1.工程概况
山西山阴煤矸石电厂2×300MW机组由山西国际能源集团有限公司、山西金海洋能源集团有限公司共同出资建设，由山西昱光发电有限责任公司负责建设。本期工程拟建设2×300MW空冷凝汽式汽轮发电机组，采用循环流化床锅炉，并留有进一步扩建的余地。机组采用间接空冷技术和其他节水措施后，本期工程全年平均耗水量为290m3/h(包括生活及空调用水等)，若按机组年运行7000h计算，2×300MW国产空冷机组年用水量约为203×104m3，耗水指标为：0.134m3/s/kMW。根据厂址条件，本工程可利用的生产水源取用金海洋集团公司煤矿矿坑疏干水(6870×m3/d)。
2.设计水质与工艺流程
2.1设计水质。本工程水源采用经处理的煤矿矿坑疏干水，经处理后出水水质满足电厂工业用水标准。疏干水水质分析结果见下表：
煤矿矿坑疏干水是采煤过程中从煤隙中涌出的水，一般煤层的疏干水水质变化较大，随年代或煤层开采推进，会因水源接触的地质条件的改变而引起变化。
2.2工艺流程。疏干水预处理系统来生水(经加热)→生水箱→超滤给水泵→双介质过滤器→保安过滤器→超滤装置→超滤水箱→清水泵→反渗透单元(精密过滤器→高压泵→反渗透装置)→淡水箱。
3.主要构筑物设计
3.1生水箱及超滤给水泵。本工程设置生水箱1台，疏干水预处理系统来的生水先进入生水箱。生水箱直径φ9512mm，容积500m3，材质钢制内喷塑，室外布置。超滤给水泵采用卧式离心泵，共2台，单台流量Q=100m3/h，扬程H=30m，功率N=18.5KW，材质304SS，变频控制。
3.2双介质过滤器。双介质过滤器共4台，3用1备，直径φ3024mm，设备正常出力60m3/h，最大出力70m3/h；采用石英砂(φ0.4～1.2mm)和无烟煤(φ0.8～2.5mm)双层滤料，滤料层高H石英砂=800mm，H无烟煤=400mm；水反洗强度13～16L/m2.s，空气擦洗强度10～15L/m2.s，反洗膨胀率80%。
3.3超滤装置。本工程设置2套超滤装置，每套装置都能单独运行，也可同时运行，单套设计流量90m3/h。根据原水水质条件，膜元件采用美国KOCH内压式超滤膜，型号V1072-35-PMC，膜丝内外径：0.9/1.5mm，有效膜丝长度1.8m，截流分子量10万道尔顿，材质PS，滤元规格φ273x1829mm，单桶滤元有效面积80.9m2，设计膜通量60LMH，滤元总数量19根/套。设计出水SDI<3，SiO2去除率99.8%，年更换率10～30%。超滤保安过滤器2台，设备正常出力90m3/h，最大出力100m3/h，材质304SS，滤芯采用3M滤芯，过滤精度100μm，数量50支/台，长度1016mm，正常出力压差0.02MPa。
超滤反洗水泵采用卧式离心泵，共2台，1用1备，单台流量Q=266m3/h，扬程H=20m，功率N=22KW，材质304SS。
3.4反渗透装置。本工程设置2套反渗透装置，每套装置都能单独运行，也可同时运行，单套设计流量60m3/h，膜元件采用美国DOW反渗透膜，型号BW30-400FR，芳香族聚酰胺复合膜，膜面积37m2，运行水通量24LMH，采用一级二段式，段间膜组件为8：5排列，每套反渗透装置膜元件78根。设计系统水回收率75%，一年内脱盐率大于98%，三年内脱盐率大于95%。
反渗透高压泵采用卧式离心泵，共2台，单台流量Q=80m3/h，扬程H=120m，功率N=45KW，材质304SS，变频控制，同时每台高压泵出口均装设1台电动慢开阀门，以防止反渗透膜组件受高压水的冲击。
精密过滤器2台，设备正常出力80m3/h，最大出力90m3/h，材质304SS，滤芯采用3M滤芯，过滤精度5μm，数量40支/台，长度1016mm，正常出力压差0.02MPa。
3.5附属配套设备
本工程超滤反渗透装置共用1套化学清洗单元，其中清洗溶液箱容积5m3，钢衬胶材质；超滤清洗水泵1台，流量Q=300m3/h，扬程H=20m，功率N=22KW，材质316L；反渗透清洗水泵1台，流量Q=72m3/h，扬程H=20m，功率N=11KW，材质316L。过滤器反洗水泵2台，流量Q=330m3/h，扬程H=30m，功率N=55KW；过滤器反洗风机2台，流量Q=8m3/min，扬程P=0.06MPa，功率N=15KW；凝聚剂加药装置1套；氧化剂加药装置1套；还原剂加药装置1套；阻垢剂加药装置1套；盐酸加药装置1套。
4.结论
煤矿矿坑疏干水经双介质过滤器过滤及超滤反渗透装置处理后，实际运行出水水质达到电厂工业用水标准，保证电厂锅炉用水的安全性和可靠性。超滤反渗透工艺具有出水水质稳定，使用方便，连续生产，占地面积小，不污染环境等一系列有点，在电厂锅炉补给水处理中得到广泛的应用。
