工业废水零排放及资源化解决方案

北京沃特尔水技术股份有限公司工业废水零排放及资源化解决方案WaterTechnologySolutionsLeader张承慈2022/12/4目录CONTENTS发展历程核心技术技术研发业务模式零排放及资源化工程及运营案例零排放工艺路线几点思考资源化利用010203公司介绍PartOne01

公司介绍WOTEER的发展历程不仅为客户提供技术和工程的解决方案，还可解决投融资方案2013.04▪成立北京沃特尔水技术股份有限公司2013.08▪中工国际收购，央企控股2013.09▪完成对美国Oasys公司股权投资，引入全球

最前沿正渗透膜MBC技术2014.10▪建成国内首个正渗透技术工业废水零排放

和海水淡化实验室2015.05▪华能长兴项目成功商业运营2017.05▪太化BOT项目进入运营期1994.04▪创立北京沃特尔水工程责任有限公司......专注于革命性的海水淡化系统解决方案。经济性、零污染、可持续资源综合利用专注于工业给水、废水及零排放系统解决方案的引领者▪中工国际绝对控股2018.01010101发展历程中工国际工程股份有限公司（简称“中工国际”）隶属于中国机械工业集团有限公司。中工国际成立于2001年5月，并于2006年6月在深圳证券交易所挂牌上市，是中国股市实施全流通股改后第一家获准发行新股（IPO）的公司。核心业务是国际工程承包、海内外投资和贸易40多个海外机构业务遍及全球70余个国家全球数百个项目中国机械工业集团成立于1997年，是中央直接管理的国有重要骨干企业，世界500强企业。16万员工近40家全资及控股子公司12家上市公司200多家海外服务机构业务遍布全球170多个国家中工国际-北京沃特尔控股母公司中国机械工业集团下属公司中工国际（股票代码：002051）为沃特尔公司的绝对控股股东01发展历程核心优势母公司--中工国际在全球70多个国家开发项目；具有丰富的国际工程总承包管理经验及投融资能力。WOTEER能够为其水处理项目提供系统的解决方案。

核心技术成熟稳定，并在电力、煤化工等行业建立良好运行业绩，能够为客户提供低投资的零排解决方案；具有强大的技术研发能力，为各种复杂水质提供个性化解决方案。在电力行业拥有150个以上的各类水处理业绩；同时拥有国内连续运行时间最常的电厂废水零排放业绩！在石化行业拥有多个零排放业绩，并承接了目前国内最大的煤化工废水零排放项目！核心团队成员具有多年能源行业或水处理行业工作经验，在政府和业内都拥有足够的影响力。中工国际管理团队具有丰富的国际视野及管理经验。技术团队资金行业01核心技术核心技术—预处理技术核心技术石灰、苏打、混凝剂等反应完全，后期无析出结垢，药剂残余和携带量低，安定度>95%充分利用静态与动态活性泥渣对胶体有机或无机物的吸附性能，提高去除率，泥渣自行新陈代谢无需投加助凝剂，有效保护超滤及反渗透膜运行流速高出水浊度低纳污容量大不乱层、不跑砂脱硫废水市政污水工业废水地表水

使用浊度<0.2NTUCOD通常去除率60%硬度接近0mg/L主要优势主要优势各种废水处理业绩超过150项，废水零排放系统关键工艺01核心技术—正渗透高浓盐水处理技术核心技术可以将高浓盐水浓缩至22~26万mg/LTDS01核心技术—工业废水零排放技术核心技术012015年4月第一个废水零排放项目正式投运，目前已经连续运行3年零3个月2017年12月国内最大煤化工零排放项目正式投运，每天产盐量80-120吨！正渗透MBC技术的主要荣誉2012年度工业水项目大奖《全球水务资讯》2013“技术先锋企业”奖夏季达沃斯论坛2014新能源先锋奖彭博新能源峰会2014年度水科技公司世界脱盐协会等2014Innovation

All-StarBostonBusinessJournal2014GlobalCleantech100Cleantech

Group2015GlobalCleantech100Cleantech

Group2016全球水峰会“年度最佳工业水项目”优胜奖

GWI核心技术0111国内首家零排放实验室01技术研发臭氧小试装置01技术研发实验设备零排放全流程的工业试验设备——中试设备01技术研发01技术研发PartTwo02

零排放及资源化考虑的问题零排放及资源化02零排放工艺路线预处理系统：悬渣澄清池高密度澄清池膜分离装置……过滤系统：深层滤池

V型滤池超滤装置……膜浓缩系统：反渗透装置纳滤装置……再浓缩系统：

DT/STRO电渗析(ED)蒸发器正渗透(FO)

