超超临界21000mw燃煤电厂脱硫废水处理工艺研究

超超临界21000mw燃煤电厂脱硫废水处理工艺研究

0水污染防治对策在大型焦炉中，有大量的sh。2015年2月，中央政治局常务委员会会议审议通过《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)规定“全面控制污染物排放，狠抓工业污染防治。”、“提高用水效率，到2020年，电力、钢铁、纺织、造纸、石油石化、化工、食品发酵等高耗水行业达到先进定额标准。”1国内脱硫废水主要含盐量目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是世界上应用最广泛、技术最成熟的SO脱硫废水一般呈弱酸性且有以下特点:(1)含盐量较高。国内脱硫废水含盐量受电厂水源水质、燃煤品质等影响，呈现一定的波动性。总体含盐量在30000～60000mg/L。(2)悬浮物(SS)较高。脱硫废水中悬浮物含量一般在10000mg/L以上，极端情况下悬浮物可高达50000mg/L燃煤电厂湿法脱硫废水的典型水质见表1。2脱硫废水处理的工艺和技术路线脱硫废水的传统处理主要集中在中和废水pH值，降低第一类污染物和一些重金属离子浓度。为此，国内外电厂均主要以化学处理为主，脱硫废水处理系统主要分为废水处理系统和污泥处理系统，其中废水处理系统又分为中和、沉降、絮凝、浓缩澄清等工序目前国内燃煤电厂脱硫废水大多数采用上述简单处理后外排至环境中，带来诸多环境隐患3脱硫废水零排放处理技术方案某超超临界2×1000MW燃煤电厂脱硫废水处理采用零排放工艺，结晶高纯度、可作为工业生产原料的氯化钠结晶盐，并产出高品质的厂内回用水，最终实现脱硫废水系统“零排放”的目标。3.1脱硫废水水质特点和处理难点分析该厂2×1000MW燃煤机组自2015年年初达到稳定运行，脱硫废水源头为脱硫综合楼二楼废水旋流器顶流，脱硫废水在机组运行期间由吸收塔浆液密度控制废水是否外排，根据机组利用效率的不同以及煤种不同，脱硫废水平均外排量也有区别，双机满负荷、双机半负荷/单机满负荷、单机半负荷的脱硫废水平均产出量为12～16、8～10、4～6m根据脱硫废水系统运行期间的监测结果，该厂脱硫废水水质波动较大，脱硫废水水量在10～20m该厂脱硫废水整体上特点和处理难点为:(1)含盐量较高。尤其是氯离子含盐量较高，对处理设备的材质要求更高。(2)硬度较高。脱硫废水中含有的大量钙镁硬度离子应高效、稳定去除，否则会导致后续系统有结垢风险。(3)脱硫废水中含有部分SO该厂脱硫废水零排放项目在综合比选各种工艺路线后，最终选择了“石灰碳酸钠硫酸钠两级软化预处理+纳滤分盐+两级反渗透+MVR蒸发结晶”。具体工艺流程如图2所示。3.2纳滤浓水回流返回一级加药澄清单元该厂脱硫废水设计处理量20m脱硫废水中含有的大量悬浮物首先进入预沉池去除悬浮物，进入缓存池进行水质调节。随后进入“一级反应箱(利旧现有三联箱)→一级澄清池→二级反应箱→二级澄清池(利旧现有澄清池)”去除绝大部分硬度离子。其中涉及的主要反应为Na本系统总体考虑从纳滤浓水回流返回一级加药澄清单元处理，其主要作用有:1)在避免系统COD、硝酸盐等杂质快速积累的前提下，减少纳滤浓水外排量;2)由于软化澄清池中的絮凝沉淀作用，部分COD会与污泥共沉从而去除，特别是本系统硬度高，污泥负荷大，且设置了两级软化澄清，对COD的去除率可达10%～30%。纳滤浓水中COD浓度偏高，与原水混合后，进水总COD浓度提高，从而使得软化澄清部分去除的COD总量更高，从系统大平衡上来看，有助于降低结晶器中COD的浓度，保证结晶盐纯度要求。