【摘要】

焚烧厂产生的渗沥液经处理后的中水和市政污水厂中水可回用于垃圾焚烧发电厂循环冷却水。以苏州某垃圾焚烧发电厂为例，分析了中水回用对循环水系统造成的影响，确定了中水与新鲜地表水的合理配比，成功实现了渗沥液中水及市政中水回用于焚烧厂循环冷却水系统，减少了地表水的消耗并降低了企业用水成本。

生活垃圾焚烧发电厂是工业用水大户，其中冷却用水占总用水量的80%。目前垃圾焚烧发电厂循环冷却水多采用地表水作为补水，用量较大。焚烧厂内收集的生活垃圾在发酵腐熟过程中会产生渗沥液，渗沥液经焚烧厂配套的渗沥液处理设施处理后的中水可回用于焚烧厂循环冷却水。市政污水厂中水具有水量大、水质稳定、不受季节等因素影响的特点，这些中水通过管道输送也可回用于焚烧厂。为合理利用水资源，减少废水排放，保护环境，同时降低循环水取水成本，苏州某垃圾焚烧发电厂探索采用中水替代部分地表水作为循环冷却水。通过前期摸索、试用调整、运行控制，现已成功将渗沥液处理后的清下水和市政污水处理厂的中水作为循环水回用于焚烧厂循环冷却系统。

1 中水回用工艺路线

1.1 渗沥液处理站的中水

生活垃圾进入焚烧厂后需在垃圾储坑内发酵3~5 d，在发酵腐熟期间会产生渗沥液,其有机物浓度高、水质和水量变化大、成分复杂。国内多采用生物处理工艺处置垃圾渗沥液,生物活结台超滤膜实现泥水分离,出水纳管排放进入污水厂进—步处理。如将渗沥液进一步深度处理厂巴用于厂内,既可以避免垃圾焚烧发电厂产生的渗边液二次污染，又能实现环境的可持续友股·1大到门水的全回用、零排放。为此,对原有的渗》俊处理站进行“预处理＋厌氧＋硝化l反销化+超滤+P滤＋反渗透”的组合工艺改造，处理规模1700 t/d,反渗透清下水水质达到GB/T 19923—2005城市污水再生利用工业用水水质中表1敞开式循环冷却水水质标准。反渗透清下水收集后,通过管道输送至焚烧厂循环冷却水池,渗沥液处理站的中水成为除地表水外的另一种循环水补充水源。

1.2 市政污水厂的中水

辖区内运营的市政污水厂为木渎新城门小灶理厂，处理规模1.0 ×10t/d,采用组合式倒直A2/O工艺＋混凝沉淀过滤＋二氧化氯消毒工艺。根据苏州市中水回用要求以及《苏州市吴中区污水工程专项规划》，污水厂出水分为2部分，一部分7.0×104 t/d达标排入河流;另一部分3.0×104 t/d经深度处理后主要回用于辖区内南部工业区域。污水厂中水具有水量大、水质稳定、不受季节等因素影响的特点，可以采用污水厂的中水替代部分地表水作为循环冷却水。

1.3 中水回用工艺路线

焚烧厂产生的渗沥液污水经内部处理后在焚烧厂内循环利用，每年可回用于循环冷却水的清下水约1.8×105m3。通过接纳市政污水厂中水作为焚烧厂循环冷却水，焚烧厂每年可消耗污水厂中水约4.2×105m3。通过市政污水厂中水及焚烧厂中水的循环利用，每年可减少地表水消耗6.0× 105 m3，同时减少了污水的排放,有效提高了焚烧厂水资源的循环利用率。中水回用工艺路线见图1。

2 中水回用对循环冷却水系统的主要影响因素

中水水质介于净水与污水之间，具有有机物含量高、氨氮含量高、含盐量高、微生物含量高且成分复杂、中水浓缩后结垢倾向严重等特点。随着前期摸索阶段运行，中水回用对循环冷却系统安全、稳定运行带来了一定影响。

2.1 高盐分

中水回用于循环冷却水系统，对系统最大的潜在危害在于含盐量氯离，随着循环水的不断浓缩，氯离子含量将成倍增加，系统腐蚀和结垢的潜在危害增大。

焚烧厂汽轮机凝汽器材质为316L不锈钢材质，回用水标准规定氯离子浓度应低于1 000 mg/L,但地表水补水氯离子仅为77 mg/L，而中水为160 mg/L，且循环水经过浓缩后氯离子浓度已较高500 mg/L，需运行中严格控制浓缩倍数，防止在循环冷却系统中结盐结垢。

2.2 氨氮

氨氮高的主要负面影响是促进设备腐蚀。氨氮含量高时，一方面为系统中的微生物提供营养源，导致菌藻类生物大量繁殖，形成生物黏泥，附着在设备表面，影响换热的同时，又促进了垢下腐蚀现象的发生。另一方面氨氮会在细菌的作用下发生硝化反应，产生H，导致循环水 pH降低，会造成系统局部或大面积腐蚀现象。

