1火電廠(chǎng)主要廢水系統
火電廠(chǎng)主要廢水包括(輔機)循環(huán)水、排污水,鍋爐補給水處理系統根據其不同的工藝流程會(huì )產(chǎn)生懸浮性廢水、酸堿再生廢水及反滲透排濃水,凝結水精處理系統再生廢水,生活污水,含煤廢水及脫硫廢水等,這些廢水根據工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)收集和分質(zhì)回用,實(shí)現梯級利用[1]。通過(guò)水的梯級使用和循環(huán)利用,提高水的重復利用率,在對各類(lèi)廢水分類(lèi)收集和分質(zhì)回用的基礎上,提高廢水回收率,少量難以回用的末端廢水進(jìn)行蒸發(fā)結晶處理后進(jìn)行回用,從而實(shí)現全廠(chǎng)廢水“零排放”。
2全廠(chǎng)廢水梯級利用設計思路
通過(guò)對火電廠(chǎng)各類(lèi)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析可知,全廠(chǎng)廢水主要可分為四大類(lèi),即懸浮性廢水、高含鹽量廢水、生活污水及脫硫廢水。懸浮性廢水主要包括鍋爐補給水處理系統過(guò)濾系統反洗排水、非經(jīng)常性的空預器沖洗水、含煤廢水、凝結水精處理系統除鐵裝置反洗廢水等;高含鹽量廢水主要來(lái)自于(輔機)循環(huán)水排污水、鍋爐補給水處理系統反滲透排濃水及離子交換器再生廢水、凝結水精處理除鹽系統再生廢水非經(jīng)常性鍋爐酸洗廢水等,生活污水主要是電廠(chǎng)生活用水排污水;懸浮性廢水通過(guò)工業(yè)廢水集中處理系統經(jīng)除濁處理后回用于循環(huán)水系統,高含鹽廢水需除硬、脫鹽處理回用于循環(huán)水系統或調整pH值后用于對水質(zhì)要求較低的系統,如脫硫系統、渣倉沖洗水、灰場(chǎng)噴灑水等[2]。脫硫廢水的水質(zhì)與脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸收劑、脫硫工藝用水的水質(zhì)等多種因素有關(guān),與電廠(chǎng)其他廢水差別較大,處理難度也較大,且處理工藝中設備的設計條件和使用的藥品也不同,故宜單獨處理,且作為末端處理。綜上所述,廢水的梯級利用流程見(jiàn)圖1。
3脫硫廢水處理系統詳述
脫硫系統作為末端用水點(diǎn),其廢水排放量直接關(guān)系全廠(chǎng)的廢水排放水平,脫硫廢水的消納在發(fā)電廠(chǎng)一般主要用于灰庫攪拌,但是,在干灰有綜合利用途徑時(shí),脫硫廢水無(wú)法消納,或是由于廢水梯級利用后,水質(zhì)逐漸惡化,后續工藝難以利用,或者是廢水本身水質(zhì)較為惡劣,難以梯級利用,致使電廠(chǎng)還存在部分廢水需要進(jìn)一步處理;對于濕冷機組,因廢水排放量大,廢水幾乎不可能在廠(chǎng)內完全平衡,因而,脫硫廢水的處理就顯得尤為重要了,那么,脫硫廢水系統如何選擇,在技術(shù)性能滿(mǎn)足的前提下,經(jīng)濟性是系統選擇的關(guān)鍵。
目前國內的技術(shù)方案主要是預處理+預濃縮+深度濃縮+結晶。脫硫廢水硬度含量高,總硬度有時(shí)可達上百毫摩爾每升,需要進(jìn)行預處理軟化,將脫硫廢水主要陽(yáng)離子為鈉、鎂、鈣混合的雜鹽體系轉化為陽(yáng)離子以鈉離子為主的鈉鹽體系,鈉鹽的易溶性可有效防止后續濃縮處理系統以及結晶設備結垢[3]。脫硫廢水預處理一般可采用以下方案:石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器處理工藝;石灰-碳酸鈉軟化-管式微濾膜處理工藝。預濃縮系統目前廣泛采用的是膜法,可采用電滲析工藝(ED)、納濾(NF)+反滲透工藝、高效反滲透工藝等,使廢水進(jìn)一步濃縮,含鹽量達到50000~60000mg/L。