澄清池出水进入后续“过滤-离子交换-脱碳”工艺段，进一步去除残余悬浮物、硬度、碱度。过滤器选用了多介质机械过滤器，相对于单介质过滤器可更好控制出水悬浮物浓度和浊度。离子交换单元采用进口优质弱酸阳离子树脂进一步去除过滤器出水中残留的硬度，使最终预处理出水硬度满足膜系统进水水质要求。3.3设计回收率及反渗透设计膜分离-浓缩单元设计20%裕度，设计进水24m纳滤膜具有离子选择性，对单价离子的去除率较低，多价离子的去除率较高，这是纳滤系统实现分盐效果的基本原理。脱硫废水经前段软化、澄清、过滤和离子交换单元处理后，采用纳滤膜能进一步脱除盐水中的有机物和二价盐，使透析液(产水)中NaCl含量在90%以上，保证了最终NaCl结晶盐产品的纯度。本项目纳滤设计回收率为85%。纳滤产水以20m由于本项目反渗透进水在设计条件下TDS近50000mg/L，一级反渗透若采用海水反渗透，浓缩作用有限。一级RO采用陶氏厂商的基于卷式膜的高压反渗透膜元件。高压反渗透膜元件采用特殊的膜片和组件设计，使得最大运行压力可达12000kPa(30℃)，通过高倍率浓缩可大幅度提高浓水的含盐量，减小后续蒸发单元的处理规模，提高整个零排放系统的效率。膜元件采用宽流道抗污染设计，可降低运行中压降及提高清洗效率，具有稳定性和可靠性。另外，其投资和运行成本远低于DTRO等类似工艺。反渗透运行一段时间后会受到污染，系统需根据污染情况配制一定浓度的化学药剂清洗，以恢复膜元件的特性。化学清洗装置由药剂箱、清洗泵、保安过滤器组成。化学清洗系统设置循环管形成循环回路。反渗透装置根据运行情况1～3个月清洗一次。膜分离-浓缩单元最终产生的10m最终回用水满足标准见表2。3.4结晶盐系统运行工业盐经纳滤分盐、反渗透浓缩后，最终废水量8～10m结晶器采用强制循环闪蒸形式，蒸汽压缩机对二次蒸汽升温后，作为热源驱动蒸发结晶过程，通过调整蒸汽压缩机频率调整结晶器蒸发量。结晶器底部盐浆通过盐浆泵进入旋流器、稠厚器，最终盐浆落入离心脱水机脱水。脱水机出料为纯度>97%，含水率近3%的NaCl高纯结晶盐。结晶盐随后进入振动流化床干燥机干燥，进一步除去结晶盐中的水分，干燥机结晶盐出料含水率<0.5%。干燥后的结晶盐进入包装机，最终产出25kg/包的小袋包装盐，结晶盐品质满足精制工业盐一级标准(纯度≥98.5%，含水率<0.5%)，作为工业盐外送出售。为保持结晶盐纯度，防止废水中COD、杂盐等附着在结晶盐上，常年稳定运行时，结晶器在极端情况下需排放部分脱硫结晶系统母液，从而保证结晶盐品质。极少量的母液进入喷雾干燥器处理。4膜法结晶盐酸盐mvr1)该电厂脱硫废水含盐量较高，且硬度离子较高，传统的预处理加药费用太高不宜采纳，应采用经济可行、稳定易行的预处理方案。脱硫废水首先进入预沉池去除悬浮物，进入缓存池进行水质调节。随后进入“一级反应箱(利旧现有三联箱)→一级澄清池→二级反应箱→二级澄清池(利旧现有澄清池)”去除绝大部分硬度离子。从纳滤浓水回流返回一级加药澄清单元处理，澄清池出水进入后续“过滤-离子交换-脱碳”工艺段，进一步去除残余悬浮物、硬度、碱度。2)脱硫废水处理浓缩工艺段选择分盐技术，制取有经济价值的工业纯盐而不是工业杂废盐，最终选择“纳滤+反渗透”膜法路线。脱硫废水经前段软化、澄清、过滤和离子交换单元处理后，采用纳滤膜能进一步脱除盐水中的有机物和二价盐，使透析液(产水)中NaCl含量在90%以上，保证了最终NaCl结晶盐产品的纯度。本项目纳滤设计回收率为85%。纳滤产水以20m3)通过对比MVR技术和多效蒸发技术的经济、技术、可行性、温度性，选用MVR结晶技术，在结晶器中进一步蒸发浓缩，回收NaCl结晶盐。结晶器底部盐浆落入离心脱水机脱水，进入振动流化床干燥机干