華能沁北電廠全廠廢水零排放介紹1

1、趙興輝2016.03 目 錄一、電廠介紹二、水系統(tǒng)現(xiàn)狀三、全廠廢水“零排放”改造方案介紹四、改造后出現(xiàn)問題的探討與對策一 華能沁北電廠簡介一期2600MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，2004年投產(chǎn)；二期2600MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，2007年投產(chǎn)； 三期建設(shè)21000MW超超臨界燃煤機(jī)組，2012年投產(chǎn)；總裝機(jī)容量4400MW。其中一期機(jī)組為我國第一臺國產(chǎn)超臨界依托項(xiàng)目。電廠水源 一期2600MW 機(jī)組生產(chǎn)用水原設(shè)計(jì)采用五龍口地下水，經(jīng)過深井泵升壓輸送至廠區(qū)，作為#1、#2機(jī)組的冷卻塔補(bǔ)水及工業(yè)消防水池的補(bǔ)水。二期2600MW 機(jī)組生產(chǎn)用水原設(shè)計(jì)為濟(jì)源市城市中水，地下水作為第二水源，主要為#3、#4

2、機(jī)組冷卻塔補(bǔ)水，也可以供三期機(jī)組冷卻塔補(bǔ)水。三期21000MW機(jī)組水源生產(chǎn)用水原設(shè)計(jì)為濟(jì)源市城市中水，第二水源為二期循環(huán)水排污水，河口村水庫水作為備用水源，為#5、#6機(jī)組冷卻塔補(bǔ)水及三期工業(yè)消防水池補(bǔ)水。地表水水質(zhì)mg/Lmmol/L總硬度總硬度7.43mmol/LCa2+97.804.88總堿度3.65mmol/LMg2+30.982.55甲基橙堿度3.65mmol/LHCO3-222.723.65總固體660mg/LCl-37.911.07溶解固體642mg/LSO42-271.245.65電導(dǎo)率()794S/cm0.000.00全硅(SiO2)7.85mg/LCO32-0.000.00

3、活性硅(SiO2)4.74mg/L中水水質(zhì)mg/Lmmol/LCa2+60.323.01總硬度4.06mmol/LMg2+12.751.05總堿度0.55mmol/L0.000.00酚酞堿度0.24mmol/LCO32-14.400.48總固體610mg/LHCO3-4.270.07溶解固體578mg/LCl-103.192.91CODCr11mg/LSO42-235.834.91電導(dǎo)率()847S/cm氨氮0.07mg/L全廠主要水系統(tǒng)處理工藝：一期：一期：循環(huán)水采用過濾器+弱酸處理方式，弱酸出水一部分水用來制備鍋爐補(bǔ)給水（處理方式為超濾反滲透+一級除鹽+混床），其余部分回到循環(huán)水系統(tǒng)。二期

4、：二期：循環(huán)水采用過濾器+弱酸處理方式，處理后的水全部回到循環(huán)水系統(tǒng)，鍋爐補(bǔ)給水仍采用一期循環(huán)水弱酸處理的出水（處理方式為超濾反滲透+一級除鹽+混床）。三期：三期：循環(huán)水采用澄清池石灰處理，然后經(jīng)過超濾反滲透系統(tǒng)，處理后的水回到循環(huán)水系統(tǒng)。補(bǔ)給水水源設(shè)計(jì)為地表水，處理方式為全膜處理，現(xiàn)在將水源改為旁流處理反滲透的產(chǎn)水。改造前全廠改造前全廠水量平衡圖水量平衡圖全廠主要廢水現(xiàn)況：序號序號項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱數(shù)值（數(shù)值（m3/h）1弱酸再生廢水852一、二期除鹽設(shè)備超濾反洗水、反滲透濃排水503三期除鹽設(shè)備超濾反洗水、反滲透濃排水684一、二期精處理再生廢水255三期精處理再生廢水216三期循環(huán)水旁流反

