申请日 20200727
公开（公告）日 20201103
IPC分类号 C02F9/10; C02F101/30; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种电厂含盐废水零排放系统及工艺，包括五段式预处理单元、二级RO膜浓缩单元和热蒸发单元，所述预处理单元包括依次连接的混凝沉淀单元、过滤单元、超滤单元、离子交换单元和pH调节单元，所述混凝沉淀单元包括沉淀预处理装置，所述沉淀预处理装置连接有废水收集池；所述二级RO膜浓缩单元包括串联的一级RO处理装置和二级RO处理装置，所述一级RO处理装置连接有离子交换单元，二级RO处理装置连接有热蒸发单元；该系统投资少、运行成本低。
权利要求书
1.一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，包括五段式预处理单元、二级RO膜浓缩单元和热蒸发单元，所述预处理单元包括依次连接的混凝沉淀单元、过滤单元、超滤单元、离子交换单元和pH调节单元，所述混凝沉淀单元包括沉淀预处理装置（9），所述沉淀预处理装置（9）连接有废水收集池（1）；所述二级RO膜浓缩单元包括串联的一级RO处理装置（20）和二级RO处理装置（22），所述一级RO处理装置连接有离子交换单元，二级RO处理装置（20）连接有热蒸发单元（47）。
2.根据权利要求1所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述废水收集池（1）通过第一废水提升泵（3）连接有沉淀预处理装置（9），沉淀预处理装置（9）底部通过污泥回流/外排泵（34）连接有污泥收集装置（35），沉淀预处理装置（9）连接有多个第一加药装置（4）；沉淀预处理装置（9）的净水出口连接有第一水箱（10）；所述过滤单元包括过滤装置（12），所述过滤装置（12）的进口通过第二废水提升泵（11）连接有沉淀预处理装置（9）；所述超滤单元包括超滤装置（14），所述超滤装置（14）的进口设置有超滤保安装置（13），并连接有所述过滤装置（12）的净水出口，超滤装置（14）连接有超滤化学清洗装置（30）和超滤化学清洗泵（31）；所述离子交换单元包括树脂交换装置（15），树脂交换装置（15）连接有树脂再生加药装置（28）和树脂再生循环泵（29），树脂交换装置（15）的进口连接有超滤装置（14）的净水出口，树脂交换装置（15）的净水出口连接有第二水箱（16），第二水箱（16）连接有一级RO处理装置（20）。
3.根据权利要求2所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述第一水箱（10）和第二水箱（16）的入口前均设置有在线pH计（39）。
4.根据权利要求2所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述过滤装置（12）、超滤装置（14）、树脂交换装置（15）均通过反洗泵（27）连接有第二水箱（16）。
5.根据权利要求2所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述污泥收集装置（35）通过污泥压滤泵（36）连接有污泥压滤机（37）。
6.根据权利要求1所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述一级RO处理装置（20）的进口设置有RO保安装置（18）、一级RO高压泵（19）和多个第二加药装置（24），一级RO处理装置（20）包括清水出口和浓水出口，清水出口连接有第三水箱（23），浓水出口连接有二级RO处理装置（22），二级RO处理装置（22）包括清水出口和浓水出口，清水出口连接有第三水箱（23），浓水出口连接有第四水箱（46），第四水箱（46）连接有热蒸发单元（47）。
7.根据权利要求6所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述第三水箱（23）和第四水箱（46）的入口前均设置有在线pH计（39）。