结晶系统：多效结晶器

TVR结晶器MVR结晶器……

根据进料的组成及项目实际情况，选用适合的工艺路线。没有最好的技术，只有最适合的技术！……普遍存在问题021、预处理装置，产水浊度及硬度不稳定；2、减量化浓缩阶段-各类膜元件污堵严重；（无机盐结垢，生物污染，悬浮物，硅结垢等等）3、结晶器运行不稳定，清洗周期短；零排放运行的关键在于预处理的效果及稳定性！思考1—预处理软化的原理-混凝絮凝零排放及资源化02混凝机理（混合+絮凝）化学反应（生成颗粒物）、网捕或卷扫（所需混凝剂的投加量与原水中的杂质含量成反比）、压缩双电层、吸附架桥动力学控制指标混合阶段-异向絮凝GT（搅拌速度）：G~700-1000s-1；因此：需要充分混合搅拌，提高反应效率絮凝阶段---同向絮凝+异向絮凝CvGT（悬浮物浓度+搅拌速度+停留时间）：G~20-70s-1；GT：10:4~105因此：当进水悬浮物浓度高（或生成的化学反应颗粒物多）时：可以适当降低搅拌速度和停留时间，或调节污泥回流等措施。影响因素悬浮物浓度（决定是否需要污泥回流），温度，PH等；温度—主要影响混凝剂水解，水的黏度等因素，从而影响混凝效果设备类型混合反应水泵混合、管式混合、机械混合絮凝长大隔板絮凝、折板絮凝、机械絮凝、网格（栅条）絮凝等设备类型平流沉淀池斜管/板沉淀池、高密池高密池+澄清池沉淀原理拥挤沉淀拥挤沉淀+浅层沉淀接触絮凝+拥挤沉淀沉降速度公式流体状态1000≤Re≤25000（紊流区）1≤Re≤1000（过渡区）Allen公式与Cv泥渣体积浓度成正比思考1—预处理软化的原理-沉淀分离零排放及资源化02零排放及资源化02碳酸钙颗粒直径：70~300um---纯物质沉降时间≤15min；氢氧化镁颗粒直径：1~4um—纯物质沉降时间≥20h。（SV30≤50%）高盐水零排放预处理特点：1）高硬度--生成SS浓度高；无需考虑絮凝阶段的SS浓度不够而增加污泥回流等设置；2）沉降速度与颗粒直径成正比：沉淀悬浮物以大颗粒为主时，可在较短时间内沉淀，适合沉淀分离；以小颗粒为主的悬浮物沉淀时间长，不适合以沉淀的方式进行分离，可以考虑采用筛分等原理进行分离。（管式超微滤膜等）不同组分的沉淀颗粒物需选用不同方式进行软化固液分离！02思考2—浓缩工艺选择—节能提效单元零排放及资源化“零排放”对于企业：符合法规>稳定可靠>高效节能更高倍率的浓缩意味着对预处理的要求更加苛刻

稳定性降低企业需要综合稳定性和性价比确定浓缩减量单元的工艺：1）小水量---Q≤5/h@100g/L进结晶器；2）大水量---Q＞10t/h@200g/L进结晶器。3）分制盐：NaCl+Na2SO4（考虑碳酸盐-碱度的影响；考虑硝酸盐-TN的影响）硝酸盐

对系统的沸点升、母液排放量等影响

——生化系统反硝化，TN的脱除碳酸盐

对结晶器结垢、运行、及分盐品质影响

——加药方式的选择/湿法投加——软化终点的确定/设备合理配置结垢成分

对结晶器结垢的影响——去除Ca2+，Mg2+等结垢因子；有机物COD、TOC、氨氮等某煤化工浓盐水盐分组成图零排放及资源化02思考3—结晶器影响因素常见问题：1）因前端预处理软化过量投加碳酸钠，导致水中的HCO3-或CO32-，浓度过高；导致碳酸钙结垢，或碳酸钠无法析出，也会影响分制盐中硫酸钠结晶盐的纯度。2）若水中含有F-，在高盐水系统前段很难去除，生成的CaF2很难在系统中清除，容易结垢。3）SiO2在碱性条件下溶解度较大，但碱性条件下，易生成Mg(OH)2沉淀，需要适当考虑结晶器进水PH的控制；结晶器正常运转的条件：1）满足COD控制在浓缩终点以内，不结焦；2）

满足，不结垢：Ca2+，F-，CO32-，SiO2，Mg2+；3）按照计算的浓缩终点控制母液排放量；中天合创近期运行状况04需要综合整个零排放系统，从末端倒推考虑预处理和浓缩单元的设置！思考3—结晶器影响因素PartThere03工程及运营案例国内第一套中水回用系统——国电邯郸电厂国内第一套全膜法除盐系统——十里泉电厂国内第一套脱硫废水处理系统——国华台山电厂国内第一套低温低浊预处理系统——华能德州电厂国内第一套全厂废水回用系统——盘山电厂国内第一套煤化工浓盐水近零排放项目——伊泰化学国内第一套正渗透MBC脱硫废水零排放项目——长兴电厂国内第一套40万吨/天循环水石灰处理项目——信发铝业国内第一套正渗透MBC煤化工废水零排放项目——中天合创国内第一套正渗透MBC废水零排放BOT项目——阳煤太化国内第一套正渗透MBC废水零排放改造项目——王曲电厂将传统技术做精将创新技术做透03工程及运营案例高盐废水预处理装置调节水箱膜系统离子交换器脱碳器中间水箱碱、纯碱、除硅剂高含盐废水酸酸碱去后续系统预处理工艺路线1、设计规模：处理量：120m3/h；2、设计水质：Ca2+：102~360mg/L；Mg2+：120~260mg/L；Cl-：15665mg/L；SO42-:14367mg/L；HCO3-：2533mg/L；NO3-：980mg/L；F-：96.3mg/L；SiO2：470~600mg/L；TDS：51000~55000mg/L；3、设计水质特点：1）硬度较低、硅含量高；2）F-含量高；3）HCO3-含量高；4）含盐量高。设计条件03A案例03煤化工企业高盐废水运行现状调节水箱膜系统离子交换器脱碳器中间水箱碱、纯碱、除硅剂高含盐废水酸运行工艺路线RO给水箱RO装置MBC结晶器自动打包混盐产水回用A案例03高盐废水零排放项目技术亮点1、膜系统的设计是目前国内规模最大运行最稳定的系统，且该设计为除硅软化工艺，除硅效果良好，清洗周期稳定，是预处理软化的成功示范案例典范。

