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簡(jiǎn)述燃煤火力電廠脫硫廢水零排放可行性研究

發(fā)布者:山西誠(chéng)通工礦電力科技公司 2016-09-10

1 脫硫廢水零排放工程實(shí)例

(1)河源電廠機(jī)組容量 2 ×600 MW 機(jī)組,是國(guó)內(nèi)第一家真正意義上實(shí)現(xiàn)廢水零排放的電廠。零排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力22m3 /h,其中脫硫廢水18m3/h,其他廢水4m3/h。采用“預(yù)處理+深度處理”,其中預(yù)處理包括混凝沉淀系統(tǒng)、水質(zhì)軟化系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng);深度處理采用 4效立管強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝,預(yù)處理出水依次進(jìn)入一至四效蒸發(fā)結(jié)晶罐進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)晶鹽純度、白度均預(yù)達(dá)到工業(yè)鹽要求。

(2)三水恒益電廠機(jī)組容量2×600 MW,零排放系統(tǒng)投資為4600萬元(不含土建、安裝費(fèi)用),采用兩級(jí)臥式MVC+兩級(jí)臥式MED工藝,常規(guī)處理工藝未設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng),主要處理樹脂再生酸、堿廢水和脫硫廢水。廢水零排放系統(tǒng)包含兩級(jí)臥式噴淋薄膜機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)、兩級(jí)臥式噴淋薄膜蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、結(jié)晶物分離干燥系統(tǒng)等。

2 脫硫廢水零排放方案

脫硫廢水零排放系統(tǒng)主要包括4個(gè)處理單元,即脫硫廢水預(yù)處理單元、鹽水濃縮單元、結(jié)晶單元和固體廢棄物處置。

脫硫廢水預(yù)處理單元

脫硫廢水預(yù)處理主要包括常規(guī)處理和深度處理2 個(gè)技術(shù)方案。常規(guī)處理方案采用熟石灰處理+混凝澄清工藝,主要去除水中的懸浮固體和有害污染物,出水水質(zhì)滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),具有嚴(yán)重的結(jié)垢傾向。深度處理方案采用熟石灰處理+混凝澄清+碳酸鈉軟化+混凝澄清工藝,為兩級(jí)澄清充分軟化處理工藝,在實(shí)現(xiàn)常規(guī)處理的目標(biāo)的同時(shí),最大限度的去除水中的Ca2+、Mg2+、SO2-4、F-、硅等結(jié)垢因子,出水水質(zhì)基本消除結(jié)垢傾向。

脫硫廢水濃縮單元

脫硫廢水的濃縮單元是通過除鹽技術(shù)實(shí)現(xiàn)清水的回收和脫硫廢水的濃縮減量。濃縮單元一般能獲得大約80%的清水,回用電廠工藝用水。脫硫廢水含鹽量(TDS)一般為40,000 ~50,000 mg/L,濃縮后濃鹽水含鹽量上升到 200,000~250,000mg/L。脫硫廢水濃縮技術(shù)方案如下:

多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)(強(qiáng)制循環(huán)MED)

多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)是在國(guó)內(nèi)化工制鹽、食品、制藥等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種熱法蒸發(fā)工藝,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)濃縮和結(jié)晶。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝的特點(diǎn)是技術(shù)成熟,缺點(diǎn)是能耗很高。

立管降膜機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(立管 MVC)

立管降膜機(jī)械蒸發(fā)處理工藝的核心是采用高效的立管降膜蒸發(fā)器,結(jié)合采用機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)作為潛熱回收的節(jié)能裝置的一種新型蒸發(fā)系統(tǒng),其運(yùn)行能耗不足MED的10%。立管MVC工藝成熟,能耗低,缺點(diǎn)是施工要求嚴(yán)格,預(yù)處理要求嚴(yán)格,對(duì)結(jié)垢型水質(zhì)適應(yīng)性差,換熱管結(jié)垢堵死難以恢復(fù),運(yùn)行情況難以監(jiān)視。

臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(臥式MVC)

臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)處理工藝與立管MVC同屬于降膜MVC工藝,與立式MVC相比,采用換熱管水平設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水走管外、加熱蒸汽走管內(nèi)的特征,與立式MVC高鹽廢水走管內(nèi)、加熱蒸汽走管外相比,對(duì)于結(jié)垢的處理更便利,不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)垢原因?qū)е骡伖軋?bào)廢。臥式MVC工藝成熟,其能耗水平與立式MVC相當(dāng)。對(duì)結(jié)垢型水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng),結(jié)垢易于處理,便于運(yùn)行監(jiān)控,施工安裝要求低,不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)垢堵塞導(dǎo)致?lián)Q熱鈦管報(bào)廢。缺點(diǎn)是換熱面積大,設(shè)備制造費(fèi)用較高。

此外還包括正滲透系統(tǒng)(MBC)和低溫蒸發(fā)系統(tǒng)(CWT)等。

脫硫廢水結(jié)晶單元

脫硫廢水結(jié)晶單元主要處理濃縮單元產(chǎn)生的高濃度鹽水,處理水量約為總廢水量的10~20%。結(jié)晶單元主要工藝包括MED、臥式MVC、強(qiáng)制循環(huán)MVC、CWT、自然晾曬等。立管MVC、MBC不適用于結(jié)晶單元。介紹如下:

多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(MED)

MED結(jié)晶系統(tǒng)與蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格相同,以河源電廠4效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)為例,其中前兩效可以視同為濃縮單元,后兩效視同于結(jié)晶單元。4效蒸發(fā)器是相同的,蒸發(fā)溫度自1效至4效是逐漸升高,自70~80℃逐漸上升至100~110℃。

臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(臥式MVC)

臥式MVC工藝由于廢水走管外、加熱蒸汽走管內(nèi)的技術(shù)特點(diǎn),適用于結(jié)晶單元。其蒸發(fā)溫度與濃縮單元相同,通過三水電廠的2年運(yùn)行證實(shí)是可行的,目前三水電廠正在進(jìn)行技術(shù)改造,將后續(xù)的兩級(jí)臥式MED結(jié)晶系統(tǒng)改造成臥式MVC結(jié)晶系統(tǒng)。臥式 MVC 結(jié)晶系統(tǒng),工藝成熟。

強(qiáng)制循環(huán)機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(強(qiáng)制循環(huán)MVC)

強(qiáng)制循環(huán)MVC系統(tǒng)是國(guó)際上一種廣泛應(yīng)用的結(jié)晶工藝,工藝成熟,每蒸發(fā)1m3水,需消耗蒸汽50~60 kg,耗電約50~80kW·h。

自然晾曬

自然晾曬結(jié)晶工藝,采用傳統(tǒng)晾曬池的工藝,在北方干旱少雨地區(qū)可考慮采用自然晾曬,是最為經(jīng)濟(jì)的工藝方案。該工藝受場(chǎng)地和氣候條件限制很大,應(yīng)用狹窄。

固體廢棄物處置

脫硫廢水零排放系統(tǒng)的固體廢棄物主要包括來自脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)的污泥和結(jié)晶單元產(chǎn)生的結(jié)晶鹽。預(yù)處理系統(tǒng)的污泥處置可以拋棄到灰場(chǎng)或送至垃圾填埋場(chǎng)處置。結(jié)晶鹽品質(zhì)受預(yù)處理深度的影響,如果采用常規(guī)處理系統(tǒng),結(jié)晶鹽中含有有毒有害的重金屬化合物,必須作為危險(xiǎn)固體廢棄物送專業(yè)的固廢處理中心處置,費(fèi)用高。如果采用充分軟化的深度處理,結(jié)晶鹽可以作為工業(yè)鹽銷售。固體廢棄處置方案選擇獲得純凈的工業(yè)鹽,最為經(jīng)濟(jì)可行。


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