5、滲透濃排水1167一、二期脫硫廢水658三期脫硫廢水609全廠生活、排泥水4310合計(jì)533二 零排放項(xiàng)目簡介 根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，沁北要實(shí)現(xiàn)全廠廢水零根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，沁北要實(shí)現(xiàn)全廠廢水零排放。需要對循環(huán)水旁流處理系統(tǒng)、精處理再生排放。需要對循環(huán)水旁流處理系統(tǒng)、精處理再生系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水反滲透濃排水、生活污水、脫系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水反滲透濃排水、生活污水、脫硫廢水等系統(tǒng)進(jìn)行改造。硫廢水等系統(tǒng)進(jìn)行改造。 此外，對脫硫廢水提出了預(yù)處理與膜法濃縮、此外，對脫硫廢水提出了預(yù)處理與膜法濃縮、灰場噴灑的方案?；覉鰢姙⒌姆桨?。全廠水系統(tǒng)存在的主要問題（1）一期、二期旁流處理系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水目前均經(jīng)化學(xué)廢水池外排，

6、沒有回收；（2）一期、二期脫硫系統(tǒng)設(shè)有GGH，系統(tǒng)消耗水量僅為153 m3/h；（3）全廠一期、二期循環(huán)水系統(tǒng)排污水量偏大，需進(jìn)一步提高循環(huán)水濃縮倍率控制；（4）脫硫廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行不正常，導(dǎo)致脫硫廢水未經(jīng)處理后直接排放至灰場或者外排，存在很大環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；（5）精處理再生廢水外排，需要回收處理；（6）廠前區(qū)生活污水與雨水未實(shí)現(xiàn)雨污分離，雨水、污水均經(jīng)過下水道外排。 ：改造工程的主要內(nèi)容如下：（1）回收反滲透濃水、精處理及弱酸再生廢水（高鹽廢水）作為FGD工藝用水；（2）收集精處理及弱酸再生廢水（低鹽廢水），處理后回用至冷卻塔；（3）在現(xiàn)有條件下，拆除一、二期脫硫系統(tǒng)GGH，增加脫硫工藝用水量；（

7、4）提高循環(huán)水濃縮倍率，減少循環(huán)水排污水量；（5）改造FGD廢水處理系統(tǒng)，使之近期達(dá)標(biāo)排放，遠(yuǎn)期作為固化預(yù)處理系統(tǒng)水源；（6）回收全廠生活污水，處理達(dá)標(biāo)后循環(huán)利用。廢水零排放改造工程方案總述 對各類廢水對各類廢水根據(jù)水質(zhì)根據(jù)水質(zhì)進(jìn)行分質(zhì)分流，回收利用低進(jìn)行分質(zhì)分流，回收利用低含鹽量廢水，含鹽量廢水，近期近期外排高含鹽量廢水，遠(yuǎn)期規(guī)劃對高外排高含鹽量廢水，遠(yuǎn)期規(guī)劃對高鹽量的廢水進(jìn)行回收鹽量的廢水進(jìn)行回收處理處理改造。改造。 各類廢水主要包括各類廢水主要包括：一二期旁流處理的濾池反洗水一二期旁流處理的濾池反洗水、弱酸處理的再生廢水，一二期精處理的再生廢水，一弱酸處理的再生廢水，一二期精處理的再生廢

8、水，一二期的補(bǔ)給水處理系統(tǒng)二期的補(bǔ)給水處理系統(tǒng)、三期補(bǔ)給水系統(tǒng)和三期旁流三期補(bǔ)給水系統(tǒng)和三期旁流處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)的排放廢水。的排放廢水。 本改造方案包括以下內(nèi)容：本改造方案包括以下內(nèi)容：1. 一單元旁流處理系統(tǒng)改造l 重力式濾池的反洗水：收集到回收水池，通過回收水泵，輸送到A化學(xué)廢水澄清池，經(jīng)澄清處理后自流到A化學(xué)廢水儲存槽，然后用AB廢水輸送泵輸送到工業(yè)廢水回用水管回用到一期冷卻塔中，重力濾池的反洗水流量為90m3/h。l 增加閥門和管道，使弱酸陽床反洗水回收到反洗水回收水池，再通過反洗水回收水泵輸送到澄清池進(jìn)行處理后回用至一期冷卻塔中。l 將弱酸再生廢水和置換廢水（統(tǒng)稱再生高含鹽量的廢水）