2.3 微生物

污水经过生化处理后产生的中水仍含有大量的微生物,且含有丰富的营养物质，因此中水为微生物繁殖提供了理想环境。中水进入循环水系统后必然会带来微生物的大量生长，微生物的代谢产物能够引起金属腐蚀,因此，微生物是循环水系统的另一潜在危害。

2.4 电导率

中水的电导率一般较新鲜地表水高出很多，中水回用于循环水系统后，随着浓缩倍数增加，循环水的电导率会快速攀升，并且可能达到400 mS/m以上。电导率高表明水中可导电介质多，容易引起设备腐蚀的离子增多，从而促进设备腐蚀。

3 中水回用对循环水系统的实际影响

通过按照中水与地表水配比2∶1、1∶1和0.5∶1分别进行了阶段性试验。试验发现，中水补水量的逐步增加，加速了循环水水质变差，造成冷却塔填料内结垢换热差，循环水温升高;凝汽器不锈钢管内部结垢较多，端差增大,进而导致汽轮机凝汽器真空下降明显，机组效率降低。尤其是在中水与地表水配比2∶1时，在负荷和环境温度相同的工况下，汽轮机真空变化明显，即便进行酸洗效果也明显减弱。机组负荷在较往年低0.7 MW 下，循环水进水温度上升0.2℃，循环水温升下降1.7℃，端差升高了3℃，真空下降1.6 kPa，具体见表1。

可见，中水回用量的增大会导致循环水水质变差，进而引起凝汽器及冷却塔填料结垢，严重影响换热效果、汽轮机的工作效率。

填料结垢及凝汽器内部情况见图2~3。

且中水如大量使用，循环水系统的酸洗效果也会进一步减弱,影响机组的稳定经济运行。

4 加强中水回用的管理

中水替代地表水回用于焚烧发电厂给循环冷却水的管理增加了难度,但是可以通过加强运行管理、优化操作等方式将中水对循环水系统危害降至最小程度。

4.1 加强循环水系统运行的管理

中水开始回用于循环冷却水系统，需要根据实际情况控制中水的使用比例,保持中水和地表水按照一定的比例补进循环水系统，进而避免循环冷却水系统水质波动大，维持水中各种离子的平衡状态，减少结垢和腐蚀的风险。经过试验发现，鉴于凝汽器和冷却塔填料结垢趋于严重且化学清洗效果减弱的情况，为保证循环水冷却系统及设备的安全稳定运行，本项目按中水与地表水1∶1的比例分配，同时在中水回用时密切监视异养菌总数、腐蚀速率、粘附速率、生物黏泥量、总铁等指标的变化情况;加强关注凝汽器真空及冷却塔填料结垢情况。

4.2 加强循环水水质的管理

水质不合格的中水补进循环冷却系统会加剧循环冷却水水质变差,加快设备腐蚀和结垢,因此，对市政污水厂和渗沥液处理站的中水水质应加强监管,本着从源头控制的原则，定期检测中水水质，特别是氯离子、氨氮、磷、电导率等指标。一旦发现中水水质恶化，不满足回用水标准的，应立即停止中水补水，并及时告知市政污水厂或渗沥液处理站进行相应的运行调整，待中水水质稳定达标后再补入循环水系统。同时,也要加强循环水的水质监测和管理,根据实际情况调整循环水的浓缩倍数、加大排污量，制订详细的控制指标，保持系统稳定，避免出现大排大补等现象。

4.3 加强循环水药剂的管理

中水回用一般会引起硬度、碱度的提高，增加循环水系统的结垢风险，原有的阻垢剂和杀菌剂配方及投加量可能无法满足中水回用后的现场实际情况，因此需要根据循环水水质的变化做出相应的调整，可选用阻垢效果更好的分散剂加强其阻垢效用，同时兼顾缓蚀性能的提高。同时，适当地加大氧化性杀菌剂用量,避免循环水中的东氯长15于0.2 mg/L，使余氯最好达到0.5 mg/L在白:以加对微生物的抑制;并且较高浓度的余氯对设备和管道上的生物黏泥有一定的逐步羽离作用,1欢乐不能长时间大于1.0 mg/L，以免对设备造成腐蚀。

5 结论

1)垃圾焚烧发电厂产生的渗沥液经生化及深度膜处理后，其清下水可回用于垃圾焚烧发电厂循环冷却水系统。市政沔水)的中小o书圾焚烧发电厂循环冷却系统。心中公二m低个约地表水资源，减少污水排放量，而且能降低企业的用水成本，具有较好的社会效益、环境效益和经济效益。

2)中水回用于循环冷却水系统,会加速凝汽器及冷却塔填料结垢，影响换热效果及凝汽器真空，进而影响汽轮机工作效率。建议合理调整中水用量,中水和新鲜地表水的配比以1∶1为佳。

3)中水回用后,需加强中水和循环水水质的检测和管理,制订详细的控制指标，保持循环冷却系统稳定，避免出现大排大补等现象。运行过程中应多关注凝汽器真空及冷却塔填料结垢情况。