公布日：2023.03.07
申请日：2022.11.30
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/18(2006.01)I;B01D53/14(2006.01)I;C02F103/34(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/469(2006.01)N;
C02F103/18(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种火电厂废水资源化处理方法，包括如下步骤：步骤S01：将循环水排污水泵送至调节池中进行水质和水量的调节；步骤S02：经调节池调节后的排污水泵送至高密池中，通过高密池进行软化处理；步骤S03：经高密池净化处理后的软化产水被输送至高密产水池进行蓄存。本发明还公开了一种火电厂废水资源化处理系统。与现有技术相比，本发明通过经一系列处理后将高盐废水输送到电厂烟道直喷余热蒸发系统中进行蒸发、结晶、灰化处理后再利用；通过电厂高温旁路烟道对高盐浓水进行蒸发、结晶灰化处理，本发明技术工艺简单，无需加药处理高盐浓水，进一步减少了投资运行维护费用。
权利要求书
1.一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S01：将循环水排污水泵送至调节池中进行水质和水量的调节；步骤S02：经调节池调节后的排污水泵送至高密池中，通过高密池进行软化澄清处理，软化水[Ca2+]≤20mg/L,[Mg2+]≤10mg/L；步骤S03：经高密池软化澄清处理后的软化产水被输送至高密产水池进行蓄存；步骤S04：将高密产水池中蓄存的软化产水泵送至多介质过滤器中进行初级净化处理，通过多介质过滤器去除软化产水中的悬浮杂质，降低软化产水的浊度，浊度≤5NTU，得到初级净化水；步骤S05：将初级净化水泵输送至自清洗过滤器中进行次级净化处理，通过自清洗过滤器去除初级净化水中的悬浮物和颗粒物，进一步降低初级净化水的浊度，得到次级净化水；步骤S06：将次级净化水输送至浸没式超滤装置中去除微生物、胶体和/或藻类物质，得到超滤净化水；步骤S07：将超滤净化水泵送至超滤产水池中进行蓄存；步骤S08：将超滤产水池中蓄存的超滤净化水泵送至第一保安过滤器中进行精密过滤处理，通过第一保安过滤器去除0.01μm以上的颗粒；步骤S09：将精密过滤处理后的水泵送到一级反渗透系统中进行脱盐淡化处理，得到淡化水，将淡化水作为工业水池用水或化学水处理系统用水，实现淡水的资源化利用；步骤S10：使一级反渗透系统处理后的浓水泵送到浓水反渗透系统中进行脱盐淡化处理，淡化水作为工业水池用水或化学水处理系统用水；步骤S11：使浓水反渗透系统处理后的浓水依次经过循环水三联箱和管式膜装置，进行二次软化和过滤处理，软化水[Ca2+]≤20mg/L,[Mg2+]≤10mg/L，将管式膜装置的产水蓄存在管式膜产水池中；步骤S12：将管式膜产水池中蓄存的水送至纳滤系统中进行处理；通过纳滤系统处理得到高价盐水和低价盐水；步骤S13：将纳滤系统处理所产生的高价盐水送至原脱硫冲洗水箱，作为脱硫吸收塔冲洗水，实现纳滤浓水资源化；步骤S14：将纳滤系统处理所产生的低价盐水送至电渗析中进行浓缩处理，得到高盐浓水TDS≥200000mg/L和低盐产水TDS≤10000mg/L；步骤S15：将电渗析系统处理所产生的低盐产水泵送至步骤S07所述超滤产水池中，与超滤净化水混合蓄存；步骤S16：将电渗析系统处理所产生的高盐浓水送至电渗析浓水池中，然后将高盐浓水分别泵送至电厂高温旁路烟道蒸发器和高盐废水调节水箱中，通过电厂高温旁路烟道蒸发器干燥高盐浓水形成结晶盐，结晶盐被电除尘器捕集后随粉煤灰一并排出再利用；被泵送至高盐废水调节水箱中的高盐废水则再输送至电厂烟道直喷余热蒸发系统中干燥处理形成结晶盐，结晶盐被电除尘器捕集后随粉煤灰一并排出再利用。