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２０１７火电厂脱確废水零排放技术交流研讨会论文集２０１７年７月威海电厂脱硫废水正渗透膜浓缩“零排放”技术的探索与应用方棣＼邵国平２（华能长兴电厂，浙江长兴３１３１０５）［摘要］介绍了膜浓缩（ＭｅｍｂｒａｎｅＢｒｉｎｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ－ＭＢＣ）零排放技术在长兴电厂脱硫废水深度处理项目屮的应用怙况。系统可将２２ｍＶｈ含盐水浓缩半：１．５－２ｍＶｈ，盐分浓缩辛：２００ｇ／Ｌ左右后，进入蒸发结晶系统，最终牛成结晶盐，舒过浓缩处輝后的淸洁产水作为电厂锅炉补给水回用。运行结果表明，ＭＢＣ零排放系统运行良好，有效地保证／电厂的稳足运行，带来良好的社会和经济效益。［关键同］燃煤电厂；脱硫废水；零排放；膜浓缩；［中图分类号］ＴＭ６２８［文献标识码］Ｂ［文章编号］□□□□□□□！□□口Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ‘ＭＢＣｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅ”ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔＦＡＮＧＤａｉ１，ＳＨＡＯＧｕｏｈｕａ２（ＨｕａｎｅｎｇＣｈａｎｇｘｉｎｇｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，Ｃｈａｎｇｘｉｎｇ３１３１０５，Ｃｈｉｎａ）Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ＇＾ＭｅｍｂｒａｎｅＢｒｉｎｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒＺｅｒｏＬｉｑｕｉｄＤｉｓｃｈａｒｇｅ（ＭＢＣ－ＺＬＤ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＇５ｔｏｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｄｖａｎｃｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔｉｎＣｈａｎｇｘｉｎｇｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆ２２ｍ３／ｈｉｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｔｏｌ．５－２３ｍＪ／ｈａｎｄｔｈｅｓａｌｉｎｉｔｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｔｏ２００ｇ／Ｌ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓａｌｔｉｓｇａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｗａｔｅｒｂｙｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｃｉｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｃａｎｂｅｒｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｂｏｉｌｅｒｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＭＢＣ－ＺＬＤｓｙｓｔｅｍｒｕｎｓｗｅｌｌ，ａｎｄａｓｓｕｒｅｓｔａｂｌｅｒｕｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅｃｈａｎｇｘｉｎｇｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅｇｏｏｄｓｏｃｉａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ＭＢＣ燃煤电ｒ脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫（石灰石／石膏法）过程中从吸收塔巾排放的部分废水＋４１。