9、按照現(xiàn)有的管路排到弱酸廢水池內(nèi)，然后用弱酸廢水泵送到脫硫系統(tǒng)的一期事故漿液箱進(jìn)行再利用。反洗水回收水池A澄清池A廢水儲存槽工業(yè)廢水回水管重力式濾池 改造后效益改造后效益：一期弱酸處理系統(tǒng)改造后，弱酸反洗水回用水量為22.5 m3/h，弱酸再生高含鹽量廢水回用水量為20 m3/h，合計(jì)回用水量為42.5 m3/h，按全年5500小時(shí)來計(jì)算，每年可以減少廢水量23.4萬噸，節(jié)約排污費(fèi)用9.36萬元（排污費(fèi)按0.40元/噸計(jì)），降低全廠的外排水率。2、二單元旁流處理工程改造l淺砂過濾器反洗水回收到#2弱酸廢水池，通過#2、4廢水泵送到三期循環(huán)水旁流處理系統(tǒng)。l新增加濃硫酸計(jì)量箱V=4.0m3，2臺，

10、濃硫呼吸器2臺，相應(yīng)的手動閥門和氣動閥門；l新增加濃硫酸計(jì)量泵4臺；l將弱酸再生廢水分開回收，弱酸陽床反洗水回收到#2弱酸廢水池，通過#2廢水泵送到三期循環(huán)水旁流處理系統(tǒng) 二、二單元循環(huán)水旁流處理工程改造二期弱酸改造后的效益二期弱酸改造后的效益 淺砂過濾器反洗排水回收，可以節(jié)約50 m3/h的水量。反洗水去三期旁流處理系統(tǒng)，可以節(jié)約22.5 m3/h，再生高含鹽量的廢水去三期脫硫系統(tǒng)，可以節(jié)約用水20m3/h。 合計(jì)減少廢水排放量為合計(jì)減少廢水排放量為42.5m42.5m3 3/h/h，按全年5500小時(shí)來計(jì)算，每年可以減少廢水量23.4萬噸，每年節(jié)約排污費(fèi)用9.36萬元（排污費(fèi)按0. 40元

11、/噸），降低全廠外排水率。3、一二期補(bǔ)給水系統(tǒng)反滲透濃 水回用改造l一二期反滲透的濃水總流量約為100m3/h，濃水中的氯離子在300-400mg/L左右，可以回用到脫硫系統(tǒng)。l將一二期的補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的反滲透濃水回收到一二期的補(bǔ)給水中和水池，然后利用補(bǔ)給水中和水泵送到一二期的脫硫系統(tǒng)的工藝水箱。改造后，可以直接到脫硫工藝水系統(tǒng)再利用的反滲透濃水水量為93 m3/h，超濾排水30 m3/h，合計(jì)123 m3/h，按全年5500小時(shí)來計(jì)算，每年可以減少廢水量每年可以減少廢水量67.767.7萬萬噸噸，節(jié)約水費(fèi)為27.06萬元（排污費(fèi)按0. 40元/噸），降低外排水率。4、一二期精處理廢水回收利用

12、改造一二期的精處理廢水是指再生樹脂時(shí)所產(chǎn)生的廢水，包括輸送樹脂、擦洗樹脂、反洗樹脂、進(jìn)酸堿、置換、正洗等過程，再生一個(gè)高速混床的樹脂大約需要500t除鹽水，設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的送到化學(xué)廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理后外排。由于再生精處理高速混床所用的水為除鹽水，在輸送樹脂、擦洗樹脂、反洗樹脂時(shí)所產(chǎn)生的水水質(zhì)較好，可以直接回用到循環(huán)水系統(tǒng)，含酸堿廢水無法回用，可以按照原設(shè)計(jì)送到化學(xué)廢水處理系統(tǒng)。具體改造如下：陰塔陽塔 至廢水池 一期精處理再生廢水原設(shè)計(jì)：再生塔排水改造后：再生塔排水 至精處理廢水池 至機(jī)組排水槽 樹脂補(bǔ)集器精處理廢水池補(bǔ)集器補(bǔ)集器精處理廢水改造后效益精處理廢水改造后效益： 對一二期的精處理的反洗