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，还包括步骤S17：将部分脱硫废水泵送至废水调节箱进行水质和水量的调节，经废水调节箱调节的水泵送至旁路低温烟气浓缩塔，将旁路低温烟气浓缩塔排出的浓水组作为冲渣水池的冲渣用水。
3.根据权利要求2所述的一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，所述步骤S17还包括将部分脱硫废水泵送至脱硫废水缓冲池进行沉淀处理，以沉淀泥沙和悬浮物，经脱硫废水缓冲池沉淀处理的废水经脱硫废水三联箱和管式膜设备软化过滤处理后被送至管式膜产水池中蓄存。
4.根据权利要求3所述的一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，所述将精密过滤处理后的水泵送到反渗透系统中进行淡化处理包括将精密过滤处理后的水泵送到一级反渗透装置进行脱盐淡化处理，得到反渗透浓水和所述淡化水，反渗透浓水则蓄存在一级反渗透水池中，一级反渗透水池中的反渗透浓水被泵送到第二保安过滤器中进行微颗粒过滤处理，经第二保安过滤器进行微颗粒过滤处理后的水被送至浓水反渗透设备进行脱盐淡化处理，处理得到的淡化水被输送至反渗透淡水池蓄存，蓄存在反渗透淡水池中的淡化水则作为工业水池用水或化学水处理系统用水。
5.根据权利要求4所述的一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，所述将管式膜产水池中蓄存的水送至纳滤系统中进行处理包括将管式膜产水池中蓄存的水泵送至纳滤保安过滤器进行微颗粒处过滤处理，经纳滤保安过滤处理得到的水被泵送到纳滤装置中进行处理，得到低价水和所述高价浓水，将纳滤装置处理得到的低价水蓄存在纳滤低价水池中，然后将纳滤低价水池中的水泵送到电渗析装置中进行电渗析处理得到低盐产水和所述高盐浓水，低盐产水被回送至超滤产水池使用。
6.根据权利要求5所述的一种火电厂废水资源化处理方法，其特征在于，所述脱硫废水缓冲池还蓄存有来自化学水处理系统树脂酸碱再生系统的酸碱再生废水。
7.应用权利要求1～6任一权利要求所述火电厂废水资源化处理方法的一种火电厂废水资源化处理系统，其特征在于，包括调节池(1)、高密池(2)、高密产水池(3)、多介质过滤器(4)、自清洗过滤器(5)、浸没式超滤装置(6)、超滤产水池(7)、第一保安过滤器(8)、反渗透系统(9)、循环水三联箱(10)、管式膜装置(11)、管式膜产水池(12)、纳滤系统(13)、原脱硫冲洗水箱(14)、脱硫吸收塔(15)、电渗析浓水池(16)、电厂高温旁路烟道蒸发器(17)、高盐废水调节水箱(18)、电厂烟道直喷余热蒸发系统(19)和工业水池(35)，所述调节池(1)与高密池(2)连接，高密池(2)与高密产水池(3)连接，高密产水池(3)与多介质过滤器(4)连接，多介质过滤器(4)与、自清洗过滤器(5)连接，自清洗过滤器(5)与浸没式超滤装置(6)连接，浸没式超滤装置(6)与超滤产水池(7)连接，超滤产水池(7)与第一保安过滤器(8)连接，第一保安过滤器(8)与反渗透系统(9)连接，反渗透系统(9)与循环水三联箱