8.根据权利要求6所述的一种电厂含盐废水零排放系统，其特征在于，所述一级RO处理装置（20）和二级RO处理装置（22）均连接有RO化学清洗装置（32）和RO化学清洗泵（33）。
9.一种电厂含盐废水零排放工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，五段式预处理单元
1）混凝沉淀，含盐废水经均质后进入沉淀预处理装置，沉淀预处理装置使得原水中的硬度以污泥沉淀的形式从原水中分离，出水剩余硬度为0.15~0.2mmol/L，浊度＜20NTU；
2）过滤，通过过滤装置降低原水中的颗粒性物质，减少原水中的硬度、COD、SS，出水浊度＜3NTU；
3）超滤，通过超滤装置进一步降低原水中的颗粒性物质，进一步减少原水中的硬度、COD、SS，出水浊度＜0.1NTU；
4）离子交换，通过离子交换装置后，出水硬度指标小于2mg/L，出水pH为8~10；
5）pH调节，进入膜浓缩单元之前提高系统进水pH，进水pH提升至8.5~10；
步骤二，二级RO膜浓缩单元
1）一级RO膜浓缩单元，预处理后的废水进入一级RO膜浓缩单元处理后，清水部分清水进入第三水箱即清水箱，浓水进入二级RO膜浓缩单元；
2）二级RO膜浓缩单元，二级RO膜浓缩单元处理后的清水进入第三水箱即清水箱，浓水进入后续的蒸发结晶系统；
步骤三，热蒸发单元
最终将膜浓缩单元浓缩后剩余的浓盐水进行“盐、水分离”。
10.根据权利要求9所述的一种电厂含盐废水零排放工艺，其特征在于，所述一级RO膜浓缩单元系统回收率为80%，清水部分TDS为70-80mg/L，浓水部分TDS为8000-12000mg/L；所述二级RO膜浓缩单元系统回收率为50%，清水部分TDS为130-200mg/L，浓水部分TDS为20000-30000mg/L。
说明书
一种电厂含盐废水零排放系统及工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种电厂含盐废水零排放系统及工艺。
背景技术
湿法冷却的热电厂在实际运行过程中，需要消耗大量的水，也需要外排大量的高含盐废水主要包括以下三部分水：
废水1，电厂脱硫脱硝废水，该部分水水质特点是悬浮物浓度高、含盐量高，传统方法利用混凝、沉淀等工艺将悬浮物和大量的重金属去除。
废水2，电厂的化学再生水，该部分水的主要特点是含盐量高，一般只进行简单的中和处理。
废水3，冷却废水，尤其是老旧电厂的湿法冷却系统。为了控制原水中TDS的含量。因此电厂每天需要外排一定量的高含盐废水。
大多电厂高含盐废水零排放工艺为“预处理+膜浓缩的工艺+热蒸发”。其中，膜浓缩工艺通常的浓缩倍数为4倍，即膜系统的清水回收率为75%，由于传统高含盐废水零排放工艺中膜系统的清水回收率低，剩余高含盐废水水量较大，造成了后续处理工艺投资高，运行成本高等问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出一种电厂含盐废水零排放系统及工艺，该系统投资少、运行成本低。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种电厂含盐废水零排放系统，包括五段式预处理单元、二级RO膜浓缩单元和热蒸发单元，所述预处理单元包括依次连接的混凝沉淀单元、过滤单元、超滤单元、离子交换单元和pH调节单元，所述混凝沉淀单元包括沉淀预处理装置，所述沉淀预处理装置连接有废水收集池；所述二级RO膜浓缩单元包括串联的一级RO处理装置和二级RO处理装置，所述一级RO处理装置连接有离子交换单元，二级RO处理装置连接有热蒸发单元。
