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摘 要: 燃煤电厂废水具有种类复杂,含盐大,腐蚀性强,易结垢等特点,通过实施全厂废水系统分项治理,使废水资源化、减量化,实现深度节水,并最终通过废水终端处理设施实现零排放。
关键词: 燃煤电厂;废水;零排放
Abstract: Coal-fired power plant wastewater has the characteristics of complex types, high salinity, strong corrosiveness, easy scaling and so on. Through the implementation of separate treatment of the whole plant wastewater system, wastewater can be recycled and reduced to achieve deep water saving, and finally zero discharge can be achieved through the terminal treatment facilities of wastewater.
Key words: coal-fired power plant;waste water;Zero emission
【中图分类号】 X703 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0169-02
引言
我国水资源短缺,污染严重。燃煤电厂是工业耗水大户,其用水量约占工业用水量的30%-40%,随着水资源的日益匮乏和国家环境保护要求的提高,水的成本在电厂运行成本中所占比例越来越大,因此,在有限条件下尽量做到水资源效益的最大化是燃煤电厂的必然选择。
1 电厂废水特征
电厂废水由于其污染物种类多,且不同电厂废水浊度、硬度,含盐量、水质波动大等特点,因此电厂废水处理成为处理难度最大的工业废水之一。
各种废水的种类、来源及特性统计
2 废水分项治理
废水治理工程基于全厂水平衡角度,优化现有水系统,做到水资源“分类、分质”利用;贯彻“统筹规划、因厂制宜、节水优先、分质使用、分类处理”的原则。
全厂废水分项治理表
3 末端废水零排放处理
末端废水是指电厂高盐废水(如脱硫废水、离子除盐再生废水),末端废水零排放处理系统按其工艺特性可分为:预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。
3.1预处理单元
3.1.1.预处理单元工艺系统的选择,应根据水质条件及后序水处理工艺进行选择,常规的技术路线有:pH调节+混凝澄清、石灰+混凝澄清、石灰+碳酸钠(硫酸钠)软化等。
3.1.2.混凝澄清主要投加聚铁、聚铝混凝剂和聚丙酰胺(非离子型、阴离子型、阳离子型)助凝剂,优先选择聚铁性混凝剂和非离子型聚丙酰胺助凝剂。
3.1.3.后序浓缩减量单元处理工艺为“超滤/微滤+反渗透”膜法水处理工艺的,预处理单元推荐选用“石灰软化+混凝澄清”工艺;如水质硬度、碱度及其他污染物等极高,可选择“石灰+碳酸钠(硫酸钠)软化”等工艺。
3.1.4.预处理单元的工艺选择须考虑剩余污泥的无害化,尽量避免產生的泥饼含有有毒有害成分而被定性为危险固体废弃物。
3.2浓缩减量单元
3.2.1.浓缩减量单元工艺系统的选择,应根据末端固化单元废水处理能力和水质条件要求,经技术经济比选后确定。
3.2.2.常规300MW机组末端废水量大于3.5t/h;600MW机组末端废水量大于6t/h;1000MW机组末端废水量大于8t/h时,应选择合适的浓缩减量工艺进行废水减量化处理。
3.2.3.根据废水含盐量选择合适的浓缩减量工艺。
对含盐量1%-4%的废水,可选择“超滤/微滤+海水反渗透”膜法水处理工艺,将含盐量浓缩到5%-8%;
对含盐量在5%-8%的废水,可选择电渗析(ED)、高压反渗透(DTRO)等膜处理工艺,以及多效蒸发(MED)、机械蒸汽再压缩(MVR)和低温烟气浓缩等工艺,将含盐量进一步浓缩到12%-20%左右。
3.3固化单元
3.3.1.固化单元工艺系统的优先选择顺序为“高温旁路烟道蒸发工艺”-“蒸汽蒸发结晶工艺”。
3.3.2.高温旁路烟道蒸发工艺,其设计蒸发废水量每100MW容量不应超过1t/h;抽取高温烟气总量不应大于锅炉BMCR工况烟气量的3%;抽取烟气温度应≥280℃;蒸发排烟温度应高于酸露点10℃以上;喷枪布置及角度设置和蒸发后烟气流速、流场分布不应对锅炉效率产生影响;混入灰中的固化后盐分不应影响粉煤灰综合利用。
3.3.3.蒸汽结晶工艺系统,其设计蒸发废水量每100MW容量不应超过1.2t/h,并应根据结晶盐资源化利用和环境、经济效益影响等工作,综合考虑是否需要进行分盐处理。如需要分盐处理,优先采用钠滤分盐,结晶盐至少达工业二级标准,不产生新增固体废弃物。
4 结束语
我国废水零排放技术仍处于广泛研究与初步应用探索阶段,现有零排放技术的投资成本普遍较高且运行费用较大。如何组合现有工艺,扬长避短,实现低成本废水零排放,提高废水和矿物盐的综合利用率,将是今后燃煤电厂废水零排放研究的重点。
参考文献
[1] 燃煤电厂脱硫废水零排放技术探究[J]. 韦飞,刘景龙,王特,刘爱平,周香,王梦勤.水处理技术.2017(06)
[2] 高效反渗透组合工艺在火电厂废水零排放中的应用[J]. 张文耀,治卿,王焕伟.给水排水.2017(11)
[3] 基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放技术在火电厂的应用[J]. 张净瑞,梁海山,郑煜铭,万忠诚,苑志华,刘其彬.环境工程.2017(10)
[4] 燃煤电厂污染减排成本有效性分析及超低排放政策讨论[J]. 赵东阳,靳雅娜,张世秋.中国环境科学.2016(09)
[5] 燃煤电厂脱硫废水零排放方案比选研究[J]. 杜乐,于佳冉.环境与发展.2017(01)
关键词: 燃煤电厂;废水;零排放
Abstract: Coal-fired power plant wastewater has the characteristics of complex types, high salinity, strong corrosiveness, easy scaling and so on. Through the implementation of separate treatment of the whole plant wastewater system, wastewater can be recycled and reduced to achieve deep water saving, and finally zero discharge can be achieved through the terminal treatment facilities of wastewater.
