高盐废水

以脱硫废水和酸碱再生废水为代表的火电厂高盐末端废水的处理回用是火电厂废水综合治理工作的核心和难点，本项目针对火电厂高盐末端废水的浓缩减量、低成本零排放的环保需求和技术需求，首先开发了“高效混凝-精密过滤-管式膜除浊”的高效预处理工艺。通过高效混凝反应可有效去除废水中各种重金属离子、COD等污染物，形成的紫体致密易沉，降低处理设施的占地面积。精密过滤装置将废水中的紫体过滤去除，产生的清水进入管式膜系统进一步除浊处理，降低管式膜除独系统的运行压力。具有系统简单，运行维护工作量小的优点，并可以对“三联箱”系统进行利旧改造，降低系统投资成本。 本项目研究成果已成功应用于华电集团内哈发电厂、土右电厂、潍坊电厂#3机组等多个脱硫废水“零排放”处理改造项目，废水处理量总计超过13万m/年。采用烟道雾化蒸发处理工艺，相比其它蒸发结晶工艺吨水处理成本降低约55元/m，年节约处理费用715万元/年。本项目有效实现了低成本的高盐末端废水浓缩减量及“零排放”处理，为电力行业高盐末端废水的处理回用提供了强有力的技术支撑，也为其它行业（煤化工、钢铁等）高盐废水的处理回用提供了借鉴，具有显著的经济和社会效益。

我国电厂凝结水精处理系统的高速混床承担着净化电厂给水水质的重任，其在“正向水锤”的冲击负荷下，布水装置易损坏，导致高混出水水质恶化、周期制水量下降、酸碱耗上升，从而引起热力设备积盐、结垢和腐蚀等问题，以及在“逆向水锤”发生时树脂倒灌导致停机事故，这对机组运行的安全性和经济性造成了显著影响。项目组依靠西安热工院研究开发基金项目与吉电股份白城发电厂委托项目等的支持，针对以上问题，做了以下四方面研究：分析现有高速混床布水装置偏流的原因，确定传统的多孔板拧水帽式布水装置设计缺陷所导致的损坏问题为主要原因；提出了高速混床计算机流体力学模拟优化方法，确定评价指标和参数，解决高流速、高压力等极端工况下高纯水处理难以在实验室进行动态模拟试验的技术难题；研究提出高速混床新型布水装置的技术方案，并利用仿真模拟方法对设计参数进行优化，开展工业试验，对技术方案进行验证和评价；确定“逆向水锤”发生原因为混床进口突然失压所致，开发了防止精处理混床树脂倒灌的智能化装置。 本项目成功研发了提高精处理混床布水均匀性的技术及产品，并依托承担的多项精处理混床运行优化项目，对该技术不断升级，最终形成了极端条件下高速混床均匀布水的关键技术，并开发了相关的产品。该技术已授权专利5项，申请专利5项，发表核心期刊论文4篇，制定并发布企业标准1项本技术应用后，使我国电厂混床出水水质与单位体积树脂周期制水量均达到国际领先水平，彻底解决了混床树脂倒灌造成停机等严重事故的问题，延长了电厂锅炉与汽机设备的使用寿命。本项目研究成果已在国内35家电厂40台机组158台混床进行了推广应用，该技术推广至今累计节约酸碱用量10000吨以上，减少高盐废水排放150万吨以上，节约除盐水100万吨以上，节水减排效显著。目前全国95%以上的电厂混床采用传统布水装置，而全国的混床保有量达6000台以上，另外我国及“一带一路”国家新建发电厂的混床数量也非常庞大，因此该技术推广应用前景十分广阔。

本科研项目主要解决火力发电厂循环水排污水深度处理过程中反渗透浓水、树脂再生废水和脱硫废水的混合废水，废水水质特点：（1）硬度高；2）含盐量高；为实现高盐废水的资源化利用进行研究并推广应用。资源化目标：产品水水质：优于《GB∕T 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范》6.1.3 再生水用于间冷开式循环冷却水系统补充水的水质指标 ；产品工业盐氯化钠品质达到《工业盐》GB/T5462-2015精制工业盐一级标准。 本项目采用一级三段+段间增压方式的纳滤分盐装置，回收率达85%；多段式反渗透采用35mil宽流道节能型超高压反渗透装置，回收率达85%；电力行业首次采用160bar碟管式反渗透技术浓缩高盐废水，减少后续工艺段的废水量。采用强制循环结晶工艺，得到高纯度99.46%氯化钠；产品NaCl盐采用高浓度次氯酸钠电解装置产出高浓度（8~10%）次氯酸钠产品，拓展了结晶盐的应用途径。通过试验研究确定了最优的药剂选型及加药量，选用孔径为0.05微米管式微滤装置，高效截留高盐废水中悬浮物和沉淀无机盐。 本项目的实施可以实现国家环境保护总局对火电机组新建工程进行竣工环境保护验收时，要求“各类废水经处理后全部回收利用”的目标。同时积极完成政府要求废水排放至黄河支流的各企业确保废水零排放工作要求，对于企业的可持续发展，及至彰显“华电品牌”具有积极的推动作用。 国家对于高盐废水零排放处理应该有积极的鼓励政策，对于火力发电厂，鼓励有“零排放电价”，与对待烟气超低排放的政策类似。这样，企业的积极性大大提高，很大程度上保护整体生态环境有良好的效应。

5月16日，华电湖北发电有限公司黄石热电分公司“以空气为载体基于余热蒸发浓缩高盐废水及零排放技术”项目通过中国电力企业联合会科技成果鉴定。专家组一致认为，该成果整体达到国际领先水平，具有巨大的推广价值。

本项目成果主要创新点包括研究确定了最优的药剂选型及加药量，选用孔径为0.05微米管式微滤装置，高效截留高盐废水中悬浮物和沉淀无机盐。学科分类：应用化学。支撑专利号：ZL201410046353.5；ZL201620826302.9。提出了一级三段+段间增压方式的纳滤分盐装置，回收率达85%；开发了多段式反渗透采用35mil宽流道节能型超高压反渗透装置，回收率达85%；电力行业首次采用160bar碟管式反渗透技术浓缩高盐废水，减少后续工艺段的废水量。学科分类：应用化学。支撑专利号：ZL201510763559.4；ZL201620829910.5。研发了强制循环结晶工艺得到高纯度99.46%氯化钠；利用Nacl盐通过次氯酸钠电解装置产出高浓度（8~10%）次氯酸钠产品，拓展了结晶盐的应用途径。学科分类：应用化学。支撑专利号：ZL201620685167.0；ZL201510275955.2；本项目对缺水地区水环境改善具有积极意义。

本课题针对内陆电厂烟气-粉煤灰排放体系特点、海滨电厂海水循环冷却系统杀生 需求，首创性地提出旁路烟气蒸发、电解制氯资源化利用两种总体技术路线，并围绕关键装备开发、整体系统设计、设备运行控制等多项关键技术开展研究，开发了预处理-膜浓缩-旁路烟气蒸发系统设计方法、烟-水耦合自动运行控制方案和系统运行控制技术：开发了末端高盐废水膜脱氨耦合电解制氯、无软化纳滤分离耦合电解制氯技术，建成了示范工程，形成了经工程验证的成熟技术体系，可满足内陆、海滨各类电厂末端废水零排放改造的追切需求。