電鍍廢水在線監(jiān)測儀器/電鍍廢水到底有沒有零排放成功:目前對高鹽廢水的處理要求越來越高,這一情況在電力行業(yè)體現(xiàn)得尤為突出。15年”水十條“開始,燃煤電廠廢水回用不外排的政策頻出,脫硫廢水零排放需求越來越普及。近幾年,在舊電廠改造、新建電廠等系統(tǒng)中,為了響應(yīng)政策要求,促進電廠的長期發(fā)展,電廠都在陸續(xù)考慮脫硫廢水零排放系統(tǒng)的配套。目前燃煤電廠脫硫廢水零排放工藝百花齊放,眾說風(fēng)云。本文主要解析目前燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)工藝市場應(yīng)用情況。
電力行業(yè)背景
電力行業(yè)發(fā)電構(gòu)成中,五大性發(fā)電集團約擁有全部發(fā)電資產(chǎn)的50%,其余發(fā)電資產(chǎn)分布于其他的立發(fā)電公司、地方發(fā)電企業(yè)等。五大電力集團:華能集團、大唐集團、華電集團、國電集團、電力投資集團。四小豪門:國華電力、華潤電力、中廣核、國投電力。為了響應(yīng)煤電一體化規(guī)劃,促進煤電資源合理化利用,神華與國電合并成立國能投,其電擁有控股權(quán)。
其實不難發(fā)現(xiàn),近些年一直在陸續(xù)加強央企之間的重組。類似的操作,如南車與北車、寶鋼與武鋼、遠洋與海運等,如出一轍。近些年山東、天津、北京地區(qū)增加了對外排水含鹽量的要求,內(nèi)蒙包頭地區(qū)要求實現(xiàn)廢水零排放,其余地區(qū)也紛紛開始廢水零排放試點。在國內(nèi)大環(huán)境下,目前華能、大唐、國能投、各類地方電廠等均有脫硫廢水零排放系統(tǒng)案例實施。
從實施情況來看,末端高鹽廢水的處理具有處理難度大、投資和運行成本高等特點。毋庸置疑,采用節(jié)水與廢水零排放技術(shù),使有限的水資源發(fā)揮更大經(jīng)濟效益,是我國發(fā)展電力工業(yè)的必然選擇和發(fā)展趨勢。
燃煤電廠脫硫廢水
燃煤電廠的廢水種類較多,針對于不同的廢水,燃煤電廠常規(guī)會采用廢水階梯式處理回用工藝。
石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是國內(nèi)外燃煤電廠常用的脫硫技術(shù)。在濕法煙氣脫硫工藝中,為了維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行和保證石膏產(chǎn)品質(zhì),需要控制將液中Cl-濃度不能過高,因此需排出一部分漿液,從而產(chǎn)生脫硫廢水。燃煤電廠脫硫廢水水質(zhì)、水量與前端脫硫工況、石灰石質(zhì)量、鍋爐煙氣散發(fā)量等相關(guān)性非常大,盡管各地方電廠脫硫廢水組成類別有一定的相似性,但是各組成含量、水量等具有差異較大。
目前脫硫廢水系統(tǒng)零排放往往考慮將廠區(qū)多股高鹽廢水集中處理,常規(guī)末端高鹽廢水主要包括以下幾種:
針對于脫硫廢水,國內(nèi)大多數(shù)燃煤電廠基本采用下述三聯(lián)箱工藝優(yōu)先處理:
早期初步處理后的脫硫廢水,主要回用于干灰調(diào)濕、灰場噴灑、煤場噴灑、水力除渣等工藝系統(tǒng),其次較多的老廠配備了蒸發(fā)塘/池,用于蒸發(fā)減量處理。
脫硫廢水零排放工藝
目前國內(nèi)燃煤電廠脫硫廢水零排放組合工藝較多,各有優(yōu)勢,因廠制宜顯得格外的重要,其中歸納后,零排放工藝主要含以下幾個單元:
預(yù)處理單元,盡管工藝相對成熟,但一般具有相關(guān)案列應(yīng)用經(jīng)驗的工程公司會體現(xiàn)出更好的細節(jié)設(shè)計、更強的專業(yè)性,其中預(yù)處單元主要控制的風(fēng)險參數(shù):懸浮物、重金屬、硬度、硅等。預(yù)處理單元工藝包中,納濾分鹽的工藝越來越普及,一方面源于納濾的濃水可以考慮返回至前端預(yù)處理系統(tǒng)使用,降低藥劑費用;另一方面納濾濃水可以考慮硫酸鈉冷凍結(jié)晶,做硫酸鈉副產(chǎn)品;第三,納濾產(chǎn)水可以得到純度較高的氯化鈉溶液,有利于后續(xù)工藝的多樣性選擇。