2、目前国内处理规模最大的一套零排放装置！

3、SWRO装置运行状态良好，运行压力为目前国内最高水平之一，运行压力70bar，浓水TDS=100g/L，可大部分替代STRO和DTRO的功能，同时造价仅为其20-30%;4、该系统结晶器为双效+TVR，良好的预处理运行使结晶系统的清洗周期也大大延长，为国内同类项目的2-3倍时间；技术亮点A案例2903工程及运营案例03本项目收集脱硫废水经过预处理、离子交换、膜浓缩、蒸发结晶工艺，将脱硫废水中的盐分与水分离。系统产水回厂再利用，整个项目无废水外排。实现脱硫废水零排放。B案例原水水质：序号项

目单位水质1pH6～92色度(稀释倍数)30～503悬浮物(SS)mg/L≤704化学需氧量(COD)mg/L≤1005氨氮mg/L15～306硫化物mg/L≤1.07氟化物mg/L≤158氯根离子(Cl-)mg/L150009硫酸根离子(SO42-)mg/L2000-500010全硅(SiO2)mg/L10～2011钠离子(Na+)mg/L1500～450012钙离子(Ca2+)mg/L1000~300003序号项

目单位水质13镁离子(Mg2+)mg/L1500~300014总铁(Fe)mg/L10～2015总铜(Cu)mg/L≤0.516总汞(Hg)mg/L≤0.0517总镉(Cd)mg/L≤0.118总铬(Cr)mg/L≤1.519总砷(As)mg/L≤0.520总铅(Pb)mg/L≤1.021总镍(Ni)mg/L≤1.022总锌(Zn)mg/L≤2.023TDSmg/L25000~45000B案例03工艺流程：B案例1、反渗透膜浓缩减量工艺的开创：A电厂的零排放系统，是全国范围内反渗透技术（膜浓缩）在脱硫废水及零排放系统上的首次应用，并取得了良好的效果，目前已成为脱硫废水零排放的标准工艺。2、在设计时考虑了水量的50%-120%的波动，同时反渗透采用内循环形式，有效的避免了来水水质变化过大对反渗透运行的影响；同时考虑了进水盐分（TDS）在10000~40000mg/L的范围内的波动，为后续深度浓缩（MBC，蒸发）等提供了稳定的条件。3、连续稳定运行3年，是国内连续运行时间最长的零排放系统！03B案例结晶盐产量约1~1.2t/h，氯化钠及硫酸钠纯度大于95%，含水率＜0.5%。03工程及运营案例稳定运行期间总产水量为19.66m3/h，满足保证值19.6m3/h的要求。产品水氨含量小于2mg/L。结晶盐中氯化钠和硫酸钠占结晶盐含量95%以上，含水率小于0.3%,理化性质均满足保证值要求。处理每吨水需耗电6.40kW·h，满足保证值9.4kW·h/(吨水)的要求。结晶器单元处理每吨水耗汽量为15.4kg，满足保证值82kg/(吨水)的要求；MBC单元处理每吨水耗汽量为67.2kg，满足保证值115kg/(吨水)的要求。药剂消耗满足保证值的要求。第三方权威检测03工程及运营案例国内第一套正渗透MBC废水零排放BOT项目03C案例C案例03序号项目单位指标序号项目单位指标1温度℃常温18镁mg/L2262pH值

8.2419总铁mg/L1.53色度（度）mg/L

20锰mg/L1.24臭和味mg/L

21铜mg/L0.155浊度（度）mg/L

22锌mg/L0.116悬浮固体mg/L1023氟化物mg/L16.707溶解性总固体mg/L16145.8824碳酸氢根mg/L38阳离子总计mg/L5823.325硫酸根mg/L4096.79阴离子总计mg/L10307.9426磷酸根mg/L

10离子总和mg/L

27总磷mg/L0.5511总硬度mg/L1654.1728氯根mg/L6140.4112总碱度mg/L4.9229氨氮mg/L3.6613耗氧量CODmg/L317.7530硝酸根mg/L46.9214铵mg/L4.8031亚硝酸根mg/L

15钾mg/L284.8632总氮mg/L68.7216钠mg/L5024