火电厂湿法脱硫废水零排放工艺技术

火电厂湿法脱硫废水

“

零排放

”

技术

北京鑫佰利科技发展有限公司2022年3月内容提要•

公司简介北京鑫佰利科技发展有限公司鑫佰利科技

·

简介成立时间：2022年国家高新技术企业

注册资金：

3000

万元

业务领域：电力、化工、煤化工、工业园区、冶金、市政、制药等

致力于高盐废水处理公司于2022年被聚光科技(300203)并购集团拥有3个国家级工程技术中心

集团拥有

38

名博士，超过

400

名研发人员

方案

·

设计系统集成工程总包研发

·

制造运营服务服务内容业务领域电厂：

综合废水、脱硫废水

“

零排放

”化工：

化工废水

“

零排放

”冶金：

冶金废水处理及

“

零排放

”制药：

制药废水处理及

“

零排放

”油田：

油气开采废水处理市政：

垃圾渗沥液处理，中水回用战略合作伙伴

北京嘉源汇能科技责任有限公司

联合流体技术公司

Piller内容提要火电厂脱硫废水“零排放”技术

水资源短缺

缺少纳污水体

政策的约束火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术

脱硫

废

水零排放提出的背景

•

《

经济

和社会

发

展“十二五”

规

划》 ——COD、氨氮总量分别下降8%和10%的目标 并作为约束性指标•《中国节水技术政策大纲》 ——首次提出了发展外排废水回用 和“零排放”技术的要求（2022年）•《国家环境保护“十一五”规划》——明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等 重 点行业推广废水循环利用，努力实现废、 水少排放或零排放（2022年）•《国家环境保护“十二五”规划》——提出研究鼓励企业废水“零排放”的 政策措施（2022年）

投资

运行成本

技术风险

政策风险火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术

影响脱硫

废

水零排放

关键

因素火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术

目前脱硫

废

水零排放主体思路预处

理蒸

发结

晶膜

浓缩火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术火

电

厂水平衡序号项目名称单位水质备注1pH/5.5～6.52总硬度mg/l17500～28000以CaCO3计32+Camg/l400～300042+Mgmg/l2000-80005SO42-mg/l3500～250006-CLmg/l10000～200007TDSmg/l20000～500008重金属mg/l10～100Cu、Pb、Ni、Cr等火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水水

质

典型性指

标火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水主要特点

高

SS

高盐

高硬度

高

Mg

（一般情况下比

Ca

摩尔浓度高）

高

Cl

离子（一般要求控制小于

20000mg/L)

高氟化物

重金属超标火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水

传统

工

艺

（三

联

箱）流程示意

图火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术

目前脱硫

废

水零排放主要技

术

路

线

预处理

+

全蒸发工艺

预处理

+

正渗透

+

蒸发结晶工艺

鑫佰利

Smart

工艺加药脱硫

废

水膜

浓缩

系

统MVR

装置极性分流系

统氯

化

钠②去脱硫塔GIC

预处

理系

统

喷雾

干燥Smart

工艺

—

流程图

①回流

GIC

系

统产

水回用部分内容提要核心设备石灰一硫酸钠

—

纯碱法除硬工艺石灰主要与水中的重金属、碳酸盐硬度及镁离子进行反应：通过加入硫酸钠及极性分流浓缩的硫酸钠回流，并加入结晶诱发药剂，反应如下：加入纯碱与未反应完全的钙离子发生反应：Smart

核心设备

—GIC

预处理系统Ca(HCO

3

)

2

+

Ca(OH)

2

→2CaCO

3

↓+2H

2

OMg(HCO

3

)

2

+

Ca(OH)

2

→CaCO

3

↓+MgCO

3

+2H

2

OMgCO

3

+

Ca(OH)

2

→CaCO

3

↓+Mg(OH)

2

↓MgCl

2

+

Ca(OH)

2

→

Mg(OH)

2

↓

+CaCl

2CaCl

2

+

Na

2

SO

4

→CaSO

4

↓+NaClCaCl

2

+

Na

2

CO

3

→CaCO

3

↓+NaCl沉淀池1#沉淀池2#沉淀池3#沉淀池4#斜板沉淀池Smart

核心设备

—GIC

预处理系统石灰有机硫

石灰、硫酸

钠

碳酸

钠含重金属少量沉淀物氢

氧化

镁硫酸

钙碳酸

钙调节

池

GIC

预处理技术一种低成本除硬技术，该技术可大大降低碳酸钠用量，使碳酸钠用量减少

80%

以上，大大减少化学药剂费用，通过

GIC

技术将脱硫废水中的大部分硬度去除，同时去除废水中的重金属离子、悬浮物等。Smart

核心设备

—

极性分流系统

优异的选择分离性能，可实现对氯离子负截留

分离与浓缩同步完成Smart

核心设备

--

高压平板膜系统

平板膜组件，最高可达

16MPa

操作压力

优异的抗污染能力，进水

COD

可达

1000-20000mg/L

系统回收率高，可将含盐量（

TDS

）浓缩至最高

20%

以上

开放式流道，进水

SDI

可高达

6.5

，系统不存在污堵的可能蒸发结晶系统是

“

零排放

”