深度濃縮技術(shù)主要有膜法及熱法,膜法有電滲析工藝(ED)、正滲透(FO)、碟管式反滲(DTRO)、納濾(NF)等,熱法主要有蒸發(fā)塘、煙道霧化蒸發(fā)、多效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(MED)、蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)(MVR)、低溫常壓蒸發(fā)技術(shù)(NED)等,使廢水的鹽分濃縮至約100000~150000mg/L左右,進(jìn)入結晶器進(jìn)行固液分離。
3.1膜法濃縮技術(shù)論述
電滲析技術(shù)也是利用離子交換特性去除水中溶解類(lèi)雜質(zhì)的,電滲析膜是由離子交換樹(shù)脂制成,它實(shí)質(zhì)上是離子交換樹(shù)脂除鹽的另一種形式,按其選擇透過(guò)性能分為陽(yáng)膜和陰膜,用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂制成的膜是陽(yáng)膜,用陰離子交換樹(shù)脂制成的膜是陰膜,在直流電場(chǎng)作用下,利用陰、陽(yáng)離子交換膜對溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性,使溶液中呈離子狀態(tài)的溶質(zhì)和溶劑分離的一種理化學(xué)過(guò)程,是膜分離技術(shù)的一種,進(jìn)水水質(zhì)要求低,較低TDS可獲得>90%回收率,COD去除率低,TDS高時(shí)能耗高。
正滲透是一種利用膜兩側不同溶液的滲透壓差作為驅動(dòng)力,使得水能自發(fā)地從原料液一側透過(guò)分離膜到達驅動(dòng)液一側,從而起到原料液脫水減量的過(guò)程,具有高回收率、低壓運行、能耗低和抗污染等特點(diǎn),其最終濃縮液鹽含量最高可達20%,對進(jìn)水水質(zhì)要求較低,清洗周期較長(cháng)。正滲透處理技術(shù)的進(jìn)水濃度一般大于5%,進(jìn)水濃度太低則經(jīng)濟性較差。正滲透處理技術(shù)雖然具有一定的優(yōu)勢,但是其仍受制于具有選擇透過(guò)性的膜和高滲透壓的驅動(dòng)溶液這兩個(gè)重要因素,正滲透膜兩側產(chǎn)生的滲透壓差是正滲透過(guò)程能得以持續進(jìn)行的驅動(dòng)力,而汲取液的滲透壓是決定這種驅動(dòng)力大小的關(guān)鍵因素[4]。理想的汲取液應具有高的滲透壓、能方便地與水分離、可以循環(huán)利用、無(wú)毒、高的穩定性等特點(diǎn)。汲取液主要有兩個(gè)類(lèi)型:無(wú)機汲取液和有機汲取液。無(wú)機汲取液主要為NH4HCO3。NH4HCO3在水中具有高的溶解度,可產(chǎn)生較高的滲透壓,獲得較高的產(chǎn)水率。將稀釋后的汲取液加熱到60℃,碳酸氫銨分解為氨氣和二氧化碳氣體,采用蒸餾等方法從水產(chǎn)品中分離出來(lái),然后再將其重新溶解于水中得到銨鹽汲取液,使其循環(huán)利用。在使用NH4HCO3作汲取液時(shí),常常發(fā)生NH4HCO3溶解不完全,NH4HCO3發(fā)生分解,造成穩定性問(wèn)題;而且在回收再生時(shí)很難做到NH3從產(chǎn)品水中全部去除,可能會(huì )導致產(chǎn)品水中氨含量超過(guò)2mg/L。有機汲取液通常有2-甲基咪唑類(lèi)化合物、聚丙烯酸鈉(PAA-Na)等聚合物。聚合物電解質(zhì)溶液作為正滲透的汲取液具有高水通量、最低反向通量及易再生等優(yōu)勢。