13、水進(jìn)行回收改造后,可以回收25m3/h的反洗水，按全年5500小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，一年可以節(jié)約一年可以節(jié)約13.7513.75萬噸的除鹽水萬噸的除鹽水，節(jié)約制水費(fèi)用27.5萬元（制水成本按2.0元/噸計(jì)），同時(shí)減少廢水量13.75萬噸 ，節(jié)約排污費(fèi)5.5萬元（排污費(fèi)按0.40元/噸計(jì)），降低全廠外排水率。5、一期補(bǔ)給水反滲透產(chǎn)水管路改造 由于一二期鍋爐補(bǔ)給水用水量較小，旁流處理設(shè)備無需連續(xù)運(yùn)行，為了充分利用現(xiàn)有的旁流制水設(shè)備，滿足連續(xù)制水的要求，把反滲透的一部分制水直接引到一期弱酸陽床的產(chǎn)水水母管上，和弱酸產(chǎn)水一道補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)中，從而降低循環(huán)水的含鹽量，提高循環(huán)水的濃縮倍率。具體改造如下：

14、 至一級陽床 至弱酸陽床出水母管 淡水箱6、廠前區(qū)生活污水回收改造 在廠前區(qū)建一個(gè)200m3污水集收池，加裝2臺污水泵，用泵輸送到煤場附近的生活污水管網(wǎng)，自流到廠區(qū)的生活污水調(diào)節(jié)池。 生活污水處理區(qū)域再增加2套生活污水處理設(shè)施，確保生活污水全部處理。處理后的污水接到全廠的綠化管網(wǎng)，再把綠化管網(wǎng)延伸到廠前區(qū)和三單元旁流系統(tǒng)，綠化用不完時(shí)送到三期的冷卻塔中。 廠區(qū)來雨水 至白澗河 閥門切換井來水 在西門崗處 生活污水井廠前區(qū)雨水管溝果園里面回收水池生活污水調(diào)節(jié)池回收流程回收流程回收后效益： 改造完成后，無生活污水外排，節(jié)約排水40m3/h。按全年5500小時(shí)計(jì)算，每年可以減少取水量每年可以減少取水

15、量2222萬噸，萬噸，減少排污水量22萬噸，節(jié)約取水費(fèi)13.2萬元 ，節(jié)約排污費(fèi)8.8萬元（取水費(fèi)按0.6元/噸，排污費(fèi)按0.40元/噸），合計(jì)可以節(jié)約水費(fèi)約22萬元，降低全廠的外排水率。7、一二期脫硫工藝水系統(tǒng)改造 改造后，一二期的RO濃水和弱酸再生的高含鹽量廢水進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，工藝用水水質(zhì)變差，脫硫工藝水泵、除霧器水泵及其管道防腐蝕等級要提高。綜合考慮后選用過流件材質(zhì)為304的不銹鋼水泵。管道選用304不銹鋼管道或PE管道。 一二期弱酸的高含鹽量廢水送入除霧器內(nèi)會產(chǎn)生泡沫，因此，除霧器用水不能用弱酸再生的高含鹽量廢水，需要增加1臺水箱儲存除霧器沖洗水用，水源來自一二期化學(xué)除鹽的RO濃水，考慮

16、RO濃縮為連續(xù)進(jìn)水，需要增設(shè)水池（或水箱），改造原有的管道系統(tǒng)，在來水管道上增加相應(yīng)的氣動門，修改相應(yīng)的控制系統(tǒng)。8、脫硫廢水處理系統(tǒng)改造 由于沁北電廠脫硫廢水系統(tǒng)水量大，零排放改造需盡量降低工程投資及運(yùn)行費(fèi)用，且應(yīng)優(yōu)先選用較可靠的技術(shù)。首先考慮采用預(yù)處理及膜濃縮技術(shù)對脫硫廢水進(jìn)行濃縮，顯著降低脫硫廢水量，同時(shí)回收淡水；少量濃水送至灰場，利用灰場面積實(shí)現(xiàn)自然蒸發(fā)，暫不考慮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，僅預(yù)留建設(shè)條件。 經(jīng)過膜處理系統(tǒng)濃縮后，最終剩余濃水量約22 m3/h，含鹽量約10%，可送至灰場自然蒸發(fā)。脫硫廢水水質(zhì)項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位結(jié)果結(jié)果項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位結(jié)果結(jié)果1/2Ca2+ mmol/L28.51電導(dǎo)率

