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火力發(fā)電廠工業(yè)廢水零排放工藝技術(shù)

  當(dāng)前我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中面臨著較為嚴(yán)峻的水資源短缺問題,為了能最大程度節(jié)約水資源,國家對各企業(yè)工業(yè)廢水處理提出了更多更高的要求,在此發(fā)展背景下,各企業(yè)逐步開始提出和實施工業(yè)廢水零排放管理理念,旨在促進(jìn)企業(yè)合理利用和分配水資源,對各用水環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和優(yōu)化,提高用水效率,減少水資源浪費(fèi)。在工業(yè)廢水處理中全面踐行零排放管理理念,能有效優(yōu)化傳統(tǒng)廢水處理中粗放式的用水模式,實現(xiàn)廢水資源高效化治理和合理利用。隨著這一理念在各個企業(yè)不斷的推廣和應(yīng)用,將對我國環(huán)境保護(hù)發(fā)展具有較大的推動作用。

  一、零排放理念相關(guān)概述

  零排放理念誕生對我國廢水處理技術(shù)全面發(fā)展具有良好的指導(dǎo)作用,零排放即應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段對企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的諸多廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理,促使處理以后的資源能再次用于到其他工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。比如發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中,可能會產(chǎn)生高鹽度的濃水、高濁度的廢水、低鹽度低濁度的鍋爐排污水等,實際排放量較大,很多廢水進(jìn)行簡單處理達(dá)標(biāo)后就直接進(jìn)行排放,不能進(jìn)行重復(fù)利用,水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

  雖然現(xiàn)階段國家對工業(yè)廢水零排放沒有強(qiáng)制性的要求,各企業(yè)的排污口也沒有在線監(jiān)測儀表,對企業(yè)工業(yè)廢水排放情況進(jìn)行監(jiān)督和管理,處罰和監(jiān)管力度較低,但隨著國家環(huán)保政策的日益嚴(yán)格,如何在滿足國家環(huán)保政策的前提下,合理利用和優(yōu)化水資源,使工業(yè)廢水能夠達(dá)標(biāo)排放和零排放,將逐漸成為企業(yè)發(fā)展中的重要組成部分。

  二、基于零排放理念的火電廠工業(yè)廢水處理技術(shù)進(jìn)展探析

  (1)電廠各種工業(yè)廢水的 >

 ?、贋榱吮WC熱力系統(tǒng)中飽和蒸汽和過熱蒸汽、爐水的品質(zhì),需要對鍋爐爐水進(jìn)行定期和連續(xù)排污,定期排污排污率約為鍋爐額定蒸發(fā)量的2%,連續(xù)排污排污率約為鍋爐額定蒸發(fā)量的2%,此部分廢水為低含鹽量,低濁度的優(yōu)質(zhì)廢水。

 ?、跒榱藵M足鍋爐運(yùn)行需求,需要制備高品質(zhì)的除鹽水作為鍋爐的補(bǔ)給水,在制備鍋爐補(bǔ)給水的過程中,會產(chǎn)生濁度非常高的過濾器反洗水、產(chǎn)生酸堿廢水、產(chǎn)生高濃度鹽水,此部分水水質(zhì)較差,約占電廠制備除鹽水量的30%-40%。

 ?、蹫榱舜_保鍋爐和汽輪機(jī)在生產(chǎn)過程中的傳熱要求,很多電廠都配備有內(nèi)冷水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng),為了保證內(nèi)冷水和循環(huán)水的品質(zhì)達(dá)標(biāo),必須要求有一定的排污量,排污量約占循環(huán)水量的0.2%-0.5%。

 ?、茈姀S脫硫廢水,高含鹽量、高濁度,不同爐型、不同脫硫方式而確定。

 ?、萜渌鼪_灰等工業(yè)廢水。

 ?、齐姀S工業(yè)廢水的處理方向如何合理處理電廠上述類型的工業(yè)廢水,優(yōu)化用水環(huán)節(jié),達(dá)到所有工業(yè)廢水重復(fù)利用,不外排,本文提出了以下處理工藝和方法。

