火电厂典型废水零排放 ——卷式膜+CS-RO+蒸发结晶组合工艺

一、某火电厂典型废水 1.锅炉补给水系统：反渗透浓水 2.脱硫系统：脱硫废水 二、废水回收思路 1、对废水进行资源回收、综合利用，实施深度节水措施； 2、通过反渗透设备减少蒸发量，彻底降低蒸发一次投资及运行费用。 三、反渗透浓水实现资源回收与零排放 1.反渗透废水水质 锅炉补给水选用地下水或自来水进行反渗透处理制取，其浓水水质检测如下： 监测项目 单位 检测结果 外观 澄清 COD mg/L 20 全盐 mg/L 1800 硬度 mg/L 1500 电导率 μs/cm 2700 以上水质经过预处理，完全可已达到抗污染卷式膜的进水要求，但是抗污染卷式膜产生的浓水水质较差，水质如下： 监测项目 单位 检测结果 COD mg/L 100 全盐 mg/L 10000 硬度 mg/L 500 电导率 μs/cm 15000 SDI15 ~10 2.工艺流程 四、脱硫高盐废水实现资源回收与零排放 1.石灰石-石膏脱硫废水水质 监测项目 单位 检测结果 外观 浑浊 COD mg/L 300 氨氮 mg/L 60 全固形物 mg/L 27000 硬度 mg/L 12500 SS mg/L 9790 硫酸盐 mg/L 5990 氟化物 mg/L 32.2 氯化物 mg/L 7920 铁 mg/L 0.22 镁 mg/L 1600 钙 mg/L 890 全硅 mg/L 200 由上表分析，脱硫废水无法使用卷式膜做预处理 2.工艺流程 五、选择CS-RO膜思路 1.CS-RO技术源于德国DTRO技术 众所周知，反渗透膜技术是一种常用的脱盐技术。目前，适用于工业规模的反渗透膜，主要包括乙酸纤维素和聚酰胺膜，其盐截留率为99%以上。废水通过物化、生物等方法使废水达到排放标准。 碟管式反渗透（DTRO）技术是一种高新反渗透技术，最早始于德国，相对于卷式反渗透其耐高压、抗污染特点更加明显，即使在高浊度、高SDI值、高盐分、高COD的情况下，也能经济有效稳定运行，更加适应高盐废水的处理。 山东百川集大环境工程有限公司引进德国一流DTRO设备及技术，自主研发以CS-RO为主的组合工艺，使该技术得以在国内广泛推广。 在CS-RO中，化学超级膜元件CS-Module，是平板膜组件技术的革新性变形，属于第三代碟管式反渗透。采用特殊改性的专用膜片，优化的流体在膜柱内部流动形态和压力补偿结构设计，确保系统的安全性和高效性，增强对高浓度物料的适应性和稳定性。 CS-MODULE主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、高压容器、两端法兰、各种密封件及联接螺栓等组成。过滤膜片和导流盘交替叠放，中心拉杆串成模芯置入高压容器后两端法兰进行固定，再用拉杆结合形成。 工作原理：原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部，均匀布流进入导流盘，在导流盘表面以雷达扫描方式流动，从投币式切口进入下一组导流盘和膜片，在整个膜柱内呈涡流状流动，产水通过中心管排出膜元件。 导流盘特殊的力学设计使液体流经遇凸点碰撞时形成湍流，增加自清洗功能，有效避免膜堵塞和浓差极化现象，延长膜片的使用寿命；清洗时也容易将膜片上的积垢洗净，保证碟管式膜组适用于处理高浑浊度和高含沙系数的废水，适应恶劣的进水条件。 2.