火力发电厂末端废水分盐处理应用

火力发电厂末端废水分盐处理应用火力发电厂末端废水分盐处理应用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