内蒙古华宁热电有限公司（以下简称华宁热电）2×150 MW机组投运初期以城市污水处理厂中水作为循环冷却补充水。在机组运行过程中存在凝汽器结垢问题，且在循环冷却过程中循环水pH值较低、难以维持在6.5~9。华宁热电污水处理厂分别于2010年和2013年对污水处理工艺进行改造。本文对2次改造措施进行介绍，为中水在电厂循环冷却水中的应用提供依据。1 原污水处理工艺

内蒙古华宁热电厂主要水源为污水处理厂的中水。城市污水量变化较大，污水中有机物、氨氮、总磷等质量浓度比较高；而且华宁热电所处的集宁地区水硬度较大，腐蚀性强，加热后容易结垢，因此华宁热电污水处理厂采用具有除磷脱氮的A/O曝气池工艺对城市污水进行处理，然后通过缓凝、沉淀、过滤、消毒后回用。在机组运行过程中，凝汽器极易结垢并产生粘泥，换热效率低，影响了机组的安全稳定运行，因此决定对原处理工艺进行改造。 2 第1次改造

本次改造是在原工艺中增加石灰处理系统。2.1 石灰处理系统工艺流程

新增的石灰处理系统工艺流程（见图 1）如下：中水经混凝沉淀池沉淀后，由提升泵提升进入机械加速澄清池，在澄清池中进行软化反应、絮凝澄清，絮凝剂选用液体聚合硫酸铁，投加于澄清池进水管道上首先与来水混合，絮凝剂的加入量可根据澄清池进水流量调节；为了使石灰乳与进水快速混合，石灰乳添加于机械加速澄清池进水管的出口处，加入量根据澄清池第二反应室进水pH值自动调节；澄清池出水经压力式混合器调节pH值后进入砂滤池系统进行过滤，过滤后保证余氯质量浓度为0.5~1mg/L；澄清池中反应后的泥渣通过排泥泵进入污泥浓缩池，在污泥浓缩池内泥水分离，分离后的浓浆被排泥泵送至脱水机，脱水后的泥饼由汽车外运。

图 1(Figure 1)

图 1 石灰处理系统工艺流程

石灰处理系统建成调试期间，在正常运行工况下连续9 d对石灰处理系统处理前、后水质进行监测分析，监测数据如表 1所示。

表 1(Table 1)

表 1 石灰处理系统处理前、后水质监测结果

表 1 石灰处理系统处理前、后水质监测结果

（1） 经污水处理厂A/O曝气池生化处理后的出水在特定时间段内较为稳定，查阅2010—2013年华宁热电污水运行记录^[1]发现，水量、水质随季节的变化较大，尤其是A/O曝气池，随着气温季节性的变化各项污染物去除率变化显著。但在增加石灰处理系统后，各项指标的去除率相对稳定，且去除效果较好，COD、BOD、碱度、硬度等水质指标均显著下降，说明澄清池降解各类污染物的性能良好。

（2） 氨氮质量浓度指标不降反升，说明A/O曝气池中硝化、反硝化反应进行不完全。氨氮质量浓度超标是造成循环水pH下降的主要原因，实际运行经验也符合分析结果：在中水氨氮质量浓度升高时，循环水的pH值降低。

（3） 由于有机物浓度大幅下降，使得粘泥问题得到解决，同时保证了中水中Cl-浓度能够达到运行要求，有效防止了微生物的繁殖。 3 第2次改造 3.1 改造背景

2011年随着城市建设的发展，国家着力改善城区周边环境，建设宜居城市，要求取消氧化塘。原设计氧化塘具备初沉和调蓄2个功能，取消氧化塘后污水不经过具有预处理、缓冲作用的氧化塘而直接进入污水处理系统，导致进水水质超出原有工艺处理能力，同时也不能满足循环冷却水的补水要求。故提出对华宁热电污水处理厂的污水处理工艺进行第2次改造。 3.2 改造方案

取消氧化塘，增加粗格栅，以保证污水中的大块漂浮物被去除；将运行效率较低的平流沉砂池废除，增加细格栅及曝气沉砂池，以提高拦污和沉砂效率；将A/O曝气池的散流式曝气器改为微孔曝气器，曝气池容积增加1600 m³，氧利用效率由改造前的8%提高至22%左右；将污水在曝气池中的停留时间从改造前的6.1 h提高至7.3 h，增加污染物在池中接触反应时间，以达到更好的去除效果。

2013-05-08—06-22按照以上方案对华宁热电污水处理厂处理工艺进行了技术改造，图 2、图 3分别为改造前、后污水处理工艺流程。

图 2(Figure 2)

图 2 改造前污水处理工艺流程

图 3(Figure 3)

图 3 改造后污水处理工艺流程

表 2为改造前、后1周内水质变化情况，从表中可以看出，中水的COD、氨氮质量浓度均有明显下降。水质变化基本和2013年全年水质情况一致。

表 2(Table 2)

表 2 第2次改造前、后的水质变化对比

表 2 第2次改造前、后的水质变化对比

（1） 分析改造后的中水水质，各项指标符合《GB/T 19923—2005城市污水再生利用工业用水水质》中敞开式循环冷却水系统补充水的要求^[2]。

（2） 中水的氨氮质量浓度指标大幅度下降，说明增加污水在曝气池中的停留时间有利于硝化和反硝化反应的进行^{[3, 4]}。

（3） 中水中氨氮质量浓度降至10 mg/L 以下时，循环水pH值可在不加碱的情况下维持正常，进一步验证了氨氮质量浓度对循环水pH值的影响。4 结束语

对华宁热电污水处理厂进行石灰处理及曝气池工艺技术改造后，大大改善了循环冷却水的水质，为机组安全稳定运行起到了保障作用。