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高盐水浓缩处理技术

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火电厂废水零排放工艺 高盐水解决方案

来源:宏森环保 时间:2017-09-12

水资源危机是当今世界面临的重要问题,水资源的严重匮乏已经成为制约我国国民经济发展的一个重要因素。国家三部委出台《煤电节能减排与升级改造行动计划(2014—2020)年》,发电行业积极贯彻执行,部分地区环保要求火电厂废水处理实现废水零排放,并且新建电厂将不预留排污口。

一、火电厂废水来源

锅炉补给水系统:反渗透浓水、过滤器/超滤反洗水、离交再生废水、超滤及反渗透化学清洗排水;凝结水处理系统:过滤器反洗水、树脂输送排水、树脂再生排水;循环水系统:循环冷却排污水;脱硫系统:脱硫废水;含油废水、含煤废水、生活污水;其他废水:空预器/机组启动冲洗排水、锅炉化学清洗排水、化学试验室排水和厂区雨水等。

二、火电厂废水回收思路

1、对生产废水进行梯级回收、综合利用,实施深度节水措施;

2、对不能通过回收直接利用的废水,通过反渗透设备进行处理,淡水用于化学水处理水源或循环水补充水,浓水及再生废水用于灰、渣拌湿;

3、对于不能再使用的废水进行预处理+固化处理。

三、反渗透系统回收工艺

RO系统回收工艺
反渗透系统回收工艺流程

RO进水要求
卷式RO进水要求

四、盐水浓缩工艺对比

盐水浓缩工艺对比

五、碟管式反渗透(DTR0)技术+蒸发结晶技术处理电厂脱硫高盐废水实现资源回收与零排放

碟管式反渗透(DTR0)处理脱硫废水

众所周知,反渗透膜技术是一种常用的脱盐技术。目前,适用于工业规模的反渗透膜,主要包括乙酸纤维素和聚酰胺膜,其盐截留率为 99%以上。废水通过物化、生物等方法使废水达到排放标准。碟管式反渗透(DTRO)技术是一种高新反渗透技术,较早始于德国,相对于卷式反渗透其耐高压、抗污染特点更加明显,即使在高浊度、高SDI值、高盐分、高COD的情况下,也能经济有效稳定运行,更加适应高盐废水的处理。国内主要应用于垃圾渗滤液与海水淡化、苦咸水淡化工程。DTRO膜对盐截留率为 98%~99.8%。

碟管式反渗透(DTRO)是一种独特的膜分离设备。碟管式膜组件采用开放式流道,DT组件两导流盘直接距离为4mm,盘片表面有一定方式排列的凸点。这种特殊的力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,从而有效的避免了膜堵塞和浓差极化现象,成功的延长了膜片的使用寿命;清洗时也容易将膜片上的积垢洗净,保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含沙系数的废水,适应恶劣的进水条件。

DTRO膜组件具有特殊的流道设计形式,采用开放式流道,料液通过增压泵经进料口打入DTRO膜柱内,从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端,在另一端法兰处,料液通过8个通道进入导流盘中被处理的液体以较短的距离快速流经过滤膜,然后180度逆转到另一膜面,再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘,从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心,再到圆周,再到圆中心的双”S”形路线,浓缩液较后从进料端法兰处流出。

碟管式反渗透处理电厂脱硫高盐水的具体流程如图所示
电厂脱硫高盐水的具体流程

经过碟管式反渗透(DTRO)处理后的高倍浓缩浓盐水结合蒸发结晶方式,实现资源回收。

DTRO膜技术优势

简单预处理,占地面积小,可移动性强,DTRO系统进水要求低,因此只需要简单的预处理,无需复杂的土建工程,而且DTRO系统模块单元灵活紧凑,因此占地面积小,可移动性强。

避免物理堵塞现象,DT组件采用开放式流道设计,料液有效流道宽,避免了物理堵塞。

较低程度的结垢和污染现象,采用带凸点支撑的导流盘,料液在过滤过程中形成湍流状态,较大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生,允许SDI值高达20的高污染水源,仍无被污染的风险。

膜使用寿命长,DT膜组件有效减少膜的结垢,膜污染减轻,清洗周期长,同时DT的特点结构及水力学设计使膜组易于清洗,清洗后通量恢复性非常好,从而延长了膜片寿命。实践工程表明,即使在渗液原液的直接处理中,DT膜片寿命可长达3年以上,这对一般的膜处理系统是无法达到的。

组件易于维护,DT膜组件采用标准化设计,组件易于拆卸维护,打开DT组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件,维修简单,当零部件数量不够时,组件允许少装一些膜片及导流盘而不影响DT膜组件的使用,所有这些维护工作均在现场即可完成。

回收率高,能耗低,DTRO系统对于高盐及复杂的垃圾渗滤液处理,能产生高达85%的回收率,同时装机功率低,运行能耗低。

过滤膜片更换费用低,DT组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装配而成,当过滤膜片需更换时可进行单个更换,对于过滤性能好的膜片仍可继续使用,这较大程序减少了换膜成本。

浓缩倍数高,DT组件是目前水处理行业应用压力等级较高的膜组件,在一些浓缩倍数高的应用中,其含固量可以达到25%以上,浓缩倍数高。

六、蒸发浓缩-结晶工艺

蒸发浓缩-结晶工艺技术是通过蒸发,将DTRO碟管式反渗透处理的浓盐废水进行再浓缩,从而使高盐废水中可溶性盐类物质结晶分离出来的工艺技术。

该工艺能使部分盐类物质分离出来,得到结晶盐类化合物,而结晶母液则需要返回至前面蒸发工段进行再循环蒸发浓缩处理,其工艺流程如图

再循环蒸发浓缩处理

为充分回收、循环利用水资源,减少各种高盐废水对水资源的“盐化”污染和对土壤造成的盐碱化危害,北京膜界科技利用高新碟管式反渗透技术+蒸发结晶工艺进行高盐废水的有效处置,实现电厂脱硫高盐水的高效处理达到资源回收与零排放目标,具有十分重要的意义。