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电厂废水综合处理及“零排放”前期可行性分析

2019-05-22初广宇

产业与科技论坛 2019年7期
关键词:零排放全厂反渗透

□初广宇

一、概述

为了贯彻落实国家环保精神及政策,拟开展全厂废水零排放技改工作,一是节约水资源,提高全厂废水利用率;二是解决电厂外排水安全问题;三是通过优化全厂水平衡体系,实施水的梯级使用和重复使用,将废水回收利用,少量难以回用的废水通过干灰拌湿及煤场喷淋等,实现全厂废水零排放。期待该项目能有效地回收利用废水资源,使电厂不仅获得良好的社会效益和环境效益,而且也将获得良好的经济效益。

二、全厂脱硫废水(20m3/h为例)采用零排放设计方案

脱硫废水是电厂所有类型水种中最末端也是最难处理的水,解决好脱硫废水的零排放也就实现了全厂废水的零排放,由于脱硫废水水质相对复杂,所以在处理脱硫废水时需要设置预处理环节,整体工艺为:预处理+零排放深度处理工艺。

(一)脱硫废水预处理系统现状。根据国内脱硫废水预处理系统现状调查情况发现,90%左右的处理设备处理结果不达标及运行成本高、操作复杂等因素,甚至相当一部分脱硫废水预处理系统因为效果太差而停运成为摆设。一是污泥需要按时外运处理。二是由于系统采用石灰调节pH数值,造成后续污泥脱水的负担。三是需要专人看管。四是需要根据脱硫废水的大小、悬浮物浓度进行配置药剂。五是系统出水质不稳定。六是系统每年检修费用及运行高。七是系统添加的化学药剂需要人工定期添加配置。

脱硫废水经过电子絮凝预处理工艺后,零排放深度处理方案主要可采用“MVC蒸发技术”(方案一)、“高压反渗透浓缩技术”(方案二)或者“MBC浓缩技术”(方案三)。

(二)MVC蒸发技术方案(方案一)。

1.MVC蒸发技术。MVC蒸发技术的工艺流程为:废水→废水调节池→废水提升泵→一级MVC蒸发→二级MVC蒸发。脱硫废水经过MVC蒸发技术可以回收19吨的蒸馏水,回收的蒸馏水冷却后可以用于循环水补水。

采用蒸发的方式处理废水,适应性强,主要工艺几乎不受水质情况影响,针对各种废水只需要考虑结垢和沸点上升因素对设备进行适当调整即可。可以说蒸发工艺是废水处理的万能方法。

2.浓缩结晶、干燥。一、二级MVC蒸发器旁路分离出的固体结晶物母液进入二次结晶系统,通过一系列的结晶分离设备,将母液中晶体分离出来进入干燥器进行最终脱水干燥,分离后的母液再次进入二级MVC系统进行再蒸发结晶。

(三)高压反渗透浓缩技术(方案二)。工艺流程暂定为:

20m3/h废水→废水调节池→废水提升泵→反应槽1→反应槽2→浓缩槽→管式软化微滤装置→软化水箱→特种分离膜→产水箱→高压反渗透提升泵→保安过滤器→高压反渗透高压泵→高压反渗透装置→高压反渗透浓水箱→升压泵→蒸发结晶。

特种分离膜可以将废水中的1价盐和2价盐分离,二价盐(主要是硫酸盐)溶液(5.6m3/h)用于脱硫系统补水,1价盐溶液进入下一步处理。高压反渗透膜的产水(8.7m3/h)和蒸发器的结晶蒸馏水(3.8m3/h)可以用于循环水补水。进入蒸发结晶器的废水量4.4m3/h。

(四)MBC(正渗透)浓缩技术(方案三)。

1.工艺流程。工艺流程暂定为:20m3/h废水→废水调节池→废水提升泵→反应槽1→反应槽2→浓缩槽→管式软化微滤装置→软化水箱→特种分离膜→产水箱→提升泵→MBC装置→浓水箱→升压泵→蒸发结晶。

2.MBC系统工作原理。作为MBC系统的核心技术,正渗透是通过半渗透膜在两侧渗透压差的驱动下,水分子将自发并且有选择性的从高盐水侧扩散进入专利提取液侧。即使高含盐量原水的总溶解性固体(m3DS)高达150,000mg/L。分解后氨和二氧化碳气体通过冷凝回收再溶解到提取液中进行重复使用,除去了溶解氨和二氧化碳以后的水即为比较纯净的产水。

(五)方案的技术及经济性比较。方案的技术及经济性比较如表1所示。

表1 方案的技术及经济性比较

通过技术及经济比较,脱硫废水零排放深度处理系统推荐采用投资抵,安装简便,能耗低的高压反渗透浓缩技术。本工程实施后,在节水的基础上减少了对环境的影响。由于国家对环境保护的要求日趋严格,外排废水将加大收费力度,从环保角度,实现全厂废水零排放,实现经济和环境双重效益。

三、结论和建议

对全厂废水处理进行全面改造,在一定程度上节约了能源和水源。含煤废水中所含煤,通过处理收集能回用于生产中。氨区废水中氨氮通过处理收集,可以产生具有经济效益的硫酸铵副产品,同时处理后的水能回用于脱硫系统。

经过上述研究规划,目前对于全厂废水零排放的实现需要对厂区各种废水进行分部处理,做好预处理后,对以后零排放的实现打好基础,重点解决含煤废水、氨区废水、工业废水、生活污水、脱硫废水预处理问题,提出改造方案,做到全部回用的目标,增大对循环水补水的补给力度,尽可能减少循环水排污量。

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