17、S/cm53201/2Mg2+ mmol/L1260.99含鹽量mg/L105648.0總硬度mmol/L1289.50懸浮物mg/L8940.0Cl- mg/L9900總固mg/L114588.0SO42- mg/L15606.23pH5.94酚酞堿度mmol/L0全硅mg/L133.50甲基橙堿度mmol/L3.51氨氮mg/L400.24總堿度mmol/L3.51CODmg/L850具體方案（還沒有實(shí)施） 回 用水 濃水至灰場一二期脫硫廢水三期脫硫廢水脫硫廢水緩沖池提升泵廢水膜系統(tǒng)FGD預(yù)沉池反應(yīng)濃縮器微濾（MF）反滲透（LRO）高壓 反滲透（DRO）脫水機(jī)反滲透（HRO）對于脫硫廢水的

18、中試試驗(yàn)一、蒸發(fā)結(jié)晶：一、蒸發(fā)結(jié)晶：采用對脫硫廢水直接采用“MVC臥式噴淋濃縮+多效強(qiáng)制循環(huán)”的方式進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，處理水量為1t/h，結(jié)晶后的水電導(dǎo)為3050us/cm，可以直接回用，產(chǎn)生的鹽為粗鹽，只能作為固廢來處理，但處理一噸廢水需要40-50度電,，同時(shí)需要消耗320kg蒸汽。二、將脫硫廢水進(jìn)行提純處理：二、將脫硫廢水進(jìn)行提純處理：將脫硫廢水經(jīng)過雙堿軟化+管式過濾器+納慮+電驅(qū)動膜，最終將脫硫廢水變?yōu)槁然c溶液，最終濃水的含鹽量達(dá)到24萬，濃水中氯化鈉的純度達(dá)到了85%，若能達(dá)到95%以上，并能把濃水中的氨、磷酸跟等除掉。可以直接將這部分水送到化工廠用作電解原料。9、三期補(bǔ)給水水源改造

19、一、三期補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的水源原設(shè)計(jì)為地表水，經(jīng)過凈水站的澄清池混凝澄清后進(jìn)入到工業(yè)消防水池，然后經(jīng)過淺砂過濾器過濾，進(jìn)入到補(bǔ)給水處理系統(tǒng)。 二、為了節(jié)約新鮮水源，對補(bǔ)給水的水源進(jìn)行了改造，將三期旁流處理系統(tǒng)的反滲透產(chǎn)水作為補(bǔ)給水的水源，同時(shí)對相關(guān)的系統(tǒng)也進(jìn)行了改造。具體改造如下： 1、淺砂過濾器的反洗水原設(shè)計(jì)是自流到工業(yè)廢水系統(tǒng)，現(xiàn)改為回收到旁流系統(tǒng)的反洗水回收水池，然后再到旁流系統(tǒng)的澄清池再利用。 2、三期旁流系統(tǒng)的超濾反洗水原設(shè)計(jì)是自流到工業(yè)廢水系統(tǒng)，現(xiàn)在改為回收到#6機(jī)塔盆，在#6機(jī)組運(yùn)行期間直接排入到#6塔盆，#6機(jī)組不運(yùn)行時(shí)再回到工業(yè)廢水系統(tǒng)。 3、補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的一級反滲透濃水原設(shè)

20、計(jì)到脫硫系統(tǒng)，現(xiàn)改為兩路，一路是到工業(yè)廢水系統(tǒng)，一路是到#6機(jī)的循環(huán)水管道上。 4、對補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的一級反滲透的回收率由75%改為80%，超濾的反洗間隔由30min改為40min。10、脫硫廢水去向 （1）、灰?guī)旒訚駭嚢栌盟?。?）、渣倉加濕用水。（3）、灰場機(jī)械霧化蒸發(fā)：在灰場安裝機(jī)械霧化裝置，對脫硫廢水進(jìn)行霧化蒸發(fā)，現(xiàn)在安裝4臺機(jī)械霧化裝置，每臺裝置的蒸發(fā)水量為6t/h，電機(jī)功率為30千瓦， 機(jī)械霧化蒸發(fā)裝置四 改造后帶來的問題1、補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的水量受旁流處理系統(tǒng)的制約。2、旁流系統(tǒng)的處理水量受脫硫接受廢水量制約。3、二期循環(huán)水進(jìn)入到三期旁流處理系統(tǒng)的水量受二期塔盆水位的制約；同時(shí)還受三期塔盆水位的制約。4、旁流反滲透的出水偏酸性，需要加堿調(diào)節(jié)PH值，PH值控制不好容易發(fā)生生水管道腐蝕。廢水零排放工程改造效益： 通過全廠的廢水零排放工程的實(shí)施，可以減少廢減少廢水量水量275.652