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高效低成本脱硫废水零排放技术
简介
一、技术背景
国内火电厂脱硫废水的处理方式种类繁多,大至分为二种:
高浓度的脱硫废水喷入炉渣中,通过炉渣吸收脱硫废水中的重金属和盐,达到降低溶液中重金属和氯盐浓度的目的,实践证明:此方法确实有一定功效,但是重金属、氯盐含量还是很高,再次回用此溶液时,常常引起喷淋装置的喷淋头堵塞,设备腐蚀。
高浓度的脱硫废水,经过碱液处理,使大量重金属生成盐继而沉淀,达到去除重金属离子的目的,去除重金属的溶液加入适量的酸来调节溶液的PH值,处理后的溶液经过普通膜处理,从而实现排放或回收水,膜处理产生的废水做沉淀絮凝处理。该方法回收率低,膜浓缩的浓水不能有效处理。
火电厂脱硫废水现状及特征:
脱硫废水中的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及汞、铜等重金属,其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。因此,电厂脱硫系统需要建设脱硫废水处理系统,将脱硫废水通过必要的处理后达标排放。
脱硫废水的特点如下:
a)呈现弱酸性,pH值低于6.0;
b)悬浮物高,但颗粒细小,主要成份为冲灰颗粒、二氧化硅以及铁、 铝的氢氧
化物和脱硫产物(主要为CaSO 和CaSO );
c)盐分很高,主要含有SO 、 Cl-、Ca 、 Mg 、Na 等,易结垢,腐蚀性强;
d)含有重金属,如Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等。
二、技术介绍
本技术主要由预处理系统、膜浓缩系统、蒸发结晶系统和污泥压滤系统组成,各个系统的功能介绍如下:
预处理系统:①废水中和 ②重金属沉淀 ③絮凝反应和管式超滤膜系统
膜浓缩系统:①一级90bar高压膜 ②二级120bar高压膜 ③产水回用和浓水去蒸发系统
蒸发结晶系统:①采用MVR蒸发器 ②无需蒸汽,运行成本低
污泥压滤系统:预处理系统的沉淀物通过压滤系统压缩成泥饼。
预处理系统如图1所示:
高压膜系统的元件参数:
单支膜面积: 25 m2
Cl-截留率: ≥99 %
最大操作压力: 90/120 bar
其中,高压膜系统采用的是德国原装进口高压膜(如图2所示),具有以下特点:
1. 专门针对高浓度、高盐度废水的特点而进行研发的。
2. 特殊流体动力学、开放式的流道结构,以及无阻碍、全湍流的进水系统,避免了膜结垢。
3. 减少了流道与膜表面的接触,减少死水区域,降低了死水区域结垢、捕捉细菌和胶状物的速率。
4. 进水中的固体悬浮物不会轻易地在膜元件内部受捕获和沉积。
5. 预处理要求较低。
MVR系统的特点如下(MVR系统如图3所示):
1. 蒸发速率高,降低了物料的停留时间,浓缩比重大,抗盐析、抗结垢;
2. 蒸发过程不发生在换热管内,可避免加热面形成结垢或结晶;
3. 物料流速由强制循环泵进行生产调整,操作弹性大;
4. 节约了传统蒸发所需的大量循环冷却水和蒸汽,运行成本低
三、应用范围
本方案适用于燃煤电厂的脱硫废水处理,或其它燃煤有脱硫需要的企业
四、技术指标
目前,本技术方案已通过中试,进入生试阶段,可以在工程上应用。另外,其处理效果
及运行成本如下:
典型脱硫废水参数如表1所示(产水TDS<1500mg/L )。
处理后的运行成本如表2所示。
本方案系统的经济分析如表3所示。
工艺流程简介
技术特色
技术优势
与其他技术相比,预处理采用加药软化和管式超滤过,具有以下优点:
1. 管式微滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和超滤等多道前处理及过滤设备,可直接作为RO系统的前处理,无需沉淀池,减少占地面积;
2. 不添加絮凝药剂、PAM,无需考虑矾花沉降效率,减少运行成本,污泥更容易分离;
3. 出水更加稳定;
4. 抗冲击能力强;
5. 通量大,抗污染;
6. 管式微滤工艺可进行高效固液分离(只要将反渗透浓水中的结垢和污染物质变成固体沉淀,就可以由微滤膜彻底分离);
7. 无需大流量水反冲洗,自用水率很低;
8. 膜的材质坚硬,耐高强度化学药剂清洗。