(10)连接，反渗透系统(9)还与工业水池(35)连接，循环水三联箱(10)与管式膜装置(11)连接，管式膜装置(11)与管式膜产水池(12)连接，管式膜产水池(12)与纳滤系统(13)连接，所述纳滤系统(13)与原脱硫冲洗水箱(14)连接，原脱硫冲洗水箱(14)与脱硫吸收塔(15)连接，所述纳滤系统(13)还与电渗析装置(34)连接，电渗析装置(34)与超滤产水池(7)连接，电渗析装置(34)还与电渗析浓水池(16)连接，电渗浓水池(16)与电厂高温旁路烟道蒸发器(17)连接，所述电渗浓水池(16)还与高盐废水调节水箱(18)连接，所述高盐废水调节水箱(18)与电厂烟道直喷余热蒸发系统(19)连接。
8.根据权利要求7所述一种火电厂废水资源化处理系统，其特征在于，还包括脱硫废水池(20)、废水调节箱(21)、旁路低温烟气浓缩塔(22)和冲渣水池(23)，所述脱硫废水池(20)与废水调节箱(21)连接，所述废水调节箱(21)与旁路低温烟气浓缩塔(22)连接，旁路低温烟气浓缩塔(22)与冲渣水池(23)连接；还包括脱硫废水缓冲池(24)、脱硫废水三联箱(25)和管式膜设备(26)，所述脱硫废水池(20)与脱硫废水缓冲池(24)连接，所述脱硫废水缓冲池(24)与脱硫废水三联箱(25)连接，所述脱硫废水三联箱(25)与管式膜设备(26)连接，所述管式膜设备(26)与管式膜产水池(12)连接。
9.根据权利要求8所述一种火电厂废水资源化处理系统，其特征在于，所述反渗透系统(9)包括一级反渗透装置(27)、一级反渗透水池(28)、第二保安过滤器(29)、浓水反渗透设备(30)、反渗透淡水池(31)，所述一级反渗透装置(27)和浓水反渗透设备(30)均与反渗透淡水池(31)连接，反渗透淡水池(31)与工业水池(35)连接，所述一级反渗透装置(27)还与一级反渗透水池(28)连接，一级反渗透水池(28)与第二保安过滤器(29)连接，第二保安过滤器(29)与浓水反渗透设备(30)连接，所述浓水反渗透设备(30)与循环水三联箱(10)连接。
10.根据权利要求9所述一种火电厂废水资源化处理系统，其特征在于，所述纳滤系统(13)包括纳滤保安过滤器(36)、纳滤装置(32)和纳滤低价水池(33)，所述纳滤保安过滤器(36)与纳滤装置(32)连接，所述纳滤装置(32)与纳滤低价水池(33)连接，所述火电厂废水资源化处理系统还包括电渗析装置(34)，电渗析装置(34)和所述纳滤低价水池(33)连接，所述电渗析装置(34)和电渗析浓水池(16)连接，电渗析装置(34)还与超滤产水池(7)连接。
发明内容
本发明目的在于，提供一种火电厂废水资源化处理方法和系统，本发明通过采用多种工艺方式充分利用各级废水，以降低投资和运行成本低，具有较高的研究和推广价值。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种火电厂废水资源化处理方法，包括如下步骤：步骤S01：将循环水排污水泵送至调节池中进行水质和水量的调节；步骤S02：经调节池调节后的排污水泵送至高密池中，通过高密池进行软化澄清处理，软化水[Ca2+]≤20mg/L,[Mg2+]≤10mg/L；步骤S03：经高密池软化澄清处理后的软化产水被输送至高密产水池进行蓄存；步骤S04：将高密产水池中蓄存的软化产水泵送至多介质过滤器中进行初级净化处理，通过多介质过滤器去除软化产水中的悬浮杂质，降低软化产水的浊度(浊度≤5NTU)，得到初级净化水；步骤S05：将初级净化水泵输送至自清洗过滤器中进行次级净化处理，通过自清洗