雖然目前考慮到投資和運行成本,有部分工程公司主推脫硫廢水直接利用煙道余熱蒸發(fā)等工藝,但是市場綜合測試反饋下來,這樣的系統(tǒng)并未能有效降低成本,而且存在一定的運行風(fēng)險。固化單元,目前電廠應(yīng)用多的工藝應(yīng)該是MVR、煙道蒸發(fā)。其中MVR工藝相對成熟,在零排放系統(tǒng)中普及較廣,脫硫廢水系統(tǒng)中MVR工藝包常規(guī)考慮終得到氯化鈉純鹽產(chǎn)品(工業(yè)鹽一級標(biāo)準(zhǔn))。煙道蒸發(fā)工藝中,通過長期的數(shù)據(jù)模擬、實際案例驗證,其中煙道旁路蒸發(fā)工藝更具有優(yōu)勢,適合目前脫硫廢水零排放系統(tǒng),兩者工藝說明如下:
濃縮減量單元,主要含膜法和熱法,可選擇的工藝較多,而且沒有性。該工藝單元主要目的:將高鹽廢水濃縮減量,減少MVR或旁路煙道蒸發(fā)系統(tǒng)水量,提高運行經(jīng)濟性、穩(wěn)定性。膜法濃縮工藝中,應(yīng)用多的是蝶管式反滲透(DTRO)、電滲析(ED)。其中DTRO工藝,膜片主要以美國、德國等進口為主,部分主體配件可進口、可國產(chǎn),系統(tǒng)進水經(jīng)濟TDS范圍為40-60g/L;實際出水氯化鈉濃度可濃縮至100-120g/L。但是DTRO運行壓力較高,可達120Bar,單支膜通量有限,在設(shè)備占地和投資方面,會有些劣勢。其中江蘇利港電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)中,DTRO工藝就存在一些運行問題,后來進行了工藝改造。
電滲析(ED)工藝,配套的離子交換膜品牌可進口、可國產(chǎn),有應(yīng)用業(yè)績的進口膜品牌主要有日本ASTOM、AGC(膜品牌介紹點這里)。國產(chǎn)膜品牌較多,但有應(yīng)用業(yè)績的主要為杭州某電滲析品牌。電滲析系統(tǒng)進水經(jīng)濟的TDS范圍為15-60g/L;實際出水氯化鈉濃度可以做到150-200g/L。電滲析系統(tǒng)屬于常壓運行,對于預(yù)處理要求不高,且不存在氯離子腐蝕等材質(zhì)問題。綜合上述優(yōu)勢,盡管目前脫硫廢水零排放系統(tǒng)中,運行2年以上的電滲析系統(tǒng)基本沒有,但是這兩年新增的脫硫廢水零排放系統(tǒng)中,濃縮減量單元多數(shù)為電滲析工藝。各類電廠行業(yè)會議上,設(shè)計院、工程公司等推廣的零排放工藝包中含ED濃縮減量工藝單元的非常多。
熱法工藝中,市場推廣多的是低溫?zé)煔庥酂嵴舭l(fā)、煙氣余熱閃蒸,且具有應(yīng)用業(yè)績。兩者工藝均有效利用煙道余熱,在水量較小的系統(tǒng),具有非常大的經(jīng)濟性優(yōu)勢,脫硫廢水經(jīng)過簡單預(yù)處理后,可以直接進入蒸發(fā)系統(tǒng)。但這類系統(tǒng),一旦水量和水質(zhì)出現(xiàn)大范圍波動,則系統(tǒng)穩(wěn)定性無法保證。燃煤電廠脫硫廢水零排放工藝沒有,投資成本、運行成本、運行穩(wěn)定性、電廠的特性等因素,會綜合影響一個工藝包的落地。目前國內(nèi)電廠零排放市場非?;穑瑧?yīng)用案例非常多,但是達到設(shè)計預(yù)期,長時間運行的零排放案例偏少。下述案例僅供參考:
從應(yīng)用案例可以看出,脫硫廢水零排放工藝從開始的簡單直接蒸,到目前分鹽、濃縮減量、煙氣余量利用、煙道蒸發(fā)等,其實在借鑒了其他領(lǐng)域零排放工藝基礎(chǔ)上,又利用了電廠自身的資源,工藝包趨于多樣化。基于組合工藝包的演變,工藝技術(shù)的成熟化應(yīng)用,僅針對于脫硫廢水零排放系統(tǒng),噸水投資成本從開始的500萬降到了150萬-300萬。噸水運行成本從開始的70-80元降到了20-45元。
盡管目前燃煤電廠脫硫廢水零排放越來越普及,但各類電廠是否真正需要“零排放”,還需三思。在滿足政策要求的情況下,電廠不僅要考慮到水,還應(yīng)注意環(huán)境、資源等實際需求,同時電廠運營現(xiàn)狀、能力等也非常重要。在考慮燃煤電廠廢水零排放的方向上,綜合目前市場情況而言,后續(xù)燃煤電廠會更多地考慮整廠廢水零排放實施。在這種情況下,不管是舊電廠改造,還是新建電廠,配套的零排放工藝包中,納濾分鹽、膜濃縮減量、旁路煙道蒸發(fā)等工藝應(yīng)用會越來越普及。
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