火力发电厂脱硫废水深度处理采用全自动自清洗过滤器*工艺的应用

火力发电厂脱硫废水深度处理采用全自动自清洗过滤器*工艺的应用

   1 脱硫废水处理*应用现状及分析

　　1.1 国内脱硫废水投运项目概况

　　目前国内脱硫废水采用深处理工艺的电厂有深能源河源电厂、佛山市三水恒益电厂、华能长兴电厂、湖北国电汉川电厂、焦作万方铝业热电厂等。

　　深能源河源电厂*期工程为2台600 MW超临界燃煤机组, 脱硫废水深度处理工程于2009年12月投入运行。系统处理水量为22m3/h, 采用2*软化预处理+四效蒸发反渗透 (MED) +盐干燥打包*。

　　佛山市三水恒益电厂为2台600 MW超超临界燃煤机组, 脱硫废水处理系统2011年9月调试并投入运行。系统处理水量为20m3/h, 采用2*卧式过滤 (MVC) 蒸发器+2*卧式MED+结晶+盐干燥系统, 没有设置深度预处理软化防垢设施。

　　华能长兴电厂为2台660 MW超超临界燃煤机组, 2015年4月废水处理系统投入运行。该电厂产生的*终废水主要由两部分组成:*是脱硫废水, 水量为18 t/h;二是混床再生排水, 水量为4 t/h。脱硫废水处理工艺为:2*软化预处理→过滤→弱酸树脂软化→**反渗透→正渗透→结晶干燥→打包系统, 副产品结晶盐中NaCl和Na2SO4总质量分数大于95%, 含水率小于0.5%, 外运结晶盐产量为418~711 kg/h。

　　湖北国电汉川电厂三期扩建工程为2台1 000MW超超临界燃煤机组, 脱硫废水处理系统设计处理水量为36m3/h, 采用2*软化预处理+纳滤分盐+反渗透浓缩减量+蒸汽机械再压缩* (MVR) 蒸发结晶工艺实现分盐, 其结晶盐为纯度高于97.5%的NaCl。

　　焦作万方铝业热电厂装机为2台350 MW机组, *台脱硫废水烟气蒸发处理系统于2015年8月投入运行。进系统的水量为20 t/h, 采用的工艺流程为:2*软化预处理+双膜 (微滤、反渗透) 法浓缩减量处理+反渗透浓水雾化喷烟道蒸干。系统运行2个月后对烟道进行结垢和腐蚀检测, 在烟道内没有出现结垢和烟道积灰现象。

　　1.2 各投运项目比较分析

　　河源电厂采用彻底软化+多效蒸发结晶工艺, 结晶盐为混盐, 系统运行稳定可靠, 但投资、运行成本高;三水恒益电厂采用不软化蒸发结晶工艺, 结晶盐为杂盐, 运行成本较低, 但蒸发结晶系统结垢严重, 清洗频繁, 影响系统正常运行;华能长兴电厂采用彻底软化+正渗透浓缩+蒸发结晶工艺, 结晶盐为混盐, 系统复杂, 运行成本高;汉川电厂采用彻底软化+纳滤分盐+超滤 (DTRO) +蒸发结晶, 运行成本较高, 但其结晶盐为纯盐, 解决了混盐处置的难题;焦作万方铝业热电厂采用彻底软化+膜法浓缩后的浓盐水喷烟道蒸发, 大大降低了喷入烟道的脱硫废水量, 目前运行正常, 但有待进*步检验。

　　目前*没有对结晶混盐制定统*的标准, 其性质没有明确界定, 结晶混盐普遍存在处置困难的问题, 因此结晶盐资源化利用成为很好的解决办法。采用烟道蒸发处理的电厂应对脱硫废水进行减量化处理, 以减少烟道蒸发对电厂热力系统的影响, 另外脱硫废水喷烟道对后续系统以及粉煤灰综合利用有*定的风险, 有待进*步的验证。

　　2 本工程脱硫废水水量及水质

　　本工程脱硫废水深度处理系统的设计水量为24m3/h。脱硫废水的水质受煤种、脱硫系统的运行控制参数等影响很大, 本工程为电厂二期工程, 脱硫废水深度处理系统同整个二期工程同步建设, 设计阶段无法实测脱硫废水中污染物的含量, 通过理论计算并结合该电厂*期工程脱硫废水水质指标类比, 脱硫废水p H值为6~9、色度 (稀释倍数) 为30~50、溶解性固体总量 (TDS) 20 000~30 000其他水质指标见表1。该水质为经过脱硫岛内废水曝气、混凝澄清初步处理后的排水水质, 主要污染物浓度满足DL/T 997—2006《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》。

　　3 本工程脱硫废水深度处理系统

　　3.1 脱硫废水预处理系统

　　脱硫废水预处理系统采用2*软化澄清、过滤处理工艺。废水在1*软化池与Ca(OH)2、Na2SO4、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺 (PAM) 药剂充分混合后, 形成易沉淀的絮体, 通过1*澄清池沉淀, 去除废水中悬浮物、镁及部分钙等结垢因子。1*澄清后的出水溢流至1*澄清水箱, 通过提升泵输送至二*软化池, 与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀, 与聚合硫酸铁、聚合氯化铝 (PAC) 进行絮凝, 出水经2*澄清池沉淀后溢流进入2*澄清水箱, *终经过多介质过滤器过滤后进入蒸发预换热器。　　3.2 脱硫废水蒸发系统

　　3.2.1 热法 (蒸发结晶) 分盐原理

　　热法分盐是基于不同温度下、不同比例的NaCl、Na2SO4、CaSO4、KCl等物质在混合溶液中的溶解度不同, 通过对温度、压力、各组份浓度等因素的精确控制实现物质的分离。　3.2.2 蒸发结晶工艺流程

　　蒸发结晶装置由进水单元、循环单元、蒸汽补充单元及回收单元4个单元组成, 废水进入蒸发结晶装置进行闪蒸浓缩结晶处理, 4 结束语

　　本工程脱硫废水预处理系统采用2*Ca(OH)2+Na2SO4+Na2CO3软化澄清工艺;蒸发结晶系统采用具有分盐功能的蒸发结晶器, 实现NaCl结晶盐的分离和提纯, 并回收冷凝水, 为热法分盐*在百万千瓦机组脱硫废水深度处理系统的*次应用。脱硫废水不经膜法浓缩直接进入蒸发结晶系统, 可耐受少量的钙镁结垢性离子, 相对于膜法工艺对预处理产水水质要求不是非常苛刻, 可简化工艺流程, 降低运行成本, 利用热法实现分盐。