进一步的，所述废水收集池通过第一废水提升泵连接有沉淀预处理装置，沉淀预处理装置底部通过污泥回流/外排泵连接有污泥收集装置，沉淀预处理装置连接有多个第一加药装置；沉淀预处理装置的净水出口连接有第一水箱；所述过滤单元包括过滤装置，所述过滤装置的进口通过第二废水提升泵连接有沉淀预处理装置；所述超滤单元包括超滤装置，所述超滤装置的进口设置有超滤保安装置，并连接有所述过滤装置的净水出口，超滤装置连接有超滤化学清洗装置和超滤化学清洗泵，超滤装置与超滤化学清洗装置通过超滤化学清洗泵实现循环清洗；所述离子交换单元包括树脂交换装置，树脂交换装置连接有树脂再生加药装置和树脂再生循环泵，树脂交换装置的进口连接有超滤装置的净水出口，树脂交换装置的净水出口连接有第二水箱，第二水箱连接有一级RO处理装置。
进一步的，所述废水收集池内设置有潜水搅拌器。
进一步的，沉淀预处理装置的形式为高密度澄清池或机械澄清池。
进一步的，所述第一水箱和第二水箱的入口前均设置有在线pH计。
进一步的，所述过滤装置、超滤装置、树脂交换装置均通过反洗泵连接有第二水箱。
进一步的，所述污泥收集装置通过污泥压滤泵连接有污泥压滤机。
进一步的，所述一级RO处理装置的进口设置有RO保安装置、一级RO高压泵和多个第二加药装置，一级RO处理装置包括清水出口和浓水出口，清水出口连接有第三水箱，浓水出口连接有二级RO处理装置，二级RO处理装置包括清水出口和浓水出口，清水出口连接有第三水箱，浓水出口连接有第四水箱，第四水箱连接有热蒸发单元。
进一步的，所述第三水箱和第四水箱的入口前均设置有在线pH计。
进一步的，所述一级RO处理装置和二级RO处理装置均连接有RO化学清洗装置和RO化学清洗泵。
一种电厂含盐废水零排放工艺，包括以下步骤：
步骤一，五段式预处理单元
1）混凝沉淀，含盐废水经均质后进入沉淀预处理装置，沉淀预处理装置使得原水中的硬度以污泥沉淀的形式从原水中分离，出水剩余硬度为0.15~0.2mmol/L，浊度＜20NTU；
2）过滤，通过过滤装置（可为压力式过滤器、滤池等各种过滤形式），主要作用降低原水中的悬浮物、胶体等颗粒性物质，减少原水中的硬度、COD、SS，出水浊度＜3NTU；
3）超滤，通过超滤装置（推荐使用中空纤维膜或管式陶瓷膜）进一步降低原水中的悬浮物、胶体等颗粒性物质，进一步减少原水中的硬度、COD、SS，出水浊度＜0.1NTU；系统出水可满足树脂交换的进水水质。
4）离子交换，通过离子交换装置后去除少量剩余硬度以及其他二价离子，以便降低后续两段RO的结垢风险，出水硬度指标小于2mg/L（以碳酸钙计），出水口处设pH调节加药系统，使得预处理后出水pH为8~10，有效防止后续RO系统的有机物污染和硅污染。
5）pH调节，进入膜浓缩单元之前通过加碱提高系统进水pH，提高RO系统的抗污染能力。推荐运行参数：进水pH提升至8.5~10，投加药剂推荐使用氢氧化钠；
步骤二，二级RO膜浓缩单元
1）一级RO膜浓缩单元，预处理后的废水进入一级RO膜浓缩单元处理后，清水部分清水进入第三水箱即清水箱，浓水进入二级RO膜浓缩单元；
2）二级RO膜浓缩单元，二级RO膜浓缩单元处理后的清水进入第三水箱即清水箱，浓水进入后续的蒸发结晶系统；
步骤三，热蒸发单元
根据实际水量和热源情况，可以是自然循环型蒸发器后强制环流蒸发器，最终将膜浓缩单元浓缩后剩余的浓盐水进行“盐、水分离”。
进一步的，所述一级RO膜浓缩单元系统回收率为80%，清水部分TDS为70-80mg/L，浓水部分TDS为8000-12000mg/L；所述二级RO膜浓缩单元系统回收率为50%，清水部分TDS为130-200mg/L，浓水部分TDS为20000-30000mg/L。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
本工艺能提高膜浓缩处理的浓缩倍数，即将含盐废水浓缩7~10倍，即膜系统的清水回收率为85~90%，通过提高“预处理+膜浓缩的工艺”的清水回收率，产生少量的高含盐废水，约占总水量的10%~15%，少量高含盐废水可通过热蒸发单元进行处理。电厂可通过较低的投资、较低的运行成本实现“高含盐废水零排放”。除此之外，该工艺还可大大降低膜浓缩的结垢风险，提高了膜系统的使用寿命。
发明人 （赵亚平;赵剑锋;毕志斌;王翔;赵宇鹏;）
