澳大利亞Bayswater/Liddell火電廠的鍋爐冷卻水零排放系統
一、工程概況
Bayswater/Liddel火電廠位于澳大利亞新南威士的Hunter Valley,總裝機容量為4640MW,1986年投產運行,是世界上最大的零排放水系統之一,也是南半球最大的反滲透系統。
二、設計原始資料
冷卻水水質標準(極限值):
pH值 7.0~8.5 硫酸鹽 1200mg/L
朗格利爾指數 +1.0 硅 150mg/L
鈣 170mg/L TDS 2500mg/L
為達到“零排放”,每年必須將大約24000噸的溶解鹽從電廠的冷卻系統中除去。
RO設計產水能力 28800m3/d,1200m3/h。
三、工藝流程及主要設備
Bayswater/Liddell火電廠冷卻水處理系統流程圖如圖所示。
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兩臺大型拋物面的濕式冷卻塔用于冷卻發電站的冷凝器。由于水的蒸發和泄漏損失,將會增加冷卻水主回路的總含鹽量,因而必須補充新水,同時將部分循環冷卻水脫鹽,以保持主冷卻水回路的水質工況。
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1.RO系統
RO脫鹽系統主要包括石灰軟化澄清池、過濾器、精過濾和RO裝置。
RO前的預處理,石灰/蘇打軟化澄清池共有4個,每個產水能力400m3/h,采用添加石灰和蘇打粉進行部分軟化。總硬度大約降低60%,SiO2大約降低5%,氯化鐵作絮凝劑,澄清池出水進入雙介質過濾器過濾,除去懸浮物。進入過濾器之前先加H2SO4調pH值至7左右。
過濾后的水集中到清水池內,再由高壓泵送入反滲透裝置,在RO前加阻垢劑,加酸加氯等化學處理,以控制膜的潛在生物污染,Bayswater/Liddell火電廠的反滲透系統由8個系列組成,每個系列給水流量為185m3/h,每個系列的壓力容器排列為16∶8∶4,每個壓力容器中裝6個膜組件,共計168個膜組件,膜組件是由海德能公司(Hydranautics)生產的8540-Msy-CAB2型CA膜組件。每臺設備產水量為152m3/h,回收率為82.5%,濃水進入蒸發器濃縮以回收鹽分。
該系統選用CA膜是因為它的耐氯性能好,且在許多廢水處理系統中已得證實的耐污染性能強。CA膜的耐氯性能對該系統十分重要,因為該系統的進水水質與在北美的許多地方相類似,水源的生物活性較高。
2.離子交換系統
離子交換法降低堿度是另一部分冷卻水的處理系統,它也是通過介質過濾器進入弱酸性離子交換樹脂降低堿度,脫堿水返回再用,離子交換再生廢液進入蒸發器濃縮處理以回收鹽分。
四、運行情況
RO系統對TDS的去除率極好,運行初期的脫鹽率為99%,比預計的要好。該廠10多年的運行情況均優于設計值。運行10多年更換了兩次RO膜,也低于原來預計的更換次數,RO系統的給水量一般均在規定的范圍之內,給水的TDS平均值為2200mg/L,產水中TDS由開始時小于100mg/L逐漸增加到更換膜前的250mg/L,當8臺設備均運行時,濃水總流量為260m3/h,濃水中TDS含量超過10000mg/L,通過RO系統除掉的總鹽量超過60t/d,每年超過2萬t。該項目無論在設計上或運行操作方面,都成為世界上“零排放”的典范。

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