DTRO碟管式反滲透是反滲透的一種形式,是一種獨特的膜分離設備。碟管式膜組件采用開(kāi)放式流道,膜組件兩導流盤(pán)直接距離為4mm,盤(pán)片表面有一定方式排列的凸點(diǎn)。這種特殊的力學(xué)設計使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜表面遇凸點(diǎn)碰撞時(shí)形成湍流,增加透過(guò)速率和自清洗功能,從而有效的避免了膜堵塞和濃差極化現象,成功地延長(cháng)了膜片的使用壽命;清洗時(shí)也容易將膜片上的積垢洗凈,保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含沙系數的廢水,適應惡劣的進(jìn)水條件;是一種應用于液體脫鹽及凈化的新型膜分離組件,其耐高壓、抗污染特點(diǎn)十分明顯,在高濁度、高SDI值、高鹽分、高COD的情況下,也能有效穩定運行,是專(zhuān)門(mén)針對高濃度料液的過(guò)濾分離而開(kāi)發(fā)的。
納濾膜具有反滲透膜的性質(zhì),也是以壓力差為推動(dòng)力,介于反滲透和超濾之間的截留水中納米級顆粒物的一種膜分離技術(shù),或稱(chēng)選擇性反滲透膜或松散反滲透膜。對單價(jià)陰離子鹽溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液,如對氯化鈉及氯化鈣的脫除率為20%~80%,而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為90%~98%,NF一般作為高回收率RO單元的預處理,掃除了高鹽廢水RO膜污染因素和結垢因素,納濾去除和高倍率濃縮COD及其他有機污染物,易于形成結垢的二價(jià)陰離子和陽(yáng)離子無(wú)機鹽的分級(主要是硫酸鹽和其他一價(jià)鹽的分級截留)實(shí)現了預脫鹽,可降低后續RO系統的TDS負荷。
上述各類(lèi)膜在零排放系統中均不是獨立運行,需要結合水質(zhì)條件組合或串聯(lián)運行。
3.2熱法濃縮技術(shù)論述
熱法蒸發(fā)技術(shù)是用加熱的方法使溶液中的一部分溶劑汽化,從而提高溶液的濃度,或使溶液濃縮飽和而析出溶質(zhì)的過(guò)程。加熱蒸發(fā)用于廢水處理的目的就是加熱廢水,使水分大量汽化,將廢水濃縮減量或使其溶質(zhì)結晶析出,蒸發(fā)后的冷凝水回用。蒸發(fā)減量技術(shù)主要有蒸發(fā)塘、煙道霧化蒸發(fā)、多效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(MED)、蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)(MVR)、低溫常壓蒸發(fā)技術(shù)(NED)等。
