电厂脱硫废水正渗透膜浓缩零排放技术的应用

Ｓ ｈ ａ ｏ Ｇｕ ｏ ｈ ｕ ａ ， Ｆ ａ ｎ ｇ Ｄａ ｉ
（ Ｈｕ ａ ｎ ｅ ｎ ｇ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ ３ １ ３ １ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ｍ ｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｂ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ０ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ０ ｒ （ ＭＢ Ｃ） ｚ ｅ ｒ ｏ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ
水￣ １ － ４ ］ 为 了维 持 脱硫 装 置 浆 液 循环 系统 物 质 的平 衡， 必须 从 系统 中排放一 定量 的废 水 这些 废水 主 要来 自石 膏 脱水 和 清洗 系统 ［ ． 为含 高浓 度 悬 浮物 、
１ 长 兴 电厂 废 水 水 质
华 能长兴 电厂 产生 的最终 废水 主要 由 ２部分 组 成： 一是脱硫废水 ， 水量为 １ ８ ｔ ／ ｈ ： 二 是 混 床 再 生 排 水， 水 量 为４ｔ ／ ｈ 。废水 水 质如表 １ 所示 。
器（ 德国Ｇ Ｅ Ａ公 司 ） 来 实 现所 需 蒸发 量 并 获得 高 品
渗透单 元 、 正渗 透 ＭＢ Ｃ系统及蒸 发结 晶单元 构成
质冷 凝液 装 置产生 的二 次蒸汽 通过 １ 台热 力蒸 汽 压 缩机 （ Ｔ Ｖ Ｃ ） 来压缩 ． Ｔ Ｖ Ｃ的使 用 有 效 地 降低 了蒸
汽耗 量 。
燃 煤 电厂 脱 硫 废 水 主 要 是 锅 炉 烟气 湿 法脱 硫
Ｔ ＶＣ蒸发 结 晶技 术对 脱硫 废水 进行深 度处理 笔者 对该 零排 放工 艺进行 介绍 ． 旨在提供 一种 电厂脱 硫 废水 零排 放工 艺 的成功应 用案 例
（ 石 灰 石／ 石 膏法 ） 过 程 中从 吸 收 塔 排 放 的 部 分 废
（ ２ ） 钙离 子 及镁 离 子含 量较 高 ， 导致 总 硬度 较 高 ， 易 在 热力 设备 表面 生成无 机垢 类 ．影 响设 备 的正常使
了零排 放整 体要 求 ， 采 用先 进 的废 水膜 浓缩 （ ＭＢ Ｃ） ＋
经验 交流
工业水 处理 ２ ０ １ ６ — ０ ８ ． ３ ６ （ ８
（ 华 能长 兴 电厂 ， 浙江长 兴 ３ １ ３ １ ０ ５ ）
［ 摘 要 ］介绍 了膜 浓缩 （ ＭＢ Ｃ） 零 排放 技术 在 长 兴 电 厂脱 硫废 水 深 度处 理 项 目中 的应 用 情 况 。 系 统 可 将 ２ ２ｍ３ ／ ｈ 含盐水浓缩至 １ ． ５ ～ ２ｍ ３ ／ ｈ ， 盐分浓缩 至 ２ ０ ０ ｇ ／ Ｌ左 右 后 进 入 蒸 发 结 晶 系 统 ． 最 终 生 成结 晶 盐 ． 经 过 浓 缩 处 理 后 的 清 洁
２ ． １ ． １ 处 理 工 艺描 述
（ １ ） 预处 理软 化除硬 。针 对进水 钙 、 镁 离 子含量 高的特 点 ． 向澄清 器 中投加碳 酸钠 和石 灰药剂 ． 分别 与水 中 的钙 、 镁 离子 反应 生 成碳 酸钙 和氢 氧 化镁 沉 淀． 产 水进 入过 滤器 和 离子 交换 器 进 一步 去 除 水 中 的剩余 硬 度 和悬 浮 物 ． 保 证 系 统运 行 过程 中不 产生
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍ ＢＣ ｚ ｅｒ ｏ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｏ
ｄ ｅ ｓ ｕ Ｉ ｆ ｕ ｒ ｊ ｚ ａ ｔ ｉ Ｏ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ａ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ
产 水 作 为 电 厂 锅 炉补 给水 回用 。 运行结果表明 ． ＭＢ Ｃ零 排 放 系 统 运行 良好 ． 有效 地 保 证 了 电厂 的 稳定 运 行 ， 带来 良好 的 社 会 和 经 济效 益 ［ 关 键 词 ］燃 煤 电 厂 ； 脱硫废水 ； 零排放 ； 膜 浓 缩 ［ 中 图分 类 号 ］Ｔ Ｍ ６ ２ ８ ［ 文献 标 识 码 ］Ａ ［ 文章 编 号 ］１ ０ ０ ５ — ８ ２ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ６ ） ０ ８ — ０ １ ０ ９ — ０ ４
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｏ ａ ｌ — ｉ ｆ ｒ ｅ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ； ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ； ｚ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ； ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｂ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ
ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． ２ ２ ｍ ｏ ｆ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ
２ 脱 硫 废 水 零 排 放 系统
２ ． １ 长兴 电厂脱硫 废水 零排 放工 艺流程
