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1、由NordriDesign提供 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 工程设计综合类甲级A131000025 工程勘察综合类甲级090001-kj 2015 年11月 脱硫废水零排放设计探讨 处处理 度高 1 脱硫废水零排放应用现状 2 脱硫废水零排放概念 3 脱硫废水水质特点 4 脱硫废水零排放必要性 5 脱硫废水零排放技术路线 6 脱硫废水零排放设计 要点 u 脱硫废水零排放应用现状 国外电厂的投运情况： 处处理 度高 u 脱硫废水零排放应用现状 河源电厂 工艺系统 2600MW超超临界燃煤机组，系统出力1516 t/h 深度预处理+四效蒸发MED+盐干燥系统 处处理 度高 经济指标
2、 总投资12000多万人民币 整套装置占地约400m2（不包括预处理系统） 结晶盐（NaCl）纯度92%98% 蒸发器一年12次化学清洗，清洗时间约为7天 结晶器运行68周需化学清洗，清洗时间约为8小时 吨水运行费用7080元 u 脱硫废水零排放应用现状 河源电厂 处处理 度高 石灰澄清池 原水与产品 预处理加药 u 脱硫废水零排放应用现状 佛山市三水恒益电厂 工艺系统 2600MW超超临界燃煤机组，系统出力20 t/h 常规预处理+两级MVC蒸发器+两效MED蒸发结晶+盐干燥系统 处处理 度高 经济指标 系统总投资4600万人民币（不包括预处理、土建和安装费用） 含硫酸钙较多的杂盐 系统运行
3、不理想，每周一次酸碱清洗除垢，每月一次大型酸碱除垢 吨水运行费用约45元 u 脱硫废水零排放应用现状 佛山市三水恒益电厂 J&Y卧式MVC脱硫废水贮存池（预处理后 ） u 脱硫废水零排放应用现状 佛山市三水恒益电厂 处处理 度高 卧式MED 结晶贮存罐 u 脱硫废水零排放应用现状 华能长兴电厂 工艺系统 2660MW超超临界燃煤机组，系统出力22 t/h 深度预处理+过滤+离子交换+反渗海水透+正渗透+结晶+盐干燥系统 经济指标 总投资8500万人民币 整套装置占地约700m2（包括预处理系统） 结晶盐（NaCl+NaSO4）纯度95% 系统处于调试阶段 吨水运行费用约40元 u 脱硫废水零排
4、放应用现状 华能长兴电厂 处处理 度高 废水池 离子软化 废水零排放车间 u 脱硫废水零排放应用现状 华能长兴电厂 处处理 度高 正渗透FO 结晶盐干燥震动流化床 海水RO u 脱硫废水零排放应用现状 华能长兴电厂 处处理 度高 原水与产品 精馏及结晶塔 u 脱硫废水零排放应用现状 广东河源电厂投资大，运行费用高 佛山三水恒益电厂运行情况不理想 华能长兴电厂目前还处于调试阶段 ，运行效果有待观察 u 脱硫废水零排放应用现状 招标或立项阶段项目： 天津北疆电厂、神华永州、国电汉川、鄂州电厂、国华广西鹿 寨、华能巢湖电厂、京能涿州 、国电云南宣威电厂、浙能兰溪、 神华三河电厂、华电安康电厂、山西王
5、曲电厂、华电河西电厂、 国电蚌埠、广西北海、国电宿迁、沙洲电厂、大唐洛河电厂等 项目涉及五大发电公司及省电力投资公司 设计应引起特别重视 特点：项目多、投资大、参与工程公司多、缺乏成 熟技术路线和运行经验、设计无参考规范 u 脱硫废水零排放概念 定义 美国电力研究中心（EPRI）： “电厂不向地面水域排放任何形式的水（排 出或渗出），所有离开 电厂的水都是以湿气的形式或是固化在灰或渣中”。 废弃固体 通常为1种或2种主要化合物杂盐、澄清池污泥 许多有毒有害杂质应在预处理阶段除去（例如重金属等 ） 目标 变废为宝- 碳酸钙回用脱硫浆液、工业盐外卖 减小废弃物处理量 生产高品质冷凝液 u 脱硫废水
