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电厂脱硫废水零排放处理工程实例

文章来源:志恒环保   作者:志恒环保   发布时间:2019-01-08 15:44   浏览次数:

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  传统的脱硫废水处理工序包括中和、沉降、絮凝、浓缩澄清等,但目前很多省份(如山东、河北、辽宁等)的污水排放标准对盐或氯化物含量有较严格的要求,采用传统工艺处理的脱硫废水仍存在盐和氯化物超标的问题,因此脱硫废水零排放十分必要。笔者以山东某电厂的脱硫废水零排放处理工程为例,提供一种脱硫废水零排放解决方案。

  1 脱硫废水水量与水质

  脱硫废水处理工程分2期建设,一期设计规模10 m3/h,二期扩展到20 m3/h,预处理段按二期设计规模建设,处理量20 m3/h,膜浓缩段按一期设计规模建设,处理量10 m3/h,蒸发结晶段按一期设计规模建设,处理量5 m3/h(蒸发结晶装置1用1备),处理后的废水全部回用,其水质优于《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923—2007)要求,具体设计进、出水水质见表1。从水质情况可以看出,该废水的硬度和氯离子含量较高。

  表1 设计进出水水质

  


  2 工艺流程及参数

  2.1 工艺流程

  脱硫废水进入调节池进行水质水量调节,随后经提升泵加压后进入两级混凝沉淀系统,向软化池和絮凝池中投加氢氧化钠、碳酸钠、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺,软化去除水中硬度。二级沉淀池出水经调节pH后提升至多介质过滤器。多介质过滤器出水经高压泵增压后进入DTRO装置浓缩,产水进入回用水池,经提升泵送往回用水点,浓水进入DTRO浓水池。DTRO浓水经泵提升进入多效蒸发系统进行蒸发处理,多效蒸发系统的冷凝水进入回用水池,结晶盐经脱水处理后打包外售。具体工艺流程见图1。

  


  图1 工艺流程

  2。2 主要单元参数

  (1)调节池。用于收集脱硫废水,对水质、水量进行调节,使来水水质均匀,避免水质水量波动对后续设备运行负荷产生过大冲击,保证设备的安全及稳定运行。设计1座,停留时间10 h,尺寸6.7 m×6.0 m,有效水深5.0 m。

  (2)混凝反应沉淀池。包括配水渠、软化池、絮凝池、一级沉淀池、二级沉淀池及pH调节池,集上述单元于一体,每个池体均设有排空管。设计流量20 m3/h,软化池和絮凝池停留时间2.3 h,一级沉淀池负荷 0.7 m3/(m2·h),二级沉淀池负荷 0.7 m3/(m2·h),控制 pH 在 10~11。

  (3)多介质过滤器。通过过滤器内填料截留去除水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物等。设计流量20 m3/h×2套,1用1备,单套直径2 m,过滤流速6.4 m/h。

  (4)DTRO装置。主要用于去除水中的溶解盐类、小分子有机物及二氧化硅等,可去除水中95%以上的电解质(盐分)和粒径>0。000 5 μm的杂质。设计流量5 m3/h×2套,水温20~40℃,系统回收率≥50%,DTRO 膜通量≤15 L/(m2·h)。

  (5)三效蒸发器及吨袋包装机。工艺采用三效蒸发器处理来料,蒸发器采用抗盐析、抗结垢、适用性能强的强制循环蒸发器。原料液首先经预热器预热后进入蒸发器进行蒸发浓缩,蒸发达到一定浓度后出现大量晶体,出料后进入稠厚器增浓,然后进离心机进行固液分离,母液返回蒸发器重新蒸发,结晶盐进入吨袋包装机包装外运。进料流量5000kg/h,进料TDS约为50000mg/L,出料含水率≤5%,蒸发量4 750 kg/h。

  (6)加药系统。加药装置放置在加药间,1座,尺寸14.0 m×13.0 m×5.9 m。放置氢氧化钠、碳酸钠、絮凝剂和助凝剂等药剂。

  (7)污泥脱水系统。主要处理来自混凝反应沉淀池的化学污泥,设计2套自动液压箱式压滤机,每套处理绝干污泥量7.2 t/d,出泥含水率≤60%。

  3 系统运行情况

  该系统完成调试并已运行1年多,系统运行顺畅,出水水质稳定,期间实际进出水水质如表2所示。

  表2 实际进出水水质

  


  由表2可见,产水水质优于HG/T 3923—2007《循环冷却水用再生水水质标准》的要求。当进水硬度在4000~8000mg/L时,软化后水的硬度在80 mg/L以下,多介质过滤器产水浊度≤1.0 NTU,DTRO回收率≥50%。由于废水中含有一定量的氨氮,在加碱除硬时有氨氮溢出,拟增设废气收集和酸洗设施,避免有害气体排放。每天产生化学污泥约8 m3(含水率95%),以碳酸钙为主,经过箱式压滤机处理后污泥量为1.0 m3(含水率≤60%),外运处理。

黑龙江快乐十分官方网站  蒸发结晶系统主加热蒸汽压力约为0.8 MPa、温度约为170℃、流量约为1.5 t/h,蒸发室相关操作参数如表3所示。

  表3 蒸发室操作参数

  


  最后结晶析出的固体盐颗粒经离心机脱水后,经自动码垛打包后外运,实现脱硫废水的零排放。形成的混合结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数>92%,含水率<5%,外运出售。现场运行情况见图2。

  


  图2 现场运行情况照片

  4 运行费用

  该工程运行费用主要包括电费、药剂费和蒸汽费。 工程耗电为14 kW·h/m3, 按电价0.5元/(kW·h)计,电费为7.0元kW·h/m3;吨水平均消耗2.5 kg NaOH(质量分数 30%)、17.8 kg Na2CO3(质量分数>96%)、0.04 kg 聚合硫酸铁(一等品)、0.005 3 kg PAM(工业级阴离子型)、0.82 kg HCl(质量分数 30%),各药剂价格分别为 800、1000、1380、16000、700 元/t,则药剂费为27.28元/m3;吨水消耗蒸汽150 kg,蒸汽按120元/t计,则蒸汽费为18元/m3;运行费用合计52.28 元/m3。

  除硬费用占总成本的50%,运行费用受水质影响较大。

  5 结论

  该电厂脱硫废水零排放处理系统已顺利投产,软化系统、膜系统及蒸发结晶系统运行正常,产水水质优于HG/T 3923—2007《循环冷却水用再生水水质标准》要求,采用混凝沉淀+多介质过滤+DTRO+蒸发结晶工艺可完全实现脱硫废水的零排放要求,形成的结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数>92%,含水率<5%,外运出售。

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