Key words: coal-fired power plant;waste water;Zero emission
【中图分类号】 X703 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0169-02
引言
我国水资源短缺,污染严重。燃煤电厂是工业耗水大户,其用水量约占工业用水量的30%-40%,随着水资源的日益匮乏和国家环境保护要求的提高,水的成本在电厂运行成本中所占比例越来越大,因此,在有限条件下尽量做到水资源效益的最大化是燃煤电厂的必然选择。
1 电厂废水特征
电厂废水由于其污染物种类多,且不同电厂废水浊度、硬度,含盐量、水质波动大等特点,因此电厂废水处理成为处理难度最大的工业废水之一。
各种废水的种类、来源及特性统计
2 废水分项治理
废水治理工程基于全厂水平衡角度,优化现有水系统,做到水资源“分类、分质”利用;贯彻“统筹规划、因厂制宜、节水优先、分质使用、分类处理”的原则。
全厂废水分项治理表
3 末端废水零排放处理
末端废水是指电厂高盐废水(如脱硫废水、离子除盐再生废水),末端废水零排放处理系统按其工艺特性可分为:预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。
3.1预处理单元
3.1.1.预处理单元工艺系统的选择,应根据水质条件及后序水处理工艺进行选择,常规的技术路线有:pH调节+混凝澄清、石灰+混凝澄清、石灰+碳酸钠(硫酸钠)软化等。
3.1.2.混凝澄清主要投加聚铁、聚铝混凝剂和聚丙酰胺(非离子型、阴离子型、阳离子型)助凝剂,优先选择聚铁性混凝剂和非离子型聚丙酰胺助凝剂。
3.1.3.后序浓缩减量单元处理工艺为“超滤/微滤+反渗透”膜法水处理工艺的,预处理单元推荐选用“石灰软化+混凝澄清”工艺;如水质硬度、碱度及其他污染物等极高,可选择“石灰+碳酸钠(硫酸钠)软化”等工艺。
3.1.4.预处理单元的工艺选择须考虑剩余污泥的无害化,尽量避免產生的泥饼含有有毒有害成分而被定性为危险固体废弃物。
3.2浓缩减量单元
3.2.1.浓缩减量单元工艺系统的选择,应根据末端固化单元废水处理能力和水质条件要求,经技术经济比选后确定。
3.2.2.常规300MW机组末端废水量大于3.5t/h;600MW机组末端废水量大于6t/h;1000MW机组末端废水量大于8t/h时,应选择合适的浓缩减量工艺进行废水减量化处理。
3.2.3.根据废水含盐量选择合适的浓缩减量工艺。
对含盐量1%-4%的废水,可选择“超滤/微滤+海水反渗透”膜法水处理工艺,将含盐量浓缩到5%-8%;
对含盐量在5%-8%的废水,可选择电渗析(ED)、高压反渗透(DTRO)等膜处理工艺,以及多效蒸发(MED)、机械蒸汽再压缩(MVR)和低温烟气浓缩等工艺,将含盐量进一步浓缩到12%-20%左右。
3.3固化单元
3.3.1.固化单元工艺系统的优先选择顺序为“高温旁路烟道蒸发工艺”-“蒸汽蒸发结晶工艺”。
3.3.2.高温旁路烟道蒸发工艺,其设计蒸发废水量每100MW容量不应超过1t/h;抽取高温烟气总量不应大于锅炉BMCR工况烟气量的3%;抽取烟气温度应≥280℃;蒸发排烟温度应高于酸露点10℃以上;喷枪布置及角度设置和蒸发后烟气流速、流场分布不应对锅炉效率产生影响;混入灰中的固化后盐分不应影响粉煤灰综合利用。
3.3.3.蒸汽结晶工艺系统,其设计蒸发废水量每100MW容量不应超过1.2t/h,并应根据结晶盐资源化利用和环境、经济效益影响等工作,综合考虑是否需要进行分盐处理。如需要分盐处理,优先采用钠滤分盐,结晶盐至少达工业二级标准,不产生新增固体废弃物。
4 结束语
我国废水零排放技术仍处于广泛研究与初步应用探索阶段,现有零排放技术的投资成本普遍较高且运行费用较大。如何组合现有工艺,扬长避短,实现低成本废水零排放,提高废水和矿物盐的综合利用率,将是今后燃煤电厂废水零排放研究的重点。
参考文献
[1] 燃煤电厂脱硫废水零排放技术探究[J]. 韦飞,刘景龙,王特,刘爱平,周香,王梦勤.水处理技术.2017(06)
[2] 高效反渗透组合工艺在火电厂废水零排放中的应用[J]. 张文耀,治卿,王焕伟.给水排水.2017(11)
[3] 基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放技术在火电厂的应用[J]. 张净瑞,梁海山,郑煜铭,万忠诚,苑志华,刘其彬.环境工程.2017(10)
[4] 燃煤电厂污染减排成本有效性分析及超低排放政策讨论[J]. 赵东阳,靳雅娜,张世秋.中国环境科学.2016(09)
[5] 燃煤电厂脱硫废水零排放方案比选研究[J]. 杜乐,于佳冉.环境与发展.2017(01)