登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:以某发电厂全厂末端废水处理工程为例,介绍了化学软化-管式微滤-纳滤-(反渗透)-碟管式反渗透-蒸发结晶工艺在再生水水源发电厂全厂末端废水处理中的应用。经纳滤处理后,末端废水被分成两部分,一部分经碟管式反渗透浓缩后进入混盐结晶系统,另一部分经反渗透-碟管式反渗透浓缩后进入精制盐结晶系统。整套工艺的产水全部回收作为循环水补充水,实现全厂废水不外排,精制盐结晶系统产生的结晶盐中NaCl质量分数达98.75%,外售处理。废水处理总运行费用约33.89元/m³,低于同类型处理工艺,可以为相关电厂的改造提供参考。
0 引言
火力发电厂作为我国工业的耗水大户,用水量约占工业总用水量的40%,同时也产生大量的废水。为提高用水效率,火力发电厂开展了积极有效的节水工作,脱硫废水作为煤场喷淋水、捞渣机补充水和干灰拌湿水等。2000~2016年,全国火力发电厂单位发电量耗水量下降68%,单位发电量废水排放量降低95.7%。但是随着废水梯级利用次数的增加,水质不断劣化,受水质及消纳用户用水量影响,依然有大量末端废水无法继续回用。火力发电厂末端废水难以完全消纳与废水不得外排的矛盾凸显,对末端废水完全消纳处理的需求非常迫切。
火力发电厂末端废水来源及产生量随机组类型、机组数量和容量、生产用水水源及水质、烟气处理工艺、水务管理水平等不同而存在较大差异,来源主要有脱硫废水、树脂再生废水、反渗透浓水、循环水排污水等。目前火力发电厂主要进行脱硫废水的零排放消纳处理,由于其废水量较少,一般在20m³/h左右,主要采取蒸发结晶或烟道雾化蒸发处理,工艺流程相对简短。但随着越来越多的火力发电厂将循环冷却水补充水或全厂生产用水水源替换为再生水,其面临着废水重复利用率降低,无法利用的末端废水量增加等问题,产生的末端废水量可达几百吨,废水中含有的全盐量、氯离子、有机物等是脱硫废水的数倍,完全消纳处理难度更大,本文探讨了全再生水水源火力发电厂末端废水处理消纳情况,可以为相关电厂的改造提供参考。
1 工程概况
某火力发电厂建有2×600MW亚临界纯凝湿冷燃煤机组,原生产用水水源为地表水和某钢铁公司综合废水处理站再生水,其中地表水作为锅炉补给水水源,钢铁公司再生水作为循环冷却水系统补充水及其他工业用水水源。电厂引入城镇污水处理厂再生水,与钢铁公司综合废水处理站再生水一起作为电厂生产用水水源,并配套建设再生水石灰处理系统和循环水排污水深度处理系统,锅炉补给水水源由地表水替换为循环水排污水深度处理系统反渗透产水。电厂进行了排水的梯级利用,主要是将循环水排污水深度处理系统超滤反洗排水回收入工业废水处理系统处理后回用,反渗透浓水回用作为脱硫系统工艺水补充水,脱硫废水作为渣冷却水补水等。但是依然有部分循环水排污水深度处理过程中的反渗透浓水、脱硫废水及树脂再生废水等无法再次利用。该厂对难以完全消纳的废水进行处理,采用的工艺为化学软化-管式微滤-纳滤-(反渗透)-碟管式反渗透-蒸发结晶,工艺流程如图1所示。末端废水水质如表1所示。
2 主要构筑物及设计参数
(1)调节池。2座,由原机械加速澄清池改造而成,钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐,单池尺寸29m×8.75m,有效容积2500m³,主要进行水质均衡和水量调节。为抑制微生物滋生,调节池内可投加次氯酸钠进行杀菌。
(2)第一反应池。1座,碳钢结构,内衬树脂陶瓷,尺寸为6.4m×3.2m×3.8m,有效容积70m³,HRT30min,池内投加液碱和纯碱,用于降低钙镁离子、二氧化硅等易结垢组分的含量。
(3)第二反应池。1座,碳钢结构,内衬树脂陶瓷,尺寸为6.4m×3.2m×3.8m,有效容积70m³,HRT30min,池内投加液碱,精调pH,使得钙镁离子、二氧化硅等易结垢组分反应更加完全。