蒸發(fā)塘是利用自然蒸發(fā)的原理將高鹽廢水中的水分蒸發(fā),使鹽份濃度達到飽和而結晶析出的一種技術(shù)。蒸發(fā)塘池底設置防滲系統,以防止對地下水的影響。自然蒸發(fā)具有處置成本低、運營(yíng)維護簡(jiǎn)單、使用壽命長(cháng)、抗沖擊負荷好、運營(yíng)穩定等優(yōu)點(diǎn)。但蒸發(fā)塘的缺點(diǎn)是需要較大的占地面積且場(chǎng)地需要平整,風(fēng)速、日照時(shí)間均需要有一定要求,在北方寒冷地區還需考慮防凍措施,地下水的防滲防污染也是必須考慮的條件,鑒于這些缺點(diǎn),蒸發(fā)塘的應用受到了限制。
煙道霧化蒸發(fā)技術(shù)將末端廢水通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行霧化,噴入電廠(chǎng)煙道內,利用煙道內高溫煙氣將霧化后的廢水顆粒蒸干,形成固體顆粒并在除塵器中被吸附除去,達到脫硫廢水零排放的目的。末端廢水煙道霧化蒸發(fā)技術(shù)根據實(shí)際情況的不同,可以有多種實(shí)施方式,如在除塵器入口前煙道霧化噴射廢水、在空預器入口前煙道霧化噴射廢水、引部分煙氣至蒸發(fā)器作為熱源蒸發(fā)廢水等。煙道霧化蒸發(fā)處理工藝需根據煙氣流量、煙氣溫度等參數來(lái)計算確定煙道的蒸發(fā)容量,并根據霧化噴射裝置的性能試驗數據,結合煙道內流場(chǎng)變化特點(diǎn),優(yōu)化布置霧化噴射裝置。
多效強制循環(huán)蒸發(fā)(MED)是在單效蒸發(fā)的基礎上發(fā)展起來(lái)的蒸發(fā)技術(shù),其特征是將一系列的水平管或垂直管與膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái),并被分為若干效組,用一定量的蒸汽通過(guò)多次的蒸發(fā)和冷凝從而得到多倍于加熱蒸汽量的淡化過(guò)程。多效蒸發(fā)中效數的排序是以生蒸汽進(jìn)入的那一效作為第一效,第一效出來(lái)的二次蒸汽作為加熱蒸汽進(jìn)入第二效……依此類(lèi)推。多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸汽熱能進(jìn)行循環(huán)并多次重復用,以減少熱能消耗,降低運行成本。在多效蒸發(fā)工藝中,為了保證加熱蒸氣在每一效的傳熱推動(dòng)力,各效的操作壓力必須依次降低,由此使得各效的蒸汽沸點(diǎn)和二次蒸汽壓強依次降低。末端廢水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中的加熱蒸氣的作用下逐漸蒸發(fā),利用前一效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽,作為后一效蒸發(fā)器熱源。由于后一效廢水沸點(diǎn)溫度和壓力比前一效低,效與效之間的熱能再生利用可以重復多次。由于加熱蒸汽溫度隨著(zhù)效數逐漸降低,多效蒸發(fā)器一般只做到四效,四效后蒸發(fā)效果就很差。
雖然多效蒸發(fā)把前效產(chǎn)生的二次蒸汽作為后效的加熱蒸汽,但第一效仍然需要不斷補充大量新鮮蒸汽。多效蒸發(fā)過(guò)程需要消耗大量的蒸汽,蒸發(fā)處理1t水大約需要消耗0.5~1.5t蒸汽
蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)(MVR)系統在高鹽廢水的濃縮處理中有較多的應用。常用的降膜式蒸汽機械再壓縮蒸發(fā)結晶系統,由蒸發(fā)器和結晶器兩單元組成。廢水首先送到機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器(BC)中進(jìn)行濃縮,經(jīng)蒸發(fā)器濃縮之后,濃鹽水再送到MVR強制循環(huán)結晶器系統進(jìn)行進(jìn)一步濃縮結晶,將水中高含量的鹽分結晶成固體。其工作原理是物料經(jīng)分配裝置均勻分配于蒸發(fā)器各加熱管內,物料在重力和真空誘導及氣流作用下,成膜狀自上而下流動(dòng),運動(dòng)過(guò)程中與加熱管外壁加熱蒸汽發(fā)生熱交換而蒸發(fā)。降膜蒸發(fā)器是液膜傳熱,其傳熱系數高于其他形式的蒸發(fā)器。
低溫常壓蒸發(fā)結晶技術(shù)(NED)是蒸發(fā)結晶一體化系統,是將廢水加熱到40~80℃后,利用大流量循環(huán)風(fēng)將水蒸發(fā),然后在冷凝室將水汽凝結,廢水在蒸發(fā)室不斷濃縮直至結晶。經(jīng)蒸發(fā)后的廢水濃度不斷升高,并達到飽和,達到飽和溶解度的鹽從溶液中析出形成固體顆粒,并通過(guò)固液分離器實(shí)現固體與溶液的最終分離。系統中采用熱泵壓縮機組在制備冷凝系統所需冷水的同時(shí),將水中的熱量轉移用來(lái)加熱原廢水,從而實(shí)現了系統內部能量的循環(huán)利用。低溫常壓蒸發(fā)結晶的設備不需要將水加熱至沸騰,在低溫、常壓的環(huán)境下運行。
3.3膜系統與熱法濃縮系統小結
如何選擇濃縮系統成為零排放處理的關(guān)鍵,熱法由于其靜態(tài)投資較多而使其應用受到了限制,膜法作為廢水的濃縮環(huán)節是目前水處理零排放的主要技術(shù)路線(xiàn),經(jīng)預處理、膜法深度濃縮處理后的濃縮廢液含鹽量達150000mg/L后進(jìn)入后續蒸發(fā)結晶系統。但是,不可回避的問(wèn)題是,膜法(尤其是反滲透膜)由于其對進(jìn)水的要求苛刻,不僅需去除結垢性物質(zhì)如鈣、鎂、硅等,還需去除有機物、懸浮物等,因而所需要的預處理流程長(cháng),且加藥量較大,會(huì )導致運行費用增加,且會(huì )增加污泥排放量;另外,膜系統由于其特有的結構,正常使用壽命約為5年左右,處理高含鹽廢水的膜運行壽命可能會(huì )更短,使用3年左右可能會(huì )出現膜元件的無(wú)法恢復而更換,那么,在壽命期膜的更換費用也會(huì )相當可觀(guān)。熱法濃縮根據現已有廢水零排放的運行成果來(lái)看(神華榆林能源化工廢水零排放),濃縮可以達將近30倍,在進(jìn)水含鹽量約為20000mg/L左右的情況下,濃縮廢液含鹽量可高150000mg/L,目前運行效果較好;據有關(guān)資料介紹,熱法濃縮進(jìn)水含鹽量在高于50000mg/L時(shí),可直接進(jìn)蒸發(fā)系統,無(wú)須進(jìn)行預濃縮,蒸發(fā)濃縮倍率10倍以上效果較好,而結晶系統的濃縮倍率不宜太大,宜為2-3倍。
4脫硫廢水處理經(jīng)濟性分析
4.1預處理及預濃縮系統經(jīng)濟性分析
通過(guò)前述對脫硫廢水處理技術(shù)的分析,預處理的主要目地是為去除結垢性離子,以滿(mǎn)足后續系統的穩定運行,目前火電廠(chǎng)脫硫廢水的預處理因石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器處理工藝較為成熟,應用較多;預濃縮系統采用反滲透工藝較多,為防止反滲透膜有機物污染因素和結垢因素,在反滲透前設置納濾膜或投加大量的阻垢劑及消除有機物藥劑,以去除和高倍率濃縮COD及其他有機污染物及易于形成結垢的二價(jià)陰離子和陽(yáng)離子,由于投機藥劑阻垢及消除有機物的影響需要精確的運行控制,對系統的穩定運行影響較大,故以納濾+反滲透工藝作為預濃縮系統應用較多,本文以石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器(預處理)+納濾+反滲透工藝(工藝)為例進(jìn)行經(jīng)濟性分析。