为／维持脱硫装置浆液循环系统物质的〒衡，必须从系统中排放？定最的废水［５］，这些废水主要来自石膏脱水和洁洗系统［６］，主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的虚金属废水，如果将这些物质汽接排入自然水系，势必会对环境造成严重的污染。目前对脱硫废水一般東ｗ中和－絮凝－沉降－澄清等常规处理丄艺［７］。经过处理的脱硫废水，浊度、重金属和少量的硬度得到去除，但废水的含盐景没有明显降低［ｓ］，随着国家对水资源的日益重视，零排放技术？１１２？２０１７火电厂脱硫废水零排放技术交流研讨会论文集２０１７年７月威海在全球范围内得到了广泛用。因此，要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水，实现真ＩＨ的废水零排放，就要对废水进行深度处理［９．〇华能长兴电厂２Ｘ６６０ＭＷ超超临界燃煤机组的脱硫废水及其他废水处理，在设计阶段即提出／零排放整体要求，采用国际丨：最先进的废水ＭＢＣ浓缩＋ＴＶＣ蒸发结品技术对脱硫废水进行深度处理。１长兴电厂废水水质华能长兴电厂产生的最终废水主要有两部分组成：一是脱硫废水，水Ｍ为１８ｔ／ｈ；二是混床再生排水，水量为４ｔ／ｈ。废水水质如表１所示。表１综合废水水质序号项Ｈ水质（ｍｇ／Ｌ）１Ｈ根离子（ｃｒ）１５０００２硫酸根离子（３０４勹５０００－９０００３钠离子（Ｎａ＋）１５００？４５００４钙离子（Ｃａ２＋）１０００？３０００５铰离子（Ｍｇ２＋）２０００？６０００６？ＩＤＳ２５０００？４００００根据综合水质表可以看出，混合废水屮的主要污染因素及其特征如下：（ＤＴＤＳ含量髙，且波动范围较大，Ｋ屮氯离子含量为１５０００ｍｇ／Ｌ，对金属设备具有较强的腐蚀性；（２）奶离子及镁离子含量较高，导致水中的总硬度较高；易在热力设备表面生成无机垢类，影响设备的正常使用，缩短设备使用年限；２脱硫废水零排放系统２．１长兴电厂脱硫废水零排放工艺流程长兴电厂废水零排放处理系统工艺流程如图１所示，主要由预处理单元（经澄淸＋过滤＋离了交换）、反渗透单元、ＴＨ渗透ＭＢＣ系统及蒸发结品单元构成。馨！ｉｌｔ．二ＫＲＯ财ｇＧ扇＿＿图１华能长兴电厂脱硫废水“零排放”工艺流程图２．１．１处理工艺描述（１）预处理软化除硬。针对进水钙、镁离子含量高的特点，通过向澄清器屮投加碳酸钠和ａ氧化钠药剂，分别与水中的钙镁离子反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，产水进入过滤器和离子交换器进一步去除水中的剩余硬度和悬浮物，保证系统运行过程中不产生无机垢类，冋时去除重金属离了？，预处理系统产水址入反滲透（ＲＯ）中－元。（２）ＲＯ盐分预浓缩。该单元采用二级ＲＯ，对废水盐分预浓缩，同时保证产品水质量，以及ＲＯ产生的浓水进入正渗透ＭＢＣ单元。（３）ＭＢＣ单元盐分深度浓缩。正渗透ＭＢＣ技术特点在于利用自然界的天然滲透原理：以膜两侧溶液的渗透压差作力驱动力，使得水自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液一侧。此类技术Ｑ在国外的页宕气返排液处理中实现了丁业化应用。正渗透（ＦＯ）ＭＢＣ浓缩竽元的主工艺包拈：正渗透膜装罝、产水汲取液回收装置、浓盐水汲取液回收装置、产水精处理系统（ＲＯ系统）等。此外，木笮元还配罝，凝结水、循环冷却水、阳．垢剂加药、化学淸洗等辅助装置。该单元将ＲＯ系统预浓缩后的得到的弱駿树ＳＳＭＢＣ产水＃中国华能？