(4)浓缩池。1座,碳钢结构,内衬树脂陶瓷,尺寸为6.4m×3.2m×3.8m,有效容积70m³,用于接收经过软化处理后的废水,同时接收从管式微滤系统不断回流的浓水,还起到浓缩污泥暂时存放的作用。
(5)管式微滤系统。主要由循环泵、管式微滤膜及膜架、清洗装置、控制阀门及管道等组成,设置3套,每套26只膜元件,膜管内径0.5inch(1inch≈2.54cm),膜孔径0.05μm,以错流过滤方式运行,回收率≥95%。管式微滤出水进入pH调节池,投加盐酸将pH调整到8以下。
(6)中间水池。1座,地下钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐,有效容积250m³,主要暂存pH调节后的处理水。
(7)纳滤系统。2套,单套膜元件78只,净出力55.25m³/h,回收率≥85%,三段布置,一~三段压力容器排列方式为7∶4∶2。纳滤装置产水进入纳滤产水池,作为后续反渗透系统的进水,浓水进入纳滤浓水池,作为DTROⅠ系统进水。
(8)反渗透系统。2套,单套膜元件66只,净出力46.75m³/h,回收率≥85%,分三段布置,一~三段压力容器排列方式为6∶3∶2,主要用于进一步浓缩纳滤系统产水。反渗透系统产水进入回用水池,浓水进入反渗透系统浓水池,作为DTROⅡ系统进水。
(9)DTROⅠ系统。1套,3列,净出力18m3/h,膜元件总数60只,每列按二段方式布置,回收率55%,主要用于浓缩纳滤系统浓水。DTROⅠ系统产水进入回用水池,浓水进入DTROⅠ浓水池,作为后续混盐结晶系统进水。
(10)DTROⅡ系统。1套,4列,净出力15.3m³/h,膜元件总数72支,每列按二段方式布置,回收率50%,主要用于浓缩反渗透系统浓水。DTROⅡ系统产水进入回用水池,浓水进入DTROⅡ浓水池,作为后续精制盐结晶系统进水。
(11)回用水池。1座,地下钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐,有效容积300m³。
(12)污泥处理系统。设污泥缓冲池1座,地下钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐,有效容积200m³。污泥脱水采用离心式脱水机,设置2台,每台处理能力为50m³/h,污泥浓度约3%~5%。脱水机产生的滤液及冲洗排水重力排入滤液收集池后返回调节池进行后续处理。
(13)混盐结晶系统。1套,设混盐结晶进料罐1台,有效容积200m³,内衬树脂陶瓷;混盐热交换器1台,材质TiGr11;混盐脱气塔1座,设计温度149℃,设计压力345kPa,材质6%MOLY;混盐结晶闪蒸罐1座,设计温度149℃,设计压力96.5kPa,材质6%MOLY;混盐结晶加热器1座,设计温度149℃、设计压力345kPa,材质6%MOLY、316LSS、TiGr12;混盐冷凝液罐1座,设计温度149℃,设计压力345kPa,材质SS316L;混盐母液罐1座,材质6%MOLY,常压;混盐离心机1台。
(14)精制盐结晶系统。1套,设精制盐结晶进料罐1台,有效容积200m³内衬树脂陶瓷;精制盐进料热交换器设置1台,材质TiGr11;精制盐脱气塔1座,设计温度149℃,设计压力345kPa、材质6%MOLY;精制盐结晶闪蒸罐1座,设计温度149℃,设计压力96.5kPa,材质6%MOLY;精制盐结晶加热器1座,设计温度149℃,设计压力345kPa,材质6%MOLY、316LSS、TiGr12;NaCl冷凝液罐1座,设计温度149℃,设计压力345kPa,材质SS316L;精制盐分离器1台,设计温度149℃,设计压力-0.5~5bar(1bar=0.1MPa),材质6%MOLY;精制盐母液罐1座,材质6%MOLY,常压。精制盐离心机1台。