表1為一典型脫硫廢水水質(zhì),以該水質(zhì)為例分析預處理及與濃縮的設備如下:
預處理加預濃縮系統主要設備為:三聯(lián)箱、反應池攪拌器、澄清器、污泥濃縮池、原水箱、原水泵、污泥濃縮池攪拌風(fēng)機、清水泵、廢水提升泵、污泥循環(huán)泵、污泥排放泵、污泥脫水機、變孔隙濾池、納濾混合水箱、納濾原水箱、NF原水泵、NF保安過(guò)濾器、NF高壓泵、NF裝置、反滲透低壓給水泵、反滲透保安過(guò)濾器、反滲透高壓泵、反滲透裝置、加藥裝置及儀表等。
預處理系統噸水建安工程費:4.13萬(wàn)元,預濃縮系統噸水建安工程費:18萬(wàn)元,合計:22.13萬(wàn)元。
噸水土建工程費:10.8萬(wàn)元。噸水靜態(tài)投資合計32.93萬(wàn)元。
噸水年折舊額(按15年直線(xiàn)法折舊,不考慮殘值):2.2萬(wàn)元,年利息(按80%貸款,年利率4.9%):862元。
噸水運行成本:20.08元。
噸水完全成本:22.7元。
4.2深度濃縮+結晶系統經(jīng)濟性分析
濃縮分別以熱法及膜法為例分析系統運行費用及投資。
4.2.1以膜法深度濃縮
以膜法深度濃縮的主要系統工藝組合有:DTRO+強制蒸發(fā)結晶系統工藝、FO+強制蒸發(fā)結晶系統等,DTRO是專(zhuān)門(mén)針對高濃度料液的過(guò)濾分離而開(kāi)發(fā)的工藝,而FO正滲透工藝由于濃縮液的分離影響運行的穩定性,系統還不是很成熟,故本文以DTRO+強制蒸發(fā)結晶系統工藝進(jìn)行經(jīng)濟性分析。
DTRO+強制蒸發(fā)結晶系統工藝主要設備為:DTRO低壓泵、安過(guò)濾器、DTRO電加熱器、膜柱、加藥裝置、各類(lèi)水箱、蒸發(fā)系統、結晶系統、輔助系統等。
系統噸水建安工程費:分鹽310萬(wàn)元,不分鹽244萬(wàn)元。
噸水土建工程費:17萬(wàn)元。
噸水靜態(tài)投資合計分鹽327萬(wàn)元,不分鹽261萬(wàn)元。
噸水年折舊額(按15年直線(xiàn)法折舊,不考慮殘值):分鹽21.8萬(wàn)元,不分鹽17.4萬(wàn)元,年利息(按80%貸款,年利率4.9%):分鹽1.07萬(wàn)元,不分鹽0.86萬(wàn)元。
噸水運行成本:膜更換費用(每3年更換一次膜)7.6元,蒸汽耗量5元,電費15元,清洗費用0.2元,維護費用1.7元,藥品耗量0.2元,合計29.4元。
噸水完全成本:分鹽55.5元,不分鹽50.2元。
4.2.2以熱法濃縮
2016年11月實(shí)地考察了陜西某化工項目的實(shí)際運行情況,介紹如下:系統流程為熱法濃縮+結晶系統,來(lái)水水源為高效反滲透濃水+兩級鈉離子交換器的再生廢水;原水系統流程為:兩級高密度澄清池(石灰、碳酸鈉雙堿法)—變孔隙濾池—超率裝置—兩級鈉離子軟化—高效反滲透—清水至循環(huán)水系統,反滲透濃水及鈉離子交換器的再生廢水進(jìn)入蒸發(fā)結晶系統,其中反滲透濃水濃縮倍率約為10倍,進(jìn)入蒸發(fā)系統的水質(zhì)如下:
蒸發(fā)系統采用的是垂直降膜蒸發(fā)器+FC強制循環(huán)結晶器,系統處理水量設計值為40t/h,連續穩定運行1年多,運行中消耗的主要藥劑為阻垢劑及消泡劑,運行費用32.19元/噸,完全成本:44.57元(其中每噸水的消耗包括:電耗:25.54KWh,蒸汽:89.17kg,藥劑:7.87元,人工成本:2.64元,設備折舊:12.38元)。