过滤器去除初级净化水中的悬浮物和颗粒物，进一步降低初级净化水的浊度，得到次级净化水；步骤S06：将次级净化水输送至浸没式超滤装置中去除微生物、胶体和/或藻类物质，得到超滤净化水；步骤S07：将超滤净化水泵送至超滤产水池中进行蓄存；步骤S08：将超滤产水池中蓄存的超滤净化水泵送至第一保安过滤器中进行精密过滤处理，通过第一保安过滤器去除0.01μm以上的颗粒；步骤S09：将精密过滤处理后的水泵送到一级反渗透系统中进行脱盐淡化处理，得到淡化水，将淡化水作为工业水池用水或化学水处理系统用水，实现淡水的资源化利用；步骤S10：使一级反渗透系统处理后的浓水泵送到浓水反渗透系统中进行脱盐淡化处理，淡化水作为工业水池用水或化学水处理系统用水；步骤S11：使浓水反渗透系统处理后的浓水依次经过循环水三联箱和管式膜装置，进行二次软化和过滤处理，软化水[Ca2+]≤20mg/L,[Mg2+]≤10mg/L，将管式膜装置的产水蓄存在管式膜产水池中；步骤S12：将管式膜产水池中蓄存的水送至纳滤系统中进行处理；通过纳滤系统处理得到高价盐水和低价盐水；步骤S13：将纳滤系统处理所产生的高价盐水送至原脱硫冲洗水箱，作为脱硫吸收塔冲洗水，实现纳滤浓水资源化；步骤S14：将纳滤系统处理所产生的低价盐水送至电渗析中进行浓缩处理，得到高盐浓水(总含盐量≥200000mg/L)和低盐产水(总含盐量≤10000mg/L)；步骤S15：将电渗析系统处理所产生的低盐产水泵送至步骤S07所述超滤产水池中，与超滤净化水混合蓄存；步骤S16：将电渗析系统处理所产生的高盐浓水送至电渗析浓水池中，然后将高盐浓水分别泵送至电厂高温旁路烟道蒸发器和高盐废水调节水箱中，通过电厂高温旁路烟道蒸发器干燥高盐浓水形成结晶盐，结晶盐被电除尘器捕集后随粉煤灰一并排出再利用；被泵送至高盐废水调节水箱中的高盐废水则再输送至电厂烟道直喷余热蒸发系统中干燥处理形成结晶盐，结晶盐被电除尘器捕集后随粉煤灰一并排出再利用。
前述的这种火电厂废水资源化处理方法中，还包括步骤S17：将部分脱硫废水泵送至废水调节箱进行水质和水量的调节，经废水调节箱调节的水泵送至旁路低温烟气浓缩塔，将旁路低温烟气浓缩塔排出的浓水组作为冲渣水池的冲渣用水；
前述的这种火电厂废水资源化处理方法中，所述步骤S17还包括将部分脱硫废水泵送至脱硫废水缓冲池进行沉淀处理，以沉淀泥沙和悬浮物，经脱硫废水缓冲池沉淀处理的废水经脱硫废水三联箱和管式膜设备软化过滤处理后被送至管式膜产水池中蓄存。
前述的这种火电厂废水资源化处理方法中，所述将精密过滤处理后的水泵送到反渗透系统中进行淡化处理包括将精密过滤处理后的水泵送到一级反渗透装置进行脱盐淡化处理，得到反渗透浓水和所述淡化水，反渗透浓水则蓄存在一级反渗透水池中，一级反渗透水池中的反渗透浓水被泵送到第二保安过滤器中进行微颗粒过滤处理，经第二保安过滤器进行微颗粒过滤处理后的水被送至浓水反渗透设备进行脱盐淡化处理，处理得到的淡化水被输送至反渗透淡水池蓄存，蓄存在反渗透淡水池中的淡化水则作为工业水池用水或化学水处理系统用水化学水处理系统。
前述的这种火电厂废水资源化处理方法中，所述将管式膜产水池中蓄存的水送至电渗析系统中进行处理包括将管式膜产水池中蓄存的水泵送至纳滤保安过滤器进行微颗粒处过滤处理，经纳滤保安过滤处理得到的水被泵送到纳滤装置中进行处理，得到低价水和所述高价浓水，将纳滤装置处理得到的低价水蓄存在纳滤低价水池中，然后将纳滤低价水池中的水泵送到电渗析装置中进行电渗析处理得到低盐产水和所述高盐浓水，低盐产水被回送至超滤产水池使用。通过纳滤装置分离高盐废水中的高价盐和低价盐，高价盐被截留在浓水中，低价盐进入产水中。