3 运行效果
发电厂末端废水量约120m³/h,全盐量为17600~24800mg/L,经药剂软化预处理以及膜浓缩减量处理后,DTROⅠ系统和DTROⅡ系统浓水产生量分别为8.1m³/h和7.5m³/h,分别进入混盐结晶系统和精制盐结晶系统进行固化处理。整套系统产生的回用水水质如表2所示。虽然回用水也具有一定的含盐量,但是与该厂再生水石灰处理系统出水相比,含盐量明显偏低,回用水的硬度也较低,满足冷却塔补充水的水质要求,末端废水经处理后全部回用作为循环冷却水补充水。
经过纳滤分盐处理后,精制盐结晶系统得到的氯化钠达到98.75g/100g,达到《工业盐》(GB/T5462-2015)精制工业盐一级标准。
4 技术经济性分析
项目总投资13977万元,其中土建投资1629万元,设备投资10300万元,工程安装费用1460万元,工程建设其他费用588万元。
项目总运行费用为33.89元/m³,其中药剂费为17.60元/m³,动力费为2.87元/m³,折旧费为8.86元/m³,维修费为2.13元/m³,人工费为1.67元/m³固体废物处置费为0.76元/m³。运行费用各部分占比如图2所示。其中药剂费所占比例最大,接近一半,其次是折旧费,两者合计约占总运行费用的79.42%。
工程实施后,以系统负荷75%计算,每年可回用废水约78.84万m³,节约水费约157万元,循环冷却水排污水及全厂废水回用率均达到100%,实现废水不外排。
目前,国内采用蒸发结晶处理末端废水的发电厂由于废水水质和水量的差异,以及膜浓缩工艺和蒸发结晶形式的不同,处理成本相差较大。某发电厂采用化学软化-絮凝沉淀-多介质过滤-DTRO-三效蒸发结晶工艺处理规模为20m³/h的脱硫废水,药剂费为27.28元/m³,动力费25元/m³,产生的混合结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数合计>92%,含水率<5%。而采用混凝澄清-双级过滤-弱酸树脂-二级反渗透-正渗透-强制循环蒸发结晶工艺处理18m³/h的脱硫废水和4m³/h的再生废水的发电厂药剂费为14.5元/m³,动力费29元/m³,混合结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数合计>95%;含水率<0.5%。采用化学软化-管式膜-纳滤-SCRO-DTRO-MVR蒸发结晶工艺进行分盐处理的发电厂处理36m³/h的脱硫废水,直接运行费用26.94元/m³(药剂费为9.42元/m³,动力费16.92元/m³,设备清洗费用0.6元/m³),膜系统折旧费9.68元/m³,产生的结晶盐中NaCl质量分数为96.3%。本工程药剂费、动力费、固体废物处置费等直接运行费用21.23元/m³,总运行费用33.89元/m³,运行成本相对较低,且结晶盐中氯化钠纯度较高。
5 结论
采用化学软化-管式微滤-纳滤-(反渗透)-碟管式反渗透-蒸发结晶工艺处理再生水水源火力发电厂全厂末端废水是可行的,产生的回用水可全部回收作为循环冷却水补充水,实现全厂废水不外排,且运行费用相对较低。该工程采用纳滤膜将废水中的氯化钠和其他盐类进行部分分离,产生的精制结晶盐中氯化钠质量分数达98.75%,实现了结晶盐的资源化,对相关发电厂全厂废水处理具有积极的借鉴意义。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
10月29日,国电电力廊坊能源廊坊热电厂二期2×350MW“等容量替代”热电联产项目脱硫及脱硫废水零排放、烟气脱硝系统EPC公开招标中标候选人公示。第一中标候选人:国能龙源环保有限公司,报价:14599万元;第二中标候选人:中国华电科工集团有限公司,报价;14849万元。公告如下:
1.招标条件本招标项目名称为:河南公司孟津公司脱硫废水零排放改造项目EPC公开招标,项目招标编号为:CEZB240506791,招标人为国能孟津热电有限公司,项目单位为:国能孟津热电有限公司,资金来源为自筹。招标代理机构为国家能源集团国际工程咨询有限公司。本项目已具备招标条件,现对该项目进行国内资
10月28日,国家能源集团发布河南公司孟津公司脱硫废水零排放改造项目EPC公开招标项目(第2次)招标公告。孟津公司脱硫废水零排放改造项目采用EPC建设模式,建设范围包含脱硫废水储存系统、脱硫废水多效闪蒸系统、旁路烟道旋转喷雾干燥系统及其他配套系统、控制系统等。具体内容包括脱硫废水零排放系统
北极星电力网获悉,国家能源集团近日发布科环集团国能水务南京分公司国能丰城4×340MW全厂脱硫废水深度治理EPC项目建安工程公开招标中标候选人公示,详情如下:标段(包)编号:CEZB240209857001第一中标候选人:河南新天地建设集团有限公司投标报价(人民币万元):717.599442第二中标候选人:山东正
10月18日,国能安徽公司安庆电厂三期2×1000MW机组工程脱硫及脱硫废水EPC工程项目公开招标中标候选人公示。第一中标候选人:国能龙源环保有限公司,投标报价:19589.2352万元;第二中标候选人:浙江浙能科技环保集团股份有限公司,投标报价:20849万元。公告如下:
10月12日,华能福建公司罗源发电公司脱硫废水综合治理EPC项目候选人公示。中标候选人如下:中标候选人第1名:西安西热水务环保有限公司,投标报价:11651640元;中标候选人第2名:成都锐思环保技术股份有限公司,投标报价:13380000元;中标候选人第3名:江苏京源环保股份有限公司,投标报价:13848038
科环集团国能水务华能太仓2×100万千瓦机组扩建项目脱硫废水零排放建安工程公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:科环集团国能水务华能太仓2×100万千瓦机组扩建项目脱硫废水零排放建安工程公开招标,项目招标编号为:CEZB240210036,招标人为国能水务环保有限公司,项目单位为:国能水务
近日,上海大屯能源股份有限公司热电厂脱硫废水综合治理EPC工程中标候选人公示。第一名:中煤天津设计工程有限责任公司;投标报价:2155万元;第二名:煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司;投标报价:2158.74万元;第三名:煤炭工业太原设计研究院集团有限公司;投标报价:2165.5502万元。上海大屯能
10月8日,国能河北公司龙山公司脱硫废水零排放EPC工程公开招标项目招标公告发布。该项目拟建设处理量20m3/h的废水零排放项目,项目工艺路线为低温闪蒸浓缩加旋转雾化喷雾干燥。公告如下:河北公司龙山公司脱硫废水零排放EPC工程公开招标项目招标公告第一章公开招标1.招标条件本招标项目名称为:河北公
中国招标投标公共服务平台发布国电电力廊坊能源廊坊热电厂二期2×350MW“等容量替代”热电联产项目脱硫及脱硫废水零排放、烟气脱硝系统EPC公开招标项目招标公告,招标内容为国电电力廊坊热电厂二期2×350MW“等容量替代”工程脱硫及脱硫废水零排放、烟气脱硝(含尿素制氨)EPC工程。1.招标条件本招标项目
中国招标投标公共服务平台发布国能吉林公司国能吉林热电厂“等容量替代”新建2×350MW热电联产项目脱硫、脱硝及脱硫废水零排放EPC总承包工程公开招标中标候选人公示,国能龙源环保有限公司为第一候选人,投标报价15260万元。本项目招标内容包括烟气脱硫系统、烟气脱硝系统、脱硫废水零排放工程的设计、