  針對電廠所有工業(yè)廢水構(gòu)成復(fù)雜,成分偏差較大的特點(diǎn),除脫硫廢水水質(zhì)太差,必須單獨(dú)處理外,可以在設(shè)計過程中,增設(shè)工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池,將上述提到的鍋爐排污水、汽機(jī)系統(tǒng)無壓放水、水處理濃鹽水、酸堿廢水、循環(huán)水排污水進(jìn)行混合,混合后進(jìn)行處理,處理工藝流程可分為以下幾步程序:

 ?、賹旌纤M(jìn)行初步澄清和預(yù)脫鹽處理,處理工藝如下:

  初步澄清一過濾一預(yù)脫鹽。

  初步澄清和過濾的目的主要是為了有效去除水中的懸浮物,降低濁度,調(diào)節(jié)水中的酸堿度,在設(shè)備選擇中,可選用一體化澄清池、超濾、壓力式過濾器(內(nèi)裝濾料活性炭)、纖維過濾器等過濾系統(tǒng)和設(shè)備。

  預(yù)脫鹽設(shè)備目的是去除水中的溶解固形物即水中的鹽分,工業(yè)廢水脫鹽后,一部分淡水可廣泛用于化學(xué)水處理補(bǔ)充水、循環(huán)水補(bǔ)充水、道路灑水、各部位降塵用水等。在設(shè)備選擇上,可選用電滲析、反滲透等各種脫鹽設(shè)備。在膜分離技術(shù)應(yīng)用中,本文推薦使用反滲透作為預(yù)脫鹽設(shè)備。

 ?、谠谏鲜鎏幚磉^程中,由于預(yù)脫鹽設(shè)備使用過程中,必然會產(chǎn)生一部分高鹽水,約占處理水量的25%左右,此部分水應(yīng)用范圍小,一些電廠用于脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)充水,但隨著煙氣“脫白”技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,全廠將仍然存在用水不平衡現(xiàn)象,因此部分水還需要進(jìn)一步進(jìn)行處理,本文擬建議處理工藝如下:

  高效澄清池+活性炭+普通超濾+R0(海水淡化)+DTRO脫鹽的處理工藝。

  高鹽水經(jīng)過濃水箱均量調(diào)節(jié)后,進(jìn)入高密度沉淀池,在高密度沉淀池內(nèi)根據(jù)來水水質(zhì)投加氫氧化鈉、碳酸鈉、絮凝劑等,從而去除水中的硬度及懸浮物;高密度沉淀池的出水進(jìn)入中間水池,再進(jìn)入活性炭過濾器和超濾裝置,進(jìn)一步去除濁度。其出水進(jìn)入超濾產(chǎn)水池;超濾產(chǎn)水池的出水進(jìn)入反滲透裝置,反滲透的產(chǎn)水作為DTRO的進(jìn)水,DTRO的產(chǎn)水進(jìn)入淡水箱。

  水箱。深度處理回用工藝的選擇,是根據(jù)原水水質(zhì)及產(chǎn)水的水質(zhì)、水量等因素確定的。“超濾+反滲透+DTRO”作為技術(shù)工藝組合,具有運(yùn)行成本較低,操作簡單,出水水質(zhì)穩(wěn)定,因此本文建議處理工藝采用超濾+反滲透+DTRO為核心的處理工藝,并進(jìn)行還原劑的投加以保障膜系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

  經(jīng)過以上工藝,對工業(yè)廢水進(jìn)行處理后,最后產(chǎn)生的濃水將會大幅度的減少,舉例處理100噸左右的工業(yè)廢水,初步進(jìn)行處理,濃水產(chǎn)生量為25噸,在經(jīng)過深度處理后,濃水可縮減至2.5噸左右。

 ?、酆芏嗥髽I(yè)為了達(dá)到工業(yè)廢水零排放的目的,采用了蒸發(fā)結(jié)晶的技術(shù),對剩余的濃水進(jìn)行再度處理,蒸發(fā)結(jié)晶的工藝原理,介紹如下:

  蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)即是基于蒸發(fā)路徑進(jìn)行處理。蒸發(fā)結(jié)晶即是蒸發(fā)溶劑促使溶液從不飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)繼續(xù)蒸發(fā),過剩的溶質(zhì)會以晶體方式析出,其是蒸發(fā)結(jié)晶。比如在KNO3以及NaCl混合物中,NaCl含量較多,KNO3含量較少,便能應(yīng)用此項技術(shù)工藝。首先是分離出NaCl,之后分離KNO3。當(dāng)前國內(nèi)外開始對各項蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探析,比如常見的多效蒸發(fā)技術(shù)、降膜式蒸發(fā)再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)等。蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用又能被稱為是MVR技術(shù),此項技術(shù)主要是基于蒸發(fā)器實現(xiàn)二次蒸汽產(chǎn)生,之后通過機(jī)械壓縮機(jī)對蒸汽全面壓縮,通過蒸汽中補(bǔ)充熱焙作為加熱蒸汽,使得料液能全面處于沸騰狀態(tài),這樣加熱蒸汽能有效冷凝生成水?;谡羝麩崃看罅炕厥眨艽偈篃嵝嗜嫣岣?,對能量損耗問題進(jìn)行控制。降膜式蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用主要是整合MVR技術(shù),通過蒸發(fā)器以及水循環(huán)泵對高濃度鹽水循環(huán)式處理。在此項技術(shù)中,通過單效蒸發(fā)器合理應(yīng)用能起到多效蒸發(fā)作用。目前降膜式蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)屬于經(jīng)濟(jì)性較高、處理效果良好的高鹽廢水處理技術(shù)。多效蒸發(fā)通過整合多個蒸發(fā)器應(yīng)用,能促使蒸發(fā)熱源升級應(yīng)用,提高熱能綜合應(yīng)用效率。

  生產(chǎn)過程中可以選取廢水近零排放技術(shù),就是對精細(xì)化生產(chǎn)中產(chǎn)生的多數(shù)無機(jī)鹽進(jìn)行處理。針對難以處理的廢污水選取電滲析以及反滲透等凈化技術(shù)進(jìn)行回收。再配套應(yīng)用機(jī)械壓縮蒸館等各項技術(shù),將多項廢污水進(jìn)行強(qiáng)制蒸館,之后規(guī)范化應(yīng)用電滲析、反滲透膜、超濾、膜反應(yīng)器等對廢水進(jìn)行回收應(yīng)用,剩余的較多鹽分較高的廢水要合理選取規(guī)范化的蒸發(fā)工藝回收處理,含鹽量較高的廢水通過科學(xué)化的蒸發(fā)處理操作之后,能回收較多蒸憎水副產(chǎn)品。比如機(jī)械壓縮蒸餡技術(shù)應(yīng)用中主要是基于蒸汽循環(huán)壓縮,將諸多廢水轉(zhuǎn)為大量清水,實現(xiàn)廢水零排放?;静僮髟砭褪菍φ舭l(fā)操作中一次蒸汽展開機(jī)械化壓縮,提升蒸汽熱焙,之后輸入到系統(tǒng)中,對生產(chǎn)廢氣進(jìn)行加熱,促使其能有效蒸發(fā)。通過產(chǎn)生諸多熱氣以及在壓縮作用中,能建立熱力循環(huán),獲取較多質(zhì)量較高的蒸憾水。原水泵將原水全部引入到系統(tǒng)中,基于壓縮蒸汽以及換熱器實施熱量有效轉(zhuǎn)換,能有效提升原水溫度值,充分加熱之后原水通過不凝氣去除系統(tǒng)能將多數(shù)不凝氣體有效除去?;跐馑植计髂苡行馑畤姵觯蛡鳠峁苤姓羝麩嵊行ЩQ,之后經(jīng)過企業(yè)分離處理之后轉(zhuǎn)入到壓縮機(jī)當(dāng)中。壓縮蒸汽前潛熱傳過換熱管壁,對于管外濃水膜有效加熱,能促使?jié)馑行д舭l(fā)。

  三、結(jié)語

  綜合上述,通過以上方法,可以對電廠的工業(yè)廢水進(jìn)行充分處理,優(yōu)化使用環(huán)節(jié),達(dá)到零排放的目標(biāo),筆者認(rèn)為,在工業(yè)廢水處理中全面實現(xiàn)零排放目標(biāo)是今后工業(yè)發(fā)展的重要方向,也符合國家的相關(guān)政策,但各企業(yè)需要針對各自不同的生產(chǎn)流程,制定不同的節(jié)水方法,選擇不同的處理工藝,不能一概而論,例如濃水減量處理后,有的企業(yè)就不需要選擇蒸發(fā)結(jié)晶繼續(xù)處理的方法,可以將此部分濃水用水排灰渣攪拌用水或道路灑水用水等。( >

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