长兴 电厂废水 零排 放处 理 系统 工艺 流程 如 图 １
所示 ， 主要 由预处理 单元 （ 澄清＋ 过 滤＋ 离子交 换 ） 、 反
缩强 制循 环结 晶器 ． 在 淡盐 水蒸 发过程使 之结 晶 选 择真 空 蒸发 结 晶工 艺 ．采 用 ＭＥ Ｓ Ｓ Ｏ强 制循 环 结 晶
Ｍｇ （ ｍ ｇ ・ Ｌ ） ２ ０ ０ ０ ￣ ６ ０ ０ ０ Ｔ Ｄ Ｓ ／ （ ｍｇ ・ Ｌ 一 ） ２ ５ ０ ０ ０ － ４ ０ ０ ０ ０
处 理 后 的废 水 如要 实 现真 正 的零 排 放 ． 就 需 对废 水
进 行 深度处 理 ， ９ ］
高 氯根 、 高含盐 、 高浓 度 的重 金 属废 水 ， 如将 这 些 物
质直 接排 入 自然 水 系 ． 势必 会对 环境 造成 严重 污染 目前 脱硫 废水处 理 一般采 用 中和一 絮凝一 沉 降一 澄 清等 常规 工艺 ［ ７ ３ 。 脱 硫废水 经过 处理 后浊 度 、 重 金属 和少 量 的硬 度得 到去 除 ， 但 含 盐量 没有 明显 降低 ［ 。 随着 各 国家对 水 资源 的 日益 重 视 ． 零 排放 技 术 在全 球 范 围内得 到 广泛 应 用 因此 ． 回用燃 煤 电厂脱 硫
用． 缩 短设 备使用 年 限
（ ４ ） 蒸 发 结 晶 由图 ｌ 可 知正 渗 透产 水 回到一 级反 渗透原 水箱 ， 其浓 水进入 蒸发 结 晶系统处 理 ． 最 终形 成结 晶盐 结 晶器满 足 ８ ０ ％～ １ ２ ０ ％的设计 负荷
结 晶干燥选 择蒸 汽热法 ．采 用进 口热 力蒸 汽 压
第３ ６卷 第 ８期
２ ０ １ ６年 ８月
工 业 水 处 理
Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ
Ｖｏ ｌ － ３ ６ Ｎｏ ． ８ Ａｕｇ ． ， ２ ０１ ６
电厂脱硫 废水 正渗透膜浓缩零排放技术的应用
邵 国华 ． 方 棣
表 １ 综 合 废 水 水 质
项目 Ｃ １ － ／ （ ｍｇ ・ Ｌ － ） Ｓ ０ ２ － ／ （ ｍ ｇ ・ Ｌ 一 ） Ｎ ａ ＋ ／ （ ｍ ｇ ・ Ｌ ） 数 值 １ ５ ０ ０ ０ ５ ０ ０ ０ － ９ ０ ０ ０ １ ５ ０ ０ ￣ ４ ５ ０ ０ 项 目 Ｃ ａ ＞ ／ （ ｍｇ ・ Ｌ 一 ） 数值 ｌ ０ ０ ０ ￣ ３ ０ ０ ０
ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｌ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ １ ． ５－２ ｍ３ ／ ｈ．Ａｆ ｔｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ２ ０ ０ ｇ ／ Ｌ， ｉ ｔ ｇ ｏ ｅ ｓ ｔ ｏ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｎ ｄ ｉｎ ｆ ａ ｌ ｌ ｙ ｆ ｏ ｒ ｍｓ ｃ ｙｓ ｒ ｔ ａ ｌ ｓ ａ ｌ ｔ ．Ａｆ ｔｅ ｒ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎｔ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ
根据 水质情 况 可 以看 出 ．该 废水 的主要污染 因 素及其 特征 为 ： （ １ ） Ｔ Ｄ Ｓ高 ， 且 波动 范 围较 大 ， 其 中氯 离子 为 １ ５ ０ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ，对金 属设 备 有较 强 的腐 蚀性 ；
华 能长 兴 电厂对 ２ ｘ ６ ６ ０ ＭＷ 超 超 临界燃 煤 机组 的脱 硫废 水 及 其他 废 水 的处 理 ． 在 设计 阶段 即提 出
ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｍａ ｋ ｅ － ｕ ｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ＭＢＣ ｚ ｅ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｕ ｎ ｓ ｗ ｅ ｌ ｌ ， ａ ｎ ｄ ｇ ｕ ａ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， ｂ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ．
图 １ 华 能 长 兴 电厂 脱 硫 废 水零 排放 工 艺 流 程
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进 料 液 或 晶浆 接 触 的 动 设 备 主 要 选 用 １ ． ４ ５ ２ ９或 Ａ ｌ ｌ ｏ ￥ ， ９ ２ ６等 材 质 ．结 晶器 主体 材 质选 用 １ ． ４ ５ ２ ９或
Ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ９ ２ ６ 晶浆循环 管路 选用 １ ． ４ ５ ２ ９或 Ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ９ ２ ６ ． 二
２ ． １ ． ２ 设 备 材 质 的 方 案 选 择
在设 备材 质 选择 上 ． 充分 考 虑来 水 的高 Ｔ Ｄ Ｓ和
高氯 离子 等 因素 。 （ １ ） 泵 等设备 的转动 部件选 用钛 材 质 ， 过滤器 、 离 子 交换 器 等 静 设 备 选 用 Ｆ Ｒ Ｐ或 Ｈ Ｄ Ｐ Ｅ材 质 ：水 箱 等 静 设 备 选 用 Ｆ Ｒ Ｐ或 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ材 质． 精馏 塔 则 选 用 Ｆ Ｒ Ｐ材 质 （ ２ ） 结 晶 干燥 单 元 与