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　　华能北京热电厂是一座总装机容量为770 MW的大型热电厂，工业用水为两路水源：一路是锅炉补充水水源，取自北京市顺义县城北潮白河的向阳闸(此水来自密云水库)，汛期采用地下水；另一路是循环冷却水系统补充水水源，采用北京市高碑店污水处理厂的二级排放水。
　　城市污水的二级排放标准及热电厂回用水标准见表1。

　　二级排放水的石灰处理就是在水中加入石灰和混凝剂(如聚合硫酸铁)，有的还加入助凝剂(如聚丙烯酰胺)，在澄清池内进行混凝沉淀，再经过加酸、杀菌和过滤，其作用是去除暂时硬度、游离二氧化碳、胶体硅等杂质，还可降低色度、磷酸盐和COD等。因此，石灰处理在国外的城市污水回用方面应用非常广泛。

　　深度处理系统流程见图1。
　　主要设备和参数见表2。

　　石灰处理系统于2000年6月进行试运行，经过3 个多月的摸索已正常运行。由于系统的原因，循环水系统补水仍然以回用水∶向阳闸水=3∶2～2∶1左右的比例补充，并在年底实现循环水的补水全部由回用水补充。
2.1影响正常运行的因素
　　①流量波动。运行初期，因设计原因导致来水水量波动范围大(＞50%/h)，不能正常运行，加上机械搅拌加速澄清池在安装时出水孔不在同一水平面，沉积泥渣少，常出现翻池现象。因此控制流量波动＜(15%～20%)/h，可以减少翻池。
　　②滤池出现凹坑。因滤池配水不好，滤池内最高点与最低点的高差达到了500 mm以上，加上运行时间长达7 d左右，滤池出水带有泡沫。随着运行的稳定，并控制了反冲洗周期，滤池表面的泡沫量逐渐减少，出水基本无泡沫。
　　③加氯不连续。加氯为每个工作日的白天加入(加入量为250 kg/d，合10 mg/L)，目的是防止发生氯气中毒，但因中断加氯使滤池出现轻微的结块、长青苔现象。
　　④跑石灰。石灰采用容积式称干法加入，原石灰纯度较低，系统堵塞和结垢严重，主要的故障是经常出现跑灰现象，导致澄清池出水pH超过11，硬度超过进水2～3倍，水面有时出现白色薄膜。在提高石灰纯度5%～10%，并进行系统改造、加强检修维护和运行管理后，这个问题基本解决。
　　⑤聚合铁不能调节。原聚合铁因计量泵无法调整，加入量过多致出水浊度偏高。在改进了计量泵型号后，加入量得到了控制，出水水质明显好转。
　　⑥排泥间断。澄清池的排泥仅在白天进行，排泥时间为7 h/d，共排出泥量约350～400 t，约为污水水量的1.5%。因排泥不连续，有时可引起出水浊度增加。
2.2深度处理的效果
　　根据调查，高碑店污水处理厂的二级排放水(即深度处理的原水)水质与地下水相比，具有以下特点：
　　①不同年份的二级排放水水质并不相同；
　　②和地下水相比，二级排放水中的氯根、铁、悬浮物含量高出5倍以上，铝、磷酸盐、亚硝酸盐含量高出50～250倍。
　　原水、澄清池出水、滤池出水的水质如表3所示。由表3看出，深度处理的效果为：
　　①可以去除90%以上的碱度、磷酸盐、浊度、铜、铝和亚硝酸盐等；
　　②去除硅酸盐、铁、氨、CODCr和BOD5的能力在30%以上；
　　③降低硬度、钙、电导率的能力低于30%；
　　④不能降低氯化物、含盐量等。

　　按照西安热工研究所提供的“污水作为循环水系统补充水的水质标准”进行比较，经深度处理的出水水质类别如表4。

　　从表4可以看出，除电导率、硬度较大以外，深度处理后的出水水质基本上能达到循环水的一类标准，能满足循环水系统的补水要求。

3.1循环水系统运行情况
　　二级处理排放水经深度处理后，约95%用于循环水系统的补水，5%供应输煤系统冲洗和绿化、冲厕等用水，而用于液态排渣的冷却水，则用浓缩后的循环水，水量约为循环量的0.5%～1%。
在循环水中加入天津化工研究院提供的TS—9508型阻垢剂3～5 mg/L或中天兰清水水处理公司(技术依托为西安热工研究所)提供的TRL—400B1型阻垢剂2～6 mg/L，以及每周三次冲击加入有效含量为9%的次氯酸钠，维持余氯含量为0.1～0.2 mg/L，同时进行每周1～2次的胶球清洗。运行2个月后，循环水中发现有少量青苔脱落，但未发现循环冷却塔水池出现大量泡沫，在凝汽器(管子为B30)内也没有发现明显粘泥，但有异味。冷却塔填料上的青苔也出现部分死亡现象。
　　根据西安热工研究所和天津化工研究院模拟试验的结果，采用处理后的二级排放水作为补充水时，试验室的浓缩倍率可以达到4倍，B30及HSn70—1A凝汽器管子的腐蚀速度均＜0.005 mm/a，A3碳钢的腐蚀速度＜0.05 mm/a。需要注意的是，因硫化物影响，HSn70—1A不一定适合在回用水中使用。
3.2凝汽器管材的选择
　　采用深度(石灰)处理后的二级排放水用作补充循环水，建议选择的管材如表5所示(参考俄罗斯有关标准)。

　　根据表5的选择，HAl77—2、B10和B30均可以满足目前电厂循环水浓缩2.5～3.0倍的运行要求，但要注意因浓缩倍率过高导致的腐蚀、粘泥问题。
3.3运行成本和节水效果
　　根据2000年的实际运行数据统计，使用二级排放水后向阳闸水的水耗(除供汽外)由平均(1月—6月)1.06 m³/(GW·s)下降到0.76m³/(GW·s)(7月、8月)，除供汽后的水耗下降到0.64m³/(GW·s)(9月)(见图2)。按电厂70%～90%额定发电负荷计算，每月平均节约新鲜水45×10⁴m³，则每年可以节约新鲜水540×104 m3，节水率为40%；或在相同用水量的情况下，增加发电能力1倍以上。

　　但要保证深度处理后的水质达到要求，需要较高的运行费用，经过3个月的运行，初步估算的结果是(不计算设备折旧)，仅采用石灰混凝处理过滤，制水成本为1.32 元/m³。如果将来提高回用水量30%～50%，则可以降低约1/5的运行成本。石灰处理二级排放水的成本分析见图3。

　　北京市的水资源总量在以每年1%左右的速度下降，而其城市污水水量却以0.2×10⁸m³/a的速度在递增，生活污水的比例也以每年1%的速度在增加。城市污水成分发生的变化，必然会给城市污水的深度处理带来很多问题，将其出水回用于电厂循环水系统所产生的微生物及腐蚀等问题也需要经过长期运行、观察、研究后才能得出结论。