火电厂废水零排放改造思路及工程实例

电渗析是在直流电场的作用下，水中阴阳离子分别通过阴离子膜 和阳离子膜而分开。淡水室中的阴离子向阳极方向迁移，透过阴膜进 入浓水室，阳离子向阴极方向迁移，透过阳膜进入浓水室。浓水室因 阴、阳离子不断进入而使得盐浓度提高，实现高盐废水的浓缩减量。
WESP废水、脱硫抛浆、氨氮废水。。。
1 概述
原则：梯级利用，分类处理，末端减量，一厂一策
梯级利用：“高水低用”，节约用水 分类处理：避免水质混杂，增加处理难度 末端减量：尽量减少末端废水量，降低处理成本 一厂一策：根据水源条件、燃煤条件等确定改造方案
2 改造路线简介
火电厂水资源经过梯级利用后会产生一定量水质条 件极差，不能直接回用的末端废水，这部分末端废水 的处理回用是实现全厂废水“零排放”关键点。经过 梯级利用及浓缩减量后的末端废水中含有高浓度的氯 离子，需要进行脱盐处理后才能回用。末端废水的处 理方法有灰场喷洒、蒸发塘蒸发、蒸发-结晶、烟道蒸 发等，其本质均为通过末端废水的物理性蒸发实现盐 与水的分离。
3 蒸发-结晶技术应用及案例
以某2*600MW机组电厂全厂 废水零排放改造为例，电厂水源 为城市中水，经过水资源梯级利 用、分类处理后产生120m3/h高盐 废水。对高盐废水进行预处理和 减量处理后的末端废水进行蒸发结晶处理。
高盐废水预处理提出两种 处理工艺：化学软化-沉淀-超 滤处理工艺以及化学软化-管 式微滤处理工艺。
2~3年
管式微滤膜具有强度好、耐摩擦、可在极高悬浮固体浓度下 稳定运行、可耐受进水水质波动等优良性能，采用错流方式运行， 在运行和反冲洗时并无水的损耗。推荐管式微滤处理系统作为高 盐废水预处理工艺。
3 蒸发-结晶技术应用及案例
为了减少末端废水处理量，需要对高盐废水进行浓缩减量处理。高 盐废水浓缩减量处理提出电渗析和纳滤-海水反渗透两种处理技术。
化学软化-管式微滤处理工艺流程图
3 蒸发-结晶技术应用及案例
两种预处理工艺比较
项目 过滤孔径 抗污染wk.baidu.com力 清洗方式 占地面积 使用寿命
管式微滤处理系统
沉淀-过滤-超滤处理系统
0.05~1.2 μm
0.002~0.1 μm
抗腐蚀，耐酸碱，抗氧化 抗腐蚀，耐酸碱，抗氧化
正向清洗
反向清洗
较小
较大
5~7年
平均7～20天清洗一次， 平均3～6个月天清洗一次，压缩
压缩机定期维护
机定期维护
投资费用
较低
一般
较高
运行费用 80～120元/m3（含结晶器） 60～90元/m3（含结晶器）
20～80元/m3（含结晶器）
设备稳定性
较差
差
较好
技术成熟度
高
高
较低
占地面积
较小
一般
较大
应用情况
电厂有应用
电厂应用较少
电厂无应用
机械蒸汽再压缩蒸发结晶工艺示意图
3 蒸发-结晶技术应用及案例
废水首先经过换热器被加热至一定温度（40～80oC），然后进入 蒸发系统，水分蒸发形成水蒸汽，在循环风的作用下被移至冷凝系统， 含有饱和水蒸气的热空气与冷凝系统内的冷水(20～50oC)相遇而凝结 成水滴，并被输送至系统外。经蒸发后的废水浓度不断升 高，达到饱 和溶解度的盐从溶液中析出形成固体颗粒，并最终从水中分离出去。
2 改造路线简介
末端废水蒸发处理技术的选择需要根据电厂末端废 水的水量及所在地的气候条件、场地条件等进行确定。 灰场喷洒和蒸发塘由于受气候条件影响较大并存在污染 地下水的风险，其应用受到限制。蒸发结晶技术作为一 种较为成熟的高盐水脱盐技术，在化工领域已有较多应 用，在电力行业的应用也开始应用；烟道蒸发处理技术 经过多年的研究，目前在脱硫废水处理中也有一些应用 ，也有可能用于全厂末端废水的处理。
低温常压蒸发结晶工艺示意图
3 蒸发-结晶技术应用及案例
蒸发方式
三种蒸发结晶处理技术比较
多效强制循环蒸发结晶 机械蒸汽再压缩蒸发结晶
低温常压蒸发结晶工艺
工艺特点 热利用率高，消耗蒸汽 热利用率高，消耗电能 蒸发温度低，能耗低，消耗电能
进水要求
较高
高
较低
结垢、堵塞
较严重
严重
轻微
运行可靠性
平均5～15天清洗一次
火电厂废水零排放改造思路及工程实例
晋银佳 华电电力科学研究院 2015年11月26日 成都
一、概述
内
二、改造路线简介
容
三、蒸发-结晶技术应用及案例
四、烟道蒸发技术应用及案例
五、总结及技术展望
1 概述
法律要求：《环境保护法》，《水污染防治法》等 政策要求：《水污染防治行动计划》“水十条”等 生产要求：生产对水质的要求，节约水资源
1 概述
火电厂的污废水主要有循环水排污水、化学水处理车间 废水、脱硫废水、生活污水、含煤废水、含油废水、灰渣系 统排水、锅炉酸洗废水等，种类多、水质水量波动大，并与 具体生产情况（煤质）、工艺相关。
循环水排污水水量较大，通常占到全厂废水量的70%以 上，是全厂废水处理的关键；化学水处理车间的反渗透浓水 、酸碱再生废水水量较小，但是含盐量较高；脱硫废水具有 高含固量、高含盐量等特点，偶尔出现重金属超标，处理难 度较大；生活污水、含煤废水等用常规设备即可完成处理。
四效蒸发结晶工艺流程图
3 蒸发-结晶技术应用及案例
常用的降膜式蒸汽机械再压缩蒸发结晶系统，由蒸发器和结晶器 两单元组成。废水首先送到机械蒸汽再压缩蒸发器（BC）中进行浓缩 。经蒸发器浓缩之后，浓盐水再送到强制循环结晶器系统进一步浓缩 结晶，将水中高含量的盐分结晶成固体，出水回用，固体盐分经离心 分离、干燥后外运回用。
化学软化-沉淀-超滤处理工艺流程图
3 蒸发-结晶技术应用及案例
在调节池内需要添加次氯酸钠用于抑制微生物生长；调节池 出水先后进入第一反应池和第二反应池，分别投加 NaOH 和 Na2CO3 溶液，使水中的硬度离子和硅等易结垢成分形成沉淀。之 后水溢流到管式微滤膜的浓缩池内，用管式微滤膜进行固液分离。 高盐水在废水浓缩池和管式膜之间循环去除悬浮固体，部分膜透 过水经 pH 调整后进入中间水池，送往后续处理系统。
3 蒸发-结晶技术应用及案例
蒸发-结晶技术：多效强制循环蒸发（MED）、机械蒸汽再压缩（ MVR）和低温常压蒸发结晶技术等。
多效强制循环蒸发是以生蒸汽进入的那一效作为第一效，第一效 出来的二次蒸汽作为加热蒸汽进入第二效∙∙∙∙∙∙∙依次类推。多效蒸发技 术是将蒸汽热能进行循环并多次重复利用，以减少热能消耗，降低运 行成本。