海淡膜与CS-RO技术比较 上述两种废水最终浓缩均选用碟管式反渗透而不选用海淡膜，通过下表比较可明显看出采用CS-RO工艺对盐水浓缩的优势： 序号 类目 某品牌海淡膜 CS-RO 1 膜类型 卷式膜 碟管式膜 2 单只膜规格 35㎡/8寸 9.7㎡/9寸 3 膜片材质 聚酰胺复合膜 改性聚酰胺复合薄膜 4 运行温度 5-45℃ 5-45℃ 5 运行压力 ≤60BAR ≤160BAR 6 最大给水SDI 5 20 7 总硬度（以CaCO3计算） 50 300 8 耐受COD 20 100000 9 耐受游离氯量 <0.1ppm <0.1ppm 10 盐去除率 90-99.5% 98-99.5% 11 浓水最高盐度 ＜5.8% 14% 12 清洗频率比 6:1 13 使用年限 1-3 3-10 14 维修程度 全换 换单个膜片 15 浓水蒸发量比 ＞2:1 3.CS-RO膜技术优势 1)简单预处理，占地面积小，可移动性强 CS-RO系统进水要求低，因此只需要简单的预处理，无需复杂的土建工程，而且系统模块单元灵活紧凑，为集成式安装，可移动性强，占地面积很小。 2)膜使用寿命长 特殊改性的RO/NF膜片膜分离功能层更厚、电负性更低、膜表面更光滑、亲水效果更好，具有更强的抗污染和耐高压性能。相比传统膜片，具有更长的使用寿命，一般5年以上； 3)优越的抗污染性能 开放式的宽流道，膜片与支撑导流盘空间高度达到2.5mm，有效避免物理堵塞，允许SDI高达20的料液直接进入膜系统； 支撑导流盘表面特殊设计，使流体分流均匀，并形成更佳湍流效果，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生，体现其优越的抗污染性能； 4)最低限度降低压力损失 支撑导流盘旋流狭缝的专利设计，流体在膜装置内形成涡流式螺旋流程，几乎没有流动变向并匀速扫过膜片表层，最低限度降低压力损失，解决常规圆盘式膜柱因流体急剧转向造成的大量能耗缺点； 5)化学清洗的频率低 CS-RO特殊结构及水力学设计使膜组件易于清洗，清洗后通量恢复性非常好；加上膜组件有效避免膜的结垢，膜污染减轻，减少化学清洗的频率，使反渗透膜的寿命延长； 6)维修简单，更换成本低 膜组件采用标准化设计，易于拆卸维护，打开组件可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它部件，维修简单；组件内部任何单个部件均允许单独更换。过滤部分由多个过滤膜片及导流盘装配而成，当膜片需要更换时可进行单个更换，对于过滤性能好的膜片仍可继续使用，最大程度降低膜片更换成本； 7)全自动化控制，系统易于维护，减少人力成本 8)建设周期短，调试、启动迅速 CS-RO系统的建设主要为机械加工，附以配套的厂房、水池建设，规模很小，建设速度快。设备运抵现场后只需两周左右的时间安装调试工作就可完成； 9)浓缩倍数高，系统回收率可达80-95% 六、蒸发浓缩-结晶工艺 蒸发浓缩-结晶工艺主要是通过蒸发技术，将碟管式反渗透处理的高浓盐废水进行再浓缩，使盐类物质结晶分离出来的工艺技术。 该工艺能使盐类物质分离出来，得到结晶盐类化合物，结晶母液则需要返回至前面蒸发工段进行再循环蒸发浓缩处理，工艺流程如下图： 七、结束语 山东省对废水排放要求走在全国前列，山东省
环境保护厅2014年1月3日引发关于山东省全盐量排放要求中明确指出：2016年1月1日起，全盐量指标限制执行1600mg/L的要求。 作为企业为充分回收、循环利用水资源，减少各种高盐废水对水资源的“盐化”污染和对土壤造成的盐碱化危害，实现高盐水的高效处理达到资源回收与零排放目标，具有十分重要的意义。 山东百川集大环境工程有限公司的CS-RO技术+蒸发结晶工艺进行高盐废水的有效处置，现已走在行业领先位置，欢迎各界朋友莅临参观指导。