前述的这种火电厂废水资源化处理方法中，所述脱硫废水缓冲池还蓄存有来自来自化学水处理系统树脂酸碱再生系统的酸碱再生废水。
应用前述火电厂废水资源化处理方法的一种火电厂废水资源化处理系统，包括调节池、高密池、高密产水池、多介质过滤器、自清洗过滤器、浸没式超滤装置、超滤产水池、第一保安过滤器、反渗透系统、循环水三联箱、管式膜装置、管式膜产水池、纳滤系统、原脱硫冲洗水箱、脱硫吸收塔、电渗析浓水池、电厂高温旁路烟道蒸发器、高盐废水调节水箱、电厂烟道直喷余热蒸发系统和工业水池，所述调节池与高密池连接，高密池与高密产水池连接，高密产水池与多介质过滤器连接，多介质过滤器与、自清洗过滤器连接，自清洗过滤器与浸没式超滤装置连接，浸没式超滤装置与超滤产水池连接，超滤产水池与第一保安过滤器连接，第一保安过滤器与反渗透系统连接，反渗透系统与循环水三联箱连接，反渗透系统还与工业水池连接，循环水三联箱与管式膜装置连接，管式膜装置与管式膜产水池连接，管式膜产水池与纳滤系统连接，所述纳滤系统与原脱硫冲洗水箱连接，原脱硫冲洗水箱与脱硫吸收塔连接，所述纳滤系统还与超滤产水池连接，所述纳滤系统还与电渗析装置连接，电渗析装置与超滤产水池连接，电渗析装置与电渗析浓水池连接，电渗浓水池与电厂高温旁路烟道蒸发器连接，所述电渗浓水池还与高盐废水调节水箱连接，所述高盐废水调节水箱与电厂烟道直喷余热蒸发系统连接。
前述的这种火电厂废水资源化处理系统中，还包括脱硫废水池、废水调节箱、旁路低温烟气浓缩塔和冲渣水池，所述脱硫废水池与废水调节箱连接，所述废水调节箱与旁路低温烟气浓缩塔连接，旁路低温烟气浓缩塔与冲渣水池连接；
前述的这种火电厂废水资源化处理系统中，还包括脱硫废水缓冲池、脱硫废水三联箱和管式膜设备，所述脱硫废水池与脱硫废水缓冲池连接，所述脱硫废水缓冲池与脱硫废水三联箱连接，所述脱硫废水三联箱与管式膜设备连接，所述管式膜设备与管式膜产水池连接。
前述的这种火电厂废水资源化处理系统中，所述反渗透系统包括一级反渗透装置、一级反渗透水池、第二保安过滤器、浓水反渗透设备、反渗透淡水池，所述一级反渗透装置和浓水反渗透设备均与反渗透淡水池连接，反渗透淡水池与工业水池连接，所述一级反渗透装置还与一级反渗透水池连接，一级反渗透水池与第二保安过滤器连接，第二保安过滤器与浓水反渗透设备连接，所述浓水反渗透设备与循环水三联箱连接。
前述的这种火电厂废水资源化处理系统中，所述纳滤系统包括纳滤保安过滤器、纳滤装置和纳滤低价水池，所述纳滤保安过滤器与纳滤装置连接，所述纳滤装置与纳滤低价水池连接，火电厂废水资源化处理系统还包括电渗析装置，电渗析装置和所述纳滤低价水池连接，电渗析装置和电渗析浓水池连接，电渗析装置还与超滤产水池连接。
与现有技术相比，本发明通过经一系列处理后将高盐废水输送到电厂烟道直喷余热蒸发系统中进行蒸发、结晶、灰化处理后再利用；该技术方法的技术工艺简单、无需加药处理高盐废水，减少了投资运行维护费用；通过电厂高温旁路烟道对高盐浓水进行蒸发、结晶灰化处理，该技术方式的技术工艺简单，也无需加药处理高盐废水，进一步减少了投资运行维护费用。
本发明通过实验数据的对比和分析、总结其规律，通过比选电渗析-旁路烟道蒸发和低温烟气浓缩-烟道直喷蒸发两种资源化技术路线，最终，建立起一套能够连续运行的、成熟稳定的、投资和运行成本较低火电厂废水资源化处理方法。
本发明具有较低的投资和运行成本，具有较高的研究和推广价值。
（发明人：崔德圣;沈明忠;李宏秀;刘进;秦树篷;杨东昱;庞晓辰;王栋韶;吴溪;张研;王建华;许强）
