)為碳鋼(Q235-B)，設備內設有用于支撐濾元(無(wú)機陶瓷過(guò)濾管)的多孔板，多孔板材質(zhì)為碳鋼(Q235-B)。濾元與過(guò)濾器筒體平行布置，耐酸、堿及高溫，規格為�i60mm×500mm×15mm，單臺過(guò)濾器的濾元數量為320支。無(wú)機陶瓷過(guò)濾器技術(shù)參數見(jiàn)表3。

　　5、技術(shù)要點(diǎn)分析

　　5.1 高效微孔膜陶瓷過(guò)濾工藝

　　高效微孔陶瓷是國內近年來(lái)出現的一種新型過(guò)濾介質(zhì)，它的A面為過(guò)濾工作面，B面為過(guò)流支撐面，A面由微硅粉，Al2O3加成孔劑、潤滑劑、活性劑配制，B面由氧化硅為主要骨料，加成孔劑、黏結劑配制，分兩層結合制作，經(jīng)高溫燒制成A面為10～15μm微膜狀孔徑結構，B面為50～100μm微孔狀結構。該種非對稱(chēng)性網(wǎng)絡(luò )狀結構的微孔膜狀過(guò)濾介質(zhì)由許多大小不同、分布均勻、相互連通、橋拱狀開(kāi)口氣孔組成。當廢水通過(guò)這些開(kāi)口氣孔時(shí)，懸浮物質(zhì)、膠體狀物質(zhì)被自然截留吸附在介質(zhì)的外表面，達到機械篩分過(guò)濾目的。該種結構的過(guò)濾器A面為截污工作面，工作時(shí)可截留10～20μm的微小顆粒物且不易滲透到過(guò)濾器內部形成堵塞。B面為支撐過(guò)流層，工作時(shí)通量大、阻力小、不易堵塞、反沖洗效果好。

　　該工藝的主要特性有：

　　(1)化學(xué)性能穩定，耐腐蝕，抗熱震性良好，機械強度高，使用壽命長(cháng);

　　(2)過(guò)濾效果好，無(wú)二次污染，出水水質(zhì)SS能長(cháng)期穩定在30～50mg/L以下;

　　(3)不易堵塞，運行周期長(cháng)，反洗效果好，每2～3年反沖1次;

　　(4)采用該工藝設備不需要加任何藥劑，運行維護費用低。

　　某國家權威測試機構對該高效微孔膜陶瓷的檢驗結果見(jiàn)表4。

　　5.2 無(wú)機陶瓷過(guò)濾器

　　該無(wú)機陶瓷過(guò)濾器為圓柱體容器，罐內分為3個(gè)室，上層為緩沖室，中層由上而下為花板和陶瓷過(guò)濾管，按一定的位置密封安裝，組成過(guò)濾室，下層為沉渣室設有排污口。煤水提升泵提升的廢水經(jīng)微孔陶瓷過(guò)濾管滲透到過(guò)濾室由出水口排出，同時(shí)將雜質(zhì)截留下來(lái)并沉積在沉渣室，積聚一定量時(shí)由排污口排出。隨著(zhù)設備過(guò)濾時(shí)間的延長(cháng)，部分機械雜質(zhì)會(huì )附著(zhù)在陶瓷過(guò)濾管表面，導致壓差增大流量降低。當壓力差≥0.02MPa時(shí)，啟動(dòng)反沖洗裝置，反沖洗水泵將凈水經(jīng)反沖洗通道進(jìn)入陶瓷過(guò)濾器，由于壓力作用，凈水由微孔陶瓷過(guò)濾管滲透到內壁，附著(zhù)在陶瓷過(guò)濾管表面上的機械雜質(zhì)隨著(zhù)反洗水脫落到沉渣室，由排污通道排出。

　　該無(wú)機陶瓷過(guò)濾器的主要特點(diǎn)有：

　　(1)過(guò)濾時(shí)由于陶瓷過(guò)濾元件孔徑比較小(一般在5～10μm)，過(guò)濾精度較高，大量大于10μm的懸浮物顆粒被攔截，而比較重的懸浮物顆粒通過(guò)管件直通道，利用其自身重量自然沉降，從而使出水質(zhì)量濃度(SS)小于10mg/L;

　　(2)陶瓷過(guò)濾元件強度好，不易碎，一般不需更換(5年以上)，其操作簡(jiǎn)單，基本無(wú)運行費用;

　　(3)過(guò)濾器每2～3天反沖洗1次，每次反沖洗僅需5min，可實(shí)現自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單。

　　6、運行效果

　　該含煤廢水處理工程運行實(shí)踐表明：采用高效微孔膜陶瓷過(guò)濾技術(shù)出水水質(zhì)良好，SS去除率穩定在95%以上，完全滿(mǎn)足電廠(chǎng)含煤廢水回用要求。該處理系統的運行效果見(jiàn)表5。

　　7、結束語(yǔ)

　　該含煤廢水處理工程采用高效微孔陶瓷過(guò)濾填料+無(wú)機陶瓷凈化處理工藝，具有技術(shù)可靠、運行穩定、操作簡(jiǎn)便、占地面積小等特點(diǎn)，具有較好的工程應用價(jià)值，可供相關(guān)行業(yè)的廢水處理參考。(來(lái)源：華電電力科學(xué)研究院有限公司)