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中国电力设备管理协会

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全厂废水零排放改造项目的创新

作者:   发布时间:2020-12-24

一、创新成果概述

华润电力(菏泽)有限公司为2台645WM超超临界燃煤热电联产机组,地处山东省菏泽市。随着环保部水十条实施,常规水处理方式无法达标。

2016年起,山东省、菏泽地方执行更严格的废水排放标准(鲁质监标发【2014】7号,COD<60mg/l,全含盐量<2000mg/L)。菏泽项目使用中水,外排水无法满足山东省水污染排放标准,只有实施废水零排放项目才能解决以上问题。

为积极履行社会责任,2019年完成了全厂废水零排放改造项目,工程实际投资8千余万元,主要包括循环水排水零排放改造和脱硫废水零排放改造。

项目投产后,每年处理循环水排水220万吨和脱硫废水11万吨,每年可回收清洁水量约230万方,每年产生工业级氯化钠并得到资源化利用。不仅具有突出的节水效果,也为区域水环境改善做出了突出贡献。

二、主要做法

项目实施过程中,针对电厂外排废水(脱硫废水)零排放系统已在国内电厂建设和投运、但系统投资和运行费用较高的问题,公司成立研发小组,研发出三级混凝烟道气+钠滤分盐+均相膜电渗析+MVR蒸发结晶工艺代替传统的后续分盐工艺。并形成2项发明专利和3项使用新型专利。以下为系统图和现场设备图。 

三、主要创新点

鉴于国内目前各种废水零排放工艺均存在各种问题和缺点的、贸然选用未经充分论证的技术方案将整个系统无法稳定、经济型运行,并给企业带来不可挽回的经济损失的情况,我司专业技术人员经过长达一年对废水零排放关键技术的学习、考察、研讨和技术储备,博采国内数十家专业废水零排放工程公司技术亮点,围绕优化工艺流程、消化关键技术、简化制盐工艺流程(盐浓缩、分离、蒸发和结晶等)等方面进行技术研究和探索,最终提出了适合本厂情况的废水零排放工艺路线。(详见系统图)

1、关于循环水排水处理工艺流程优化

(1)采用高密池双碱法代替机加池实现混凝、深度去硬功能,占地小、混凝澄清效果好。

(2)采用钠滤分离和去除COD代替生化法,解决后续处理工艺COD污堵问题,并防止COD带入高盐水浓缩减量环节。

(3)采用微滤对双碱法初步去硬的循环水排水进一步深度去硬,,保证二级反渗透90%以上回收率。

2对脱硫排水及循环水处理浓水处理流程的细化和优化

(1)采用三级分除混凝沉淀工艺代替双碱法对脱硫废水实现混凝、去硬功能、处理费用下降40%左右。

(2)二级混凝沉淀工艺创新采用氢氧化钙+钠滤回流实现硫酸根的进一步分离,可提高钠滤分盐效果,并可节省后续硫酸钠的分盐、浓缩和蒸发工艺环节,使后续处理费用及投资下降30%以上。

(3)采用微滤技术,可实现高效过滤功能,且占地较小、自动化程度高。

(4)由于混凝环节基本去除了硫酸根,在此基础上再采用纳滤分二价盐、COD等(钠滤分盐浓液返流处理),可得到高纯度的以氯化钠为主为一价盐溶液,该溶液能在后续反渗透或电渗析装置的可靠浓缩减量。为简化盐蒸发系统及将来应用烟气蒸干法创造了好的条件。

(5)纳滤分盐浓液返流至锅炉捞渣机系统,可高效去除COD,防止COD在系统内的累积和积存。

3高盐浓缩液蒸发结晶主工艺优化

(1)因为高盐水在混凝和减量阶段已经完成了分盐、彻底去硬和去COD,故该环节不需考虑分盐问题,设计上可采用小型化2*50%双列布置?

(2)该环节产生极少量的以硝酸钠为主的杂液(预计1天小于5吨),可采用去捞渣机补水系统或喷入煤场,省去杂盐液的蒸发处理环节,提高氯化钠纯度(可以达到98.5%以上一级品标准)。 

四、应用成效

1、通过创新性研发,在保证系统可靠性的前提下,大幅降低工程预算投资约3000余万和运行费用约400万/年。

2、项目投产后,每年处理循环水排水220万吨和脱硫废水11万吨,每年可回收清洁水量约230万方,每年产生工业级氯化钠并得到资源化利用。节水和环保效益显著。

五、可推广性

菏泽项目废水零排工程是全国第一个的真正意义上实施的全厂性废水零排放工程,既可有效缓解企业环保压力,又在电力系统具有显著的示范作用。与国内已经投运及在建的其它类似工程相比较,具有投资费用低、运行费用低、不产生危险废弃物等突出优点,具有较强的市场推广价值。(供稿单位:华润电力(菏泽)有限公司