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分享丨长城能化煤化工高盐水零排放项目进展

2016-06-06 09:11来源:化化网煤化工关键词:煤化工煤化工项目煤炭行业收藏点赞

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2.1.1 减量化单元

减量化单元设计处理量为450 m3/h,采用“高级氧化+生物滤池+高密度澄清池+高强度膜过滤”预处理工艺和“抗污染中高压组合膜+二级反渗透”膜浓缩工艺。其工艺流程示意如图1所示。

图1 减量化单元工艺流程示意

由于来水中Fe3+、COD、SiO2含量和硬度较高,为去除COD并保护后续膜系统,特设置预处理系统进行前处理。系统来水首先进入臭氧氧化单元,利用臭氧极强的氧化能力和杀菌能力[1]将来水中难以生化降解的有机污染物氧化分解成微生物可降解的小分子,去除水中部分COD、色度,改善B/C比,为后续的生化部分创造条件;随后,进入生物曝气滤池,分解水中的COD、氨氮、胶体,同时去除部分悬浮物;在高密度澄清池,通过投加PAC、PAM、碱的方法去除Ca2+、Mg2+,控制硬度在100 mg/L以下,使高含盐水金属离子中以一价阳离子为主。预处理系统解决了膜减量化结垢问题,并有效脱除胶体和大部分有机物,解决了有机物对膜的生物污堵问题。

膜浓缩系统减量化处理单元考虑了废水中剩余有机物对膜的影响,设置了抗污染中高压组合膜。其中,中压膜浓水侧TDS达到15000 mg/L以上,高压膜浓水侧TDS达到45000~50000 mg/L。减量化系统设计水总回收率为90%。中压膜和高压膜产水达到循环水补水水质指标要求,以补入循环水系统;当冬季循环水补水量小时,可将产水经二级反渗透膜进一步脱盐处理后用于脱盐水站补水,从而实现分段浓缩、分质回用的目的。表1列出了减量化装置进水、浓水、产水的各项控制指标。

2.1.2 蒸发结晶单元

TDS浓缩至45000 mg/L的高浓盐水进入蒸发结晶单元进一步处理。蒸发结晶单元采用“带盐种机械蒸汽压缩循环(MVR)降膜蒸发+强制循环闪蒸结晶处理”工艺,其流程如图2所示。

图2 蒸发结晶单元工艺流程

蒸发单元浓盐水从蒸发器底部用循环泵送至蒸发器顶部溢流箱,在换热管内被壳侧的蒸汽加热部分汽化,完成降膜蒸发过程,TDS由45000 mg/L浓缩至150000 mg/L。结晶单元将蒸发系统排出的高浓盐水经加热升温至沸点温度送入结晶器闪蒸浓缩,总固体(TS)由152000 mg/L浓缩至接近400000 mg/L,浓盐浆经过离心脱水机将结晶杂盐含水率控制在20%以下,成批次堆放码垛、外送,产水返回减量化单元产水池,最终达到废水“零排放”的效果。

在蒸发结晶单元,盐种技术的应用可以使浓盐水中的钙、镁、硅等易沉淀组分以盐种为核心优先在盐种表面结晶析出,以防止其在传热表面形成污垢,保证蒸发系统的连续稳定运行,并可将这些组分进一步浓缩,尽可能多地回收产品水。

机械蒸汽压缩循环(MVR)技术将降膜蒸发器产生的二次蒸汽进行再压缩,升温升压后作为蒸发系统的热源。在此过程中,乏汽无需通过外引冷量的方式冷却,水的潜热得到保存,获得了更高的热效率并大幅度降低系统运行成本。系统仅需少量低压蒸汽用于蒸发器开车启动,正常运行无需外供蒸汽,由蒸汽压缩机驱动维持降膜蒸发器的正常运行。

原标题:分享 | 长城能化煤化工高盐水零排放项目进展
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