１１３？２０１７火电厂脱確废水零排放技术交流研讨会论文集２０１７年７月威海较高含狀水的故分浓缩至２００ｇ／Ｌ左右后进入结晶干燥单兀，将结晶干燥单兀的处理规模降至最小。（４）蒸发结晶。由图１可知正渗透产水Ｎ到一级反渗透原水箱，而其浓水进入到蒸发结晶系统处理，最终形成结品盐。结品器满足８０－１２０％的设讣负＃。结品干燥选择蒸汽热法，采用进口热力蒸汽压缩强制循环结晶器，在淡盐水蒸发过程使之结晶。选择空蒸发结晶工艺，采／！］ＭＥＳＳＯ强制循环结品器来实现所需的蒸发量和获得高品质冷凝液。装置产生的一．次蒸汽通过一台热力蒸汽压缩机（ＴＶＣ）来压缩，ＴＶＣ的使／！］有效地降低／蒸汽耗量。２．１．２设备材质的方案选择在设备材质选择上，充分考虑来水的尚ＴＤＳ和尚氛蹲等因素。（１）主要的泵等设备的转动部件选／ｎ钛材质，过滤器、离ｆ交换器等静设备类选用ＦＲＰ或ＨＤＰＥ材质；水箱等静设备选川ＦＲＰ或ＨＰＤＥ材质，精馏塔则选／］］ＦＲＰ材质；（２）结晶干燥单兀，与进料液或晶娘接触的动设备主要选用１．４５２９或Ａｌｌｏｙ９２６等材质，结晶器主体材质选／！］１．４５２９或Ａｌｌｏｙ９２６。晶浆循环管路选用１．４５２９或Ａｌｌｏｙ９２６，二次蒸汽管路选用２２０５等材质。２．３零排放处理系统运行情况Ｌ＜：兴电ｒ每小吋产生约２２ｍ３综合废水，进水ＴＤＳ为２５０００？４００００ｍｇ／Ｌ，温度为２０？４０°Ｃ。经沃特尔的正渗透零排放系统处理后，得到的１．５－２ｍ３／ｈ浓盐水再经结晶器处理后，实现脱硫废水的零排放。２．３．１预处理软化除硬系统产水量及产水水质表２预处理系统出水水质序兮项Ｈ水质１水温３０（°〇２ＴＯＣ５－８５（ｍｇ／Ｌ）３钙离子（Ｃａ２＋）未检出４铳离子（Ｍｆ）未检出５记离＋（Ａ１１＋）＋检出６饮离子（Ｆｄ＋）水检出７ｍ９．５８浊度＜０５９（Ｎ＇１＇Ｕ）９电导＋＞１５４３０（ｎｂ／ｃｍ）由表２可见，预处理系统出水水质较稳定且满足反渗透系统进水要求。系统产水量为３６ｍ３／ｈ。２．３．２膜浓缩单兀产水量及产水水质１）反渗透单兀产水量、水质及系统回收率反渗透单元产水请为２０ｍ３／ｈ，产水水质良好，冋用丁？厂内锅炉补给水，水质情况详见表３。表３反渗透单元产水水质序兮项Ｈ水质１ＴＯＣ末检出２缸离子（ＣＴ）＜４３（ｍｇ／Ｌ）３硝酸根离子（Ｎ０〇＜５４（ｍｇ／Ｌ）４硫酸根（Ｓ０４２－）＜３．２（ｍｇ／Ｌ）５讷离子（Ｎａ、＜２１．５（ｍｇ／Ｌ）６钾离了（Ｋ）＜２．３（ｍｇ／Ｌ）７浊度末检山二级ＲＯ产水电３率人部分时间在５０｜ｉｓ／ｃｍ以下（图２）。一级ＲＯ回收率及浓水电导率分别为６０－８０％（图３）及５００００－７００００ｊｘｓ／ｃｍＣ图４）。预处理单元产水水质如表２所示。？１１４？２０１７火电厂脱硫废水零排放技术交流研讨会论文集２０１７年７月威海１０００００８００００３６００００姊４００００４２００００４，５ｂａｒ、温度约为１５７°Ｃ、流量为０．５ｔ／ｈ，蒸发室相关操作参数如表５所示。表５蒸发系统操作参数系统．名称．：次蒸汽温度液位压力ＣＣ）（ｍ）（ｋＰａ）？－效蒸发室６８－７００．７－７３一．效蒸发室４２－４４０．７－８９０１０００２０００运行时间〇１）图４＿级ＲＯ浓水电导率３）二级反渗透系统、止渗透系统水量、水质表４二级反渗透及正渗透产水、浓水水质系统名称产水水温ＣＣ）浓水产水量（ｍ３／ｈ）含盐Ｓ（ｍｇ／Ｌ）二级反渗透２５－３３６＞６００００正渗透２５－３３１．５－２．０＞２０００００由表４可见，级反渗透浓水量含盐量大于６００００ｍｇ／Ｌ，正渗透系统浓缩后废水含盐人丁？２０００００ｍｇ／Ｌ。２．３．３蒸发结晶系统运行状况蒸发结晶系统加主热蒸汽压力约为最后结晶析山的固体盐颗粒，经离心机脱水干燥后，由震动输送机输送至结晶盐包装车间，经自动码垛打包后外运、实现脱硫废水的零排放。形成的结晶盐中ＮａＣｌ和Ｎａ２Ｓ０４所占含量大于９５％，打包的结晶故含水率小Ｔ０．５％。３经济效益分析３．１系统主要药品费用本工艺药剂使用情况及费用如表６所不。表６药剂费统计序号药