6、水质特点 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理导则中脱硫废水水质概况 水质指标单位数值水质指标单位数值 Na+mg/L29.6658.0 Cl- mg/L 112714524 Ca2+ mg/L476.25206.0 SO42- mg/L 114225380 Mg2+mg/L204.79037.7 总硬度 mmol/L 56.8767.45 NH4+ mg/L 0.28740.80 碳酸盐硬度mmol/L 03.53 CODCrmg/L26.7708.00非碳酸盐硬度mmol/L56.7766.76 BOD5mg/L15.4315.00溶解固形物mg/L476559185 电导率us/cm6500
7、57200悬浮物mg/L17279892 外高桥电 厂脱硫废水水质概况 水质指标单位数值水质指标单位数值 pH6.70 Cl- mg/L 1970 Ca2+ mg/L 987SO42- mg/L 2866 Mg2+mg/L 606F- mg/L 11.85 含固量%或g/cm314.0或1.092 u 脱硫废水水质特点 阳西滨海电厂脱硫废水水质概况 水质指标单位数值水质指标单位数值 Na+mg/L153 Cl- mg/L5620 Ca2+ mg/L831 SO42- mg/L28700 Mg2+mg/L7760总硬度 （以CaCO3计） mg/L37300 NH4+ mg/L 562 碳酸盐硬
8、度mg/L 824 CODCrmg/L500非碳酸盐硬度mg/L36500 BOD5mg/L40.5溶解固形物mg/L60000 电导率us/cm650057200悬浮物mg/L9440 意大利ENEL电厂脱硫废水水质概况 水质指标单位数值水质指标单位数值 pH9.510Cl- ppm22800 Ca2+ ppm4200SO42- ppm1700 Mg2+ppm200250F- mg/L 11.85 溶解固形物ppm80HCO3-ppm80 u 脱硫废水水质特点 泰州电厂脱硫废水水质 电厂脱硫废水水质特点 含盐量高，Ca2+、Mg2+、Cl- 含量高，COD含量高 水质波动非常大 水量不稳定
9、预处理难度大 后续系统污堵结垢 u 脱硫废水零排放必要性 脱硫废水总体水量较大 水质情况恶劣，几乎无回用场合 国家相关政策要求 2660MW机组脱 硫废水约16t/h 干灰调湿（几乎不用 ） 湿式除渣（约2t/h） 绝大部分用干式除渣 高Cl-浓度影响刮板捞渣机 影响湿渣用途 问题 因此几乎没有脱硫废水回用场合 u 脱硫废水零排放必要性 脱硫废水经处理后全部回用或综合利用，不得外排 u 脱硫废水零排放技术路线 脱硫废水零排放系统主要包括4个处理单元： u预处理 u盐水浓缩 u结晶 u固体废弃物处置 u 脱硫废水零排放技术路线 常规预处理 u 脱硫废水零排放技术路线 2、石灰澄清池+碳酸钠澄清池
10、 -适用于新建电厂 1、常规预处理+深度预处理（碳酸钠澄清池） -适用于老厂改造 u 脱硫废水零排放技术路线 结晶之前需将脱硫废水浓缩 盐水浓缩 蒸发 膜法浓缩+蒸发 膜法浓缩（沿海电厂 ） u 脱硫废水零排放技术路线 蒸发+结晶 2.常规预处理+MVC+结晶 （三水恒益电厂） 常规预处理+两级卧式MVC蒸发器+两效卧式MED结晶+盐干燥系统 3.深度预处理+MVC+结晶 常规预处理石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池MVC蒸发器结晶器 1.深度预处理+多效蒸发MED+结晶（广东河源电厂） 常规预处理石灰澄清池碳酸钠澄清池一级预热二级预热三级 预热四级预热五级预热一效蒸发二效蒸发三效蒸发四效蒸 发离心