技术的最终处理单元，将高度浓缩的高含盐水经过蒸发、结晶工艺，最终实现液体的零排放。MVR

（机械蒸汽再压缩技术）是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的温度，如此循环向蒸发系统供热，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。Smart

核心设备

--

蒸发结晶系统（

MVR

）火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水运行成本各工

艺

段占比

-

以来水

计

算运行成本估算预处

理运行成本

对

比火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水不同工

艺

吨水

综

合运行成本

对

比

图工艺路线综合运行成本工艺复杂程度投资适合原水水质全蒸发高简单高地表水、地下水正渗透+蒸发结晶高复杂高地表水、地下水鑫佰利Smart工艺低中等中等地表水、地下水、中水火电厂脱硫废水

“

零排放

”

技术脱硫

废

水“零排放”各

种

工

艺对

比核心竞争力技

术优势

预处理采用

GIC

除硬技术，用硫酸钠替代传统碳酸钠，大大降低药剂成本；

采用回流工艺，硫酸盐既可以回流到脱硫系统，也可以回流到GIC

预处理工艺，用于废水除钙，减少硫酸钠的消耗量，降低废水处理成本；

预处理分步加药，产生的固废危废分开处置；

采用膜分离技术将

COD

与盐分离、一价盐和二价盐分离保证结晶盐的品质；

将膜分盐技术与结晶分盐技术结合，解决了中水水源硝酸盐的分离问题。序号项目名称项目规模废水类型处理工艺投运时间建设地点1莱阳新利生化有限公司生化废水零排放100m³/d生化制品高蛋白废水高压极性分流+喷雾干燥2011年11月山东莱阳2华鲁恒升股份有限公司煤化工废水零排放300m³/d煤化工高盐废水160bar高压平板膜+多效蒸发结晶2012年8月山东德州3内蒙古棋盘井工业园区工业园区废水零排放项目10000m³/d电力综合废水高压纳滤+卷式反渗透+160bar高压平板膜+（二期：MVR+冷冻结晶）2015年4月鄂尔多斯4鲁西化工股份有限公司1000m³/d化肥生产高盐废水160bar高压平板膜+多效蒸发结晶2014年7月山东聊城5中核北方核燃料元件有限公司160m³/d核废水160bar高压平板膜+蒸发塘2015年6月内蒙包头6中煤集团鄂尔多斯图克化肥360m/d煤化工高盐水极性分流系统2015年10月鄂尔多斯7河北双强金属有限公司1000m³/d有色冶炼高盐废水极性分流+海淡+160bar高压平板膜+MVR在建工程河北保定8新疆国泰新华煤制BDO项目煤化工废水零排放1000m³/d煤化工高盐废水90bar高压平板膜+多效蒸发结晶在建工程新疆准东9贵州黔希煤制DMO项目煤化工废水零排放1200m³/d煤化工高盐废水160bar高压平板膜+多效蒸发结晶在建工程贵州黔西10青岛双桃精细化工（集团）有限公司染料废水零排放2000m³/d染料生产高盐废水抗污染RO+160bar高压平板膜+MVR在建工程山东青岛11中华化工有限公司精细化工废水零排放30m³/d香精生产高盐废水160bar高压平板膜+冷冻结晶在建工程浙江嘉兴12上海宏丰能源科技股份有限公司3450m/d硫酸铵废水抗污染RO+160bar高压平板膜+MVR在建工程上海工业废水

“

零排放

”

业绩内容提要•

案例研究1项目指标单位TDS25000mg/LpH8.31

+K30.4mg/L+Na2740mg/L2+Ca1424mg/L2+Mg2822mg/L-Cl12800mg/LSO42-5700mg/L总硬度15300mg/L（以CaCO3计）利港电厂脱硫废水零排放项目项

目概况

江苏利港电厂脱硫废水零排放系统

水量：

5m3/h运行时间：2022年10月-2022年1月GIC

预处

理利港电厂脱硫废水零排放项目

工

艺

流程

脱硫

废

水极性分流膜

浓缩

系

统MVR

GIC

预处理系统

极性分流分盐系统

膜浓缩系统

MVR

蒸发结晶系统利港电厂脱硫废水零排放项目核心

单

元基于传统石灰

-

纯碱化学软化工艺，结合除硬与引晶技术，创新石灰

-

硫酸钠

-

纯碱除硬工艺，有效降低运行成本；GIC

预处理系统极性分流系统

极性分流膜表面分离层由聚电介质构成，对不同价态离子有不同的静电作用

二价离子高截留

一价离子低截留膜浓缩系统高压平板膜主要应用于工业高含盐水、高

COD

废水浓缩、煤化工污水

“

零排放

”

及垃圾渗沥液处理等；鑫佰利公司拥有国内一流的高压平板膜设计与集成技术，最多的高压平板膜业绩，最丰富的工程应用经验。蒸汽机械再压缩技术，将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽；MVR

蒸发结晶器MVR

蒸发结晶器

结

晶

盐

品

质

项目

TDS

K

+

Na

+

Ca

2+Mg

2+

Cl

-SO

42-

NO

3-

指标1125.8

mg/L

0.2

mg/L

437.7

mg/L

0.04

mg/L

0.003

mg/L

674.5

mg/L

1.14

mg/L

2.4

mg/L

纯度

钙镁离子

0.004%

氯化钠

98.73%硫酸根离子

0.1