一、概述

水是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不可替代的重要資源，也是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源。電廠又是耗水大戶，特別是在我國北方，以水限電、以水定電的情況相當(dāng)嚴(yán)重，水資源的緊張已逐漸成為電力發(fā)展的瓶徑，如何節(jié)約用水，提高水的利用率是電廠急需解決的問題。開展中水回用是解決這問題的重要途徑，也是大勢(shì)所趨。在電力生產(chǎn)過程中，冷卻水的消耗占電廠總耗水量的60～80％，因此，城市污水處理廠二級(jí)處理出水（中水）深度處理后作為電廠冷卻水補(bǔ)充水，如能成功實(shí)施，將起到良好的示范效應(yīng)，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展需要，并為電力發(fā)展拓展空間，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。城市污水具有水量大、來源可靠、水量穩(wěn)定的特點(diǎn)，但水質(zhì)復(fù)雜，其中有機(jī)物、微生物和化學(xué)溶劑較多。因此，城市污水二級(jí)生化出水要作為電廠循環(huán)冷卻水，必須先進(jìn)行深度處理。使用城市污水做為冷卻水的電廠，其中多數(shù)采用石灰處理工藝，一部分采用單純過濾法，一部分采用超濾技術(shù)。

石灰處理系統(tǒng)作為電廠循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水處理早在50年代就有應(yīng)用的實(shí)例。盡管石灰處理系統(tǒng)具有運(yùn)行費(fèi)用低，不污染自然水體等優(yōu)點(diǎn)，但由于勞動(dòng)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、污染、堵塞等原因影響了石灰處理技術(shù)的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，通過科技人員的不斷努力，石灰處理系統(tǒng)得到了許多改進(jìn)，越來越多的電廠采用了石灰處理系統(tǒng)，積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。因此我公司擬采用石灰處理工藝對(duì)中水進(jìn)行處理，處理出水用作電廠循環(huán)冷卻水。

二、石灰處理的原理、特點(diǎn)及分析

2.1 石灰處理原理
　　
石灰處理是通過投加石灰乳控制出水pH為10.3～10.5，進(jìn)行下面三個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)生大量各種形態(tài)的CaCO3結(jié)晶，降低水中暫硬，同時(shí)生成的結(jié)晶核心還可以對(duì)其它雜質(zhì)起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的pH值的升高也為氨氮和磷酸鹽的去除創(chuàng)造了條件。為了提高工藝的沉淀效果，一般在處理過程中投加適量的凝聚劑與助凝劑，通過壓縮雙電層作用使分散的懸浮物、CaCO3結(jié)晶、有機(jī)物、有機(jī)粘泥、膠體物等帶電體脫穩(wěn)，在機(jī)械混合攪拌和高分子助凝劑架橋與網(wǎng)捕作用下，顆粒物質(zhì)碰撞結(jié)合長大，使污染物容易沉降。
　　
石灰參與的軟化反應(yīng)有：
　　CO2 + Ca(OH) 2 →CaCO3↓+ H2O
　　Ca (HCO3)2 + Ca(OH) 2 →2CaCO3↓+ 2H2O
　　Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 →2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+ 2H2O
　　
理論上經(jīng)石灰軟化后，水中的硬度能降低到CaCO3 和Mg(OH) 2 的溶解度值，但實(shí)際上鈣、鎂離子的殘留量常高于理論值，這是因?yàn)榉磻?yīng)所生成的沉淀中會(huì)有少量呈膠體狀懸浮于水中不能沉淀下來。所以為了盡量減少殘留的碳酸鹽硬度，同時(shí)加入了聚合硫酸鐵作為絮凝劑，這樣在去除碳酸鹽硬度的同時(shí)也去除了一部分懸浮物。石灰及聚合硫酸鐵后加入硫酸的作用為: (1) 調(diào)節(jié)石灰加入造成的pH 值的升高。 (2) 把石灰沒有去除的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度。深度處理可以去除90 %以上的堿度、磷酸鹽、濁度、銅、鋁和亞硝酸鹽，去除硅酸鹽、鐵、氨、CODCr和BOD5 的能力在30 %以上。

2.2 石灰處理系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

該處理方式水質(zhì)適用范圍廣，基本上適用于各種城市污水，深度處理方案在
技術(shù)上有許多優(yōu)越性。此外，通過近幾年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，石灰凝聚澄清過濾處理是城市污水深度處理比較成熟的技術(shù)方案。

2.2.1 處理系統(tǒng)的特征
　　
1）使用凝聚劑、助凝劑與反應(yīng)產(chǎn)物CaCO3、Mg(OH)2及源水中污染物形成共沉淀，縮短了沉淀時(shí)間，減小了澄清池體積，減少了占地面積；
　　
2）澄清池合理的結(jié)構(gòu)和水力流動(dòng)性能，充分發(fā)揮活性泥渣的絮凝作用，通過網(wǎng)捕作用提高了沉淀效率，出水濁度一般小于2.0NTU；
　
3）不同粒徑濾料的采用，提高了濾池濾速，使濾池的處理能力大幅度增加；
　　
4）不同粒徑濾料的采用使濾池變得不易堵塞，延長了過濾周期，減少了反洗水量的消耗；
　　
5）氣水反沖洗使濾池反洗徹底，且反洗時(shí)間大大縮短。

2.2.2 工藝優(yōu)點(diǎn)
　　
1）水質(zhì)適用范圍廣，運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)環(huán)境污染小；
　　
2）可以去除氮、磷；
　　
3）可以去除鈣、鎂、硅、氟的一部分，對(duì)水質(zhì)可進(jìn)一步軟化；
　　
4）可以去除重金屬及其離子；
　　
5）可以降低細(xì)菌及病毒含量；
　　
6）可以降低懸浮態(tài)無機(jī)物和有機(jī)物；
　　
7）可以大大降低出水堿度。

各種污染物的去除使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕減弱，對(duì)循環(huán)水的使用提供了更安全的保證，提高了循環(huán)水濃縮倍率，節(jié)水效益明顯。

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