绿水青山就是金山银山。良好生态环境既是自然财富,也是经济财富,关系经济社会发展潜力和后劲。习近平总书记在党的二十大报告中指出:“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”,“推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节”。作为电
4月16日,湖北能源江陵电厂二期扩建(2×660MW)工程开工仪式隆重举行,荆州市委常委、常务副市长刘辉文,江陵县委书记全运宝,公司党委副书记、总经理汤子龙,公司副总经理欧立新,项目业主、监理、总包、建设单位等相关单位参加仪式。转型升级谋发展10时27分,随着湖北能源集团股份有限公司总经理、
为认真贯彻落实国家能源局、省委省政府关于做好电力安全生产工作要求,持续深入开展重大事故隐患专项排查整治2023行动,10月,湖南能源监管办组织省内16家火电企业开展全覆盖安全生产交叉检查。本次交叉检查突出有以下几个特点:一是统筹谋划,全面部署。湖南能源监管办提前制定了全省火电企业交叉检查
随着国家对环境保护的日益重视,火电行业正在大规模开展废水综合治理改造。火电厂排污许可证一般不允许脱硫废水外排,脱硫废水由于含盐量、氯离子、硬度等浓度高,厂内无法直接综合利用,火电厂需建设废水零排放装置满足环保要求,火电厂废水零排放是火电厂废水综合治理改造的难点。近几年来已有上百家
根据彭博新能源财经(BloombergNEF)发布的《新能源展望:印度》报告,印度到2050年向净零经济转型将需要至少12.7万亿美元的投资。该报告详细介绍了印度能源系统转型的两种情景以及转型面临的挑战。第一种是作为基线的经济转型情景,描述了在没有排放限制的情况下由经济发展主导的转型。在这种情况下,
近日,国家电投东北公司本溪热电分公司申请的《一种凝结水泵机械密封装置》《一种冷油器反向脉冲冲洗管道》《一种高温高压取样架的前置预冷装置》三项实用新型技术成果同日获得国家知识产权局颁发的专利证书。为确保机组长周期安全稳定运行,该公司设备管理部汽机专业长期致力于技术创新工作,对机侧设
5月31日7时36分,国家能源集团重庆公司重庆电厂环保迁建项目2号机组顺利通过168小时满负荷试运,标志着该厂实现全面投产。重庆电厂始建于1952年,是我国“一五”期间前苏联援建的重点工程之一,也是新中国成立后西南地区第一座自动化火力发电厂。2014年,为积极响应国家节能减排、“上大压小”政策,支
5月17日20时13分,重庆电网保供重点电源项目——国能重庆电厂2号发电机首次并网成功。至此,重庆电厂环保迁建项目圆满收关,为重庆今夏电力保供注入新动能。据国网重庆市电力公司相关负责人介绍,重庆电厂2号机组并网后,还将进行涉网和甩负荷系列试验,在完成168小时试运行后正式投入商业运营。该厂双
北极星电力网获悉,近日,中国电力规划设计协会发布《关于公布2022年电力工程设计专有技术的通知》,中国能建陕西院3项技术被评为2022年电力工程设计专有技术。3项专有技术分别为“粉煤灰改良细砂填筑火力发电厂贮灰场初期围堤”“一种应用于交流变电工程的分布式储能系统技术方案”“一种紧凑型超高压
北极星电力网从中国能建浙江院获悉,12月13日,中国能建浙江院成功中标北仑电厂一期节能减排改造项目2×1000MW超超临界二次再热工程勘察设计。本期工程建成后,北仑电厂火电总装机容量将达到7340MW,成为我国乃在世界现役最大的火力发电厂。按目前的装机容量来看,北仑电厂装机容量在我国火电厂中屈居
12月13日,中国能建浙江院成功中标浙江北仑电厂一期节能减排改造项目2×1000兆瓦超超临界二次再热工程勘察设计。本期工程建成后,北仑电厂将成为国内最大的火力发电厂,电厂火电总装机容量将达到7425.3兆瓦。北仑电厂位于浙江省宁波市北仑区,地处杭州湾口外金塘水道南岸,北与舟山市金塘岛隔海相望,
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!