11、机干燥包装外运 u 脱硫废水零排放技术路线 蒸发+结晶 意大利ENEL电力公司 u 脱硫废水零排放技术路线 蒸发+结晶 投资成本高 运行成本高 u 脱硫废水零排放技术路线 膜法浓缩+蒸发+结晶 1.华能长兴电厂 脱硫废水常规预处理石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池过滤 器离子交换软化海水RO 正渗透FO 结晶干燥系统 u 脱硫废水零排放技术路线 膜法浓缩+蒸发+结晶 2.UF+RO+浓水NF 脱硫废水（常规预处理）石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池 过滤器超滤海水RO 浓水纳滤蒸发器结晶器干燥系统 u 脱硫废水零排放技术路线 膜法浓缩+蒸发+结晶 3.MF+STRO（DTRO、OCRO） 脱硫废水（常规预
12、处理）石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池 管式微滤 STRO（DTRO、OCRO） 蒸发器结晶器干燥系统 4.MF+NF+SWRO 脱硫废水（常规预处理）石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池 管式微滤纳滤海水反渗透蒸发器结晶器干燥系统 u 脱硫废水零排放技术路线 膜法浓缩（沿海电厂 ） 我院沿海21000MW脱硫废水工艺路线： 脱硫废水石灰澄清池碳酸钠澄清池缓冲池管式微滤 纳滤 海水反渗透浓水至电解海水制氯 电解 制氯 u 脱硫废水零排放技术路线 预处理石灰澄清池排泥经脱水送灰场或制作环保砖 预处理碳酸钠澄清池排泥送回至FGD石灰浆池做浆液 工业盐去向 预处理仅设置石灰澄清池，产品盐为杂盐 固体废弃物 预处
13、理设置石灰澄清池+碳酸钠澄清池，产品盐 工业盐 指标标 日晒工业盐业盐精制工业盐业盐 优级一级二级优级一级二级 氯化钠（%）96.0094.5092.0099.1098.5097.50 水分（%）3.004.106.000.300.500.80 水不溶物（%）0.200.300.400.050.100.20 钙镁 离子（% ） 0.300.400.600.250.400.60 硫酸根离子（% ） 0.500.701.000.300.500.90 固体废弃物处置 u 脱硫废水零排放设计要点 特别重视脱硫废水水质和水量波动性 1、设置大容量废水贮存池（建议贮存池按 2100%设置，单台容积满足一天
14、的废水量）； 2、建议常规预处理和深度预处理统一考虑。 u 脱硫废水零排放设计要点 重视膜系统和蒸发结晶系统结垢倾向 1、设置石灰澄清池（投加Ca(OH)2或NaOH）及碳酸钠澄清 池（投加NaCO3），去除暂硬和永硬； 2、常规超滤前设置砂过滤器； 3、采用宽流道STRO、DTRO、OCRO，海水反渗透前设置离 子交换或纳滤； 4、膜浓缩进行中试，确保安全性和可靠性； 5、预处理加药应根据水质进行中试，保证系统的经济型和可 靠性。 u 脱硫废水零排放设计要点 1、两者价格昂贵，特别是结晶器； 蒸发器吨水造价约为120万元，结晶器吨水造价约为150 万元，膜浓缩吨水造价约为70100万元，因此
15、减少进入 蒸发器的水量，宜控制在68t/h； 2、蒸发器宜选择立管降膜式，机械压缩蒸汽再循环系统； 3、结晶器宜具有强制循环功能； 4、蒸发器和结晶器材料； 5、蒸发器和结晶器选择有脱硫废水零排放业绩的厂家。 重视蒸发器和结晶器选择 u 脱硫废水零排放设计要点 管式微滤：美国宝利事、美国NANOSTONE； 海水反渗透：美国DOW等； 纳滤：美国DOW、GE等； STRO、DTRO、OCRO：美国NANOSTONE、PALL、德国Tenche； 蒸发器、结晶器：美国GE、法国威立雅、阿奎特、GEA。 主要设备选择 37 欢迎提出宝贵意见和建议！ Thanks for your attention！ 华东电力设计院有限公司 王华 wh