系統靜態(tài)投資折算為噸水為245萬(wàn)元。
噸水年折舊額(按15年直線(xiàn)法折舊,不考慮殘值):16.3萬(wàn)元,年利息(按80%貸款,年利率4.9%):0.8萬(wàn)元。
噸水運行成本:32.19元。噸水完全成本:51.7元。
5關(guān)于固廢
因水污染的日趨嚴重及水資源的匱乏,目前國家各部門(mén)均對廢水的處理及水源的合理利用均非常重視,就如同十幾年前對廢氣的重視一樣,截至到目前,廢氣的處理已經(jīng)比較成熟且得到了有效的治理,而水的處理(零排放)現在剛處于起步階段,對固廢的處理還沒(méi)引起各級部門(mén)的重視,但是可以預見(jiàn)的是,隨著(zhù)廢水零排放的大面積實(shí)施與應用,固廢的產(chǎn)生量也會(huì )成為又一環(huán)境污染源,如何處理固廢會(huì )成為又一環(huán)保課題。脫硫廢水作為電廠(chǎng)廢水的末端處理系統,其廢水水質(zhì)成分復雜,且常含有重金屬,有些重金屬是第一類(lèi)污染物,經(jīng)處理可以固化到固廢中,因而如何界定固廢的屬性及如何處理成為固廢處理的關(guān)鍵,一般固廢處理成本較低,約2000~3000元/噸,危廢的處理成本會(huì )非常高,約4500元/噸左右,根據危廢的定義,含有第一類(lèi)污染物離子的化合物屬于危廢,那么脫硫廢水產(chǎn)生的固廢將很大程度上會(huì )被定義為危廢,危廢的處理進(jìn)而又引發(fā)一系列的問(wèn)題,如預防地下水的污染、滲濾液的處理,填埋場(chǎng)的處置等等問(wèn)題,會(huì )對發(fā)電成本產(chǎn)生較大的影響。
噸水污泥產(chǎn)生量:預處理+預濃縮系統的污泥產(chǎn)生量為:0.006t,按危廢界定,濃縮結晶系統污泥產(chǎn)生量為:0.01t,按一般工業(yè)固廢界定。
6廢水處理系統對發(fā)電成本的影響
通過(guò)上述分析,廢水處理主要按3大塊分析,即廢水預處理+預濃縮單元,廢水深度濃縮單元,蒸發(fā)結晶單元,針對不同的電廠(chǎng)水質(zhì)不同,廢水來(lái)源不同,系統選擇會(huì )有差別,本文以火電廠(chǎng)典型的脫硫廢水水質(zhì)作為分析,預處理系統采用雙堿軟化+過(guò)濾,預濃縮系統采用納濾+反滲透工藝,深度濃縮系統分別按熱法及膜法工藝進(jìn)行分析,最后是蒸發(fā)結晶系統。
(1)各系統單元噸水靜態(tài)投資合計為:采用膜法濃縮系統:分鹽360萬(wàn)元,不分鹽294萬(wàn)元;采用熱法濃縮245萬(wàn)元。(2)噸水運行費用為:膜法濃縮分鹽49.48元,熱法32.19元;(3)噸水年折舊及利息額:采用膜法濃縮系統:分鹽24.1萬(wàn)元,不分鹽19.7萬(wàn)元;采用熱法濃縮19.4萬(wàn)元。(4)固體廢物噸水處理費用:47元(危廢處理費按4500元/噸,一般工業(yè)固廢處理費按2000元/噸)。(5)加上固廢的處理費用,噸水運行費用膜法96元,熱法79元;(6)廢水處理對發(fā)電成本的影響。
按處理量10t考慮,以2臺350MW機組為例,機組年運行小時(shí)按7000h,年利用小時(shí)數按5000h計,膜法對發(fā)電成本的影響約為2.6元/MWh;熱法對發(fā)電成本的影響約為2.13元/MWh。
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