對華能長興電廠廢水零排放調研的幾點思考
重點介紹了華能長興電廠脫硫廢水零排放的應用實例,對運行成本、技術進行了分析,對該零排放技術在煤化工上的應用前景進行了歸納總結,并結
TVC結晶單元:MBC濃縮系統產生的TDS達200000mg/L的濃鹽水進入結晶器處理單元,結晶器采用蒸汽驅動方式并配有熱力蒸汽壓縮機以減少新鮮蒸汽用量。結晶器排出的濃液通過離心機進行固液分離,最終生成結晶鹽,經自動封袋打包碼垛。
1.3 鹽和石灰污泥再利用
目前裝置結晶系統運轉正常,結晶鹽外觀潔白,主要成分為NaCl+Na2SO4>95%。對于預處理系統產生的污泥,其主要成分CaC03+Mg(OH)2,經板框壓濾后含水率小于50%。結晶系統進水為上游脫硫廢水三聯箱處理后的產水,因此含有重金屬的污泥會在上游系統沉淀完畢,因此本系統的污泥主要為碳酸鈣和氫氧化鎂,不含重金屬,也不屬于危廢。
1.4 運行消耗和成本
長興電廠脫硫廢水處理規模為22m3/h,根據藥品、電、蒸汽等消耗折算廢水處理運行成本約為巧15-30元/t。由于實際運行中,處理廢水的硬度比設計最大值要高,軟化藥劑的使用量略有增加;設計時采用95℃熱水做為正滲透MBC系統的熱源,實際上現場無法引入95℃熱水,改用蒸汽做為正滲透MBC系統熱源,蒸汽消耗成本增加。
2煤化工項目廢水零排放
2.1 煤化工項目水技術的特點
煤化工項目核心在于煤質特點選擇合適的煤氣化技術,結合環保處理成本綜合考慮。從現有技術看,氣流床、流化床氣化工藝的污水處理技術以及較為成熟,難度較大的是固定床氣化污水處理,處理難度最大的為碎煤加壓氣化裝置產生的酚氨污水,其污水水量大,污染物濃度高。該污水在裝置內經過酚氨回收預處理后,出水中仍含有高濃度污染物如COD、氨氮、酚類物質,且水質波動大,是典型的含有毒、難降解有機物的高濃度工業污水。
處理好碎煤氣化污水,后續系統才可以穩定運行,現碎煤氣化污水污水生化工藝根據煤化工項目污水處理的組成、水質特點,借鑒國內同類煤化工行業相關污水處理的成功經驗。在污水預處理的基礎上,采用以下組合工藝:進水→調節罐→氮氣氣浮除油→EC厭氧塔→生物增濃→改良A/O+BMR氧化池→高密度沉淀池→高級氧化系統→曝氣生物濾池(BAF) →出水。
該污水處理主體工藝單元在類似碎煤氣化污水處理工程中得以應用,取得較好地處理效果。預處理后廢水繼續進后續超濾、反滲透系統進行中水回用,含鹽量較高的濃鹽水則進入零排放處理模式。
2.2 綜合思考
煤化工廢水的主要特點是廢水的組分復雜,COD含量高,水質波動性大,
因此零排放處理的重點及系統運行穩點的關鍵單元是預處理單元:軟化除硬效果的好壞直接決定了濃縮的倍率和濃縮單元的運行穩定性;
難點是濃縮單元的設計:既要使濃縮單元保持高濃縮倍數以降低結晶單元的處理量和整體運行能耗,又要保證在高濃縮比的情況下系統能穩定運行,不污堵不結垢;同時,在運行成本和投資成本上也要具有一定的優勢。
結晶單元目前絕大部分項目都采用強制循環型結晶器,這也是目前最適合工業高含鹽廢水的結晶器類型,可以通過大流量的循環,有效的延緩系統的結垢和延長結晶器化學清洗周期。
3 結論與建議
(1)長興電廠脫硫廢水水質硬度高,有一定COD含量。采用石灰系統脫硬、正滲透MBC系統進行深度濃縮+TVC結晶,可以產出很好的結晶混鹽,副產結晶鹽和泥渣可以全部綜合利用。
裝置運行表明:
一是其石灰澄清脫硬效果極好,硬度為零的預處理水保證了后續反滲透系統和結晶系統的穩定運行;
二是正滲透MBC系統利用非金屬材質(FRP+ UPVC)取代采用昂貴欽材的MVR蒸發器工藝,投資成本較低,可以利用低品位的廢熱作為能源,運行能耗可降低30%-70%,正滲透膜具有良好的抗污染性能和耐沖擊性,維護簡單;
三是結晶鹽雖未分質分級利用,但可以外銷作為鹽硝聯產的原料,沒有二次污染,大大減少固廢的處理費用。
(2)雖然此廢水與煤化工廢水有一定差異,但其主要成分均為氯化鈉和硫酸鈉鹽,TDS范圍20-50 g/L,主要成分接近,因此用該技術稍加完善可以處理煤化工項目含鹽廢水,達到零排放的目標。
(3)實現結晶鹽的綜合利用,不僅可以回收結晶鹽的價值,還可大大減少廢物填埋費用。
責任編輯:任我行
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