一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法技术

本发明专利技术提供一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，属于环保技术领域，所述方法首先循环冷却排污水经石灰苏打软化除去暂钙镁离子，产生的软化污泥输送至脱硫系统作为脱硫剂使用；经过石灰苏打软化出水经超滤系统进一步脱除悬浮物得到超滤产水，超滤浓水和反洗排放水回收至石灰苏打软化工艺前段实现固液分离；超滤产水经硫酸根吸附装置；吸附滤液经反渗透浓缩，反渗透产淡水回收利用至循环冷却水系统；反渗透浓水经双极膜系统，制取盐酸和氢氧化钠溶液；硫酸根吸附装置吸附饱和后，引部分反渗透浓水进入硫酸根吸附装置，脱附液回收至脱硫系统以，脱附液中硫酸根离子和脱硫剂中的钙离子结合生成石膏。本发明专利技术最大限度减少火电厂酸碱耗和废盐产量。电厂酸碱耗和废盐产量。电厂酸碱耗和废盐产量。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法。

技术介绍

[0002]火电厂循环水系统用、排水水量占循环冷却型火电厂总用水量和总外排量的80%~90%，循环水系统节水减排是该类火电厂节水和废水综合治理工作的重点。目前，大部分循环冷却型电厂已通过加强原水预处理、优选水稳剂、升级凝汽器管材来提升浓缩倍率；循环水排污水作为脱硫、输煤和除渣用水回用，但仍有大量剩余的循环水排污水需要外排。此外，还有部分电厂已采用反渗透工艺对循环水排污水进行脱盐回用，但是均存在预处理不完善、膜污堵严重、系统回收率低、化学清洗频繁、膜寿命缩短等问题，且产生的浓盐水无法回用，随着各地对外排废水TDS的要求日益严格，循环水排污的处理困难日益显现。
[0003]高含盐量和高硬度是火电厂循环排污水的主要的水质特点，要对其进行脱盐处理以达到回用的目的。现阶段，工业上常采用反渗透法以及离子交换法等作为脱盐的使用方法。反渗透法和电渗析法是常用的膜分离技术，具有设备简单以及分离系数大的特点。其中，电渗析法由于其容易受到溶液中带点物质的干扰和污染，再加上其只能去除特定的物质，导致其应用范围比较小。相反，反渗透则不会受到带电物质的影响，且能去除溶液中的绝大多数无机物和有机物，加之国产膜的性质也已经达到了比较先进的水平，所以其的应用越来越广泛。离子交换法相对于其它脱盐方法是目前使用较为广泛的方法之一，资料显示有许多公司将这种技术使用在排污水处理过程中。它所用设备简单、费用比较低廉，但是需要对树脂进行频繁地再生，这样就将消耗大量的再生液，不仅导致成本大幅升高，也将产生大量的废液，对环境造成重大的污染。
[0004]当前火电厂循环排污水的处理方案主要有2类，分别是：UF+RO双膜工艺、石灰软化+离子交换+RO工艺。
[0005]1.UF+RO双膜法当前该技术在循环水排污水回用過程中是利用最为广泛的工艺，大部分火电厂利用该技术对循环排污水进行处理，回收淡水作为循环水的补充水。通常情况下，由于循环冷却系统运行过程中大量水分蒸发造成循环冷却水盐分的升高，需要利用双膜法进行脱盐处理，主要流程为先静置沉淀排污水一段时间，之后倒入清水池，利用水泵运输到纤维过滤器以及超滤系统，之后再进入反渗透处理。水资源经过脱盐处理后可以作为循环水补充水以提升水资源利用效率。
[0006]2.石灰软化+离子交换软化+RO处理工艺对于硬度高的循环排污水的回收处理，在进行RO脱盐之前需要利用化学处理方法降低水中的硬度，这种循环排污水处理石灰软化技术以及离子交换软化技术加以处理，不
仅可以提升反渗透效果，还能够提升排污水回用率。
[0007]现有循环排污水处理技术经实现了火电厂水利用率的提升，但由于未考虑离子型物质的资源化处置，因而产生了大量浓盐水，这部分浓盐水因腐蚀性强、结垢风险大而无法得到充分利用，随着国家对工业废盐管控的日趋严格，无论是排放还是废水零排放处理，都导致火电企业面临极大的环保压力和经营风险。

技术实现思路

[0008]为解决上述问题，本专利技术公开了一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，能有效回收利用循环冷却排污水中水、氯离子、钠离子、硫酸根等主要物质的工艺路线，实现循环冷却排污水的资源化利用，最大限度减少火电厂酸碱耗和废盐产量。
[0009]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，该方法包括如下步骤：步骤一：循环冷却排污水经石灰苏打软化除去暂钙镁离子，产生的软化污泥输送至脱硫系统作为脱硫剂使用；步骤二：步骤一中经过石灰苏打软化出水经超滤系统进一步脱除悬浮物得到超滤产水，超滤浓水和反洗排放水回收至石灰苏打软化工艺前段实现固液分离；步骤三：超滤产水经硫酸根吸附装置，水中的硫酸根离子被离子交换树脂吸附，硫酸根吸附装置产生的吸附滤液中氯化钠占总溶固质量百分比提升至97%以上；步骤四：吸附滤液经反渗透浓缩，氯化钠质量浓度提升至5%以上，反渗透产淡水回收利用至循环冷却水系统；步骤五：反渗透浓水经双极膜系统，制取盐酸和氢氧化钠溶液，得到3~4%的盐酸和5~6%的氢氧化钠，用于电厂离子交换系统再生和工业废水PH调整；双极膜淡水回流至反渗透系统进行进一步浓缩处理；步骤六：硫酸根吸附装置吸附饱和后，引部分反渗透浓水进入硫酸根吸附装置，同时辅助直流电强化脱附效果，使硫酸根吸附装置内离子交换树脂由硫酸根型转化为氯型，脱附液硫酸钠氯化钠浓度比控制在2：1以上，脱附液回收至脱硫系统以，脱附液中硫酸根离子和脱硫剂中的钙离子结合生成石膏。
[0010]进一步地，步骤一所述循环冷却排污水经石灰苏打软化后总溶解固体物控制范围1~5g/L,钙镁离子浓度范围0.1~3g/L。
[0011]进一步地，步骤一所述石灰苏打软化的具体方法是：第一级投加石灰，控制溶液PH值10.3，反应时间0.5~1小时；第二级投加碳酸钠，反应时间0.5~1小时；控制出水钙镁离子浓度不高于50mg/L，石灰苏打软化系统设置沉淀池实现初步的固液分离，沉淀池出水SS不超过20mg/L；沉淀池出水投加盐酸调节PH值至7~8。
[0012]进一步地，步骤二所述超滤系统中，采用错流过滤运行方式，超滤膜精度选择0.02~0.05mm的超滤膜。
[0013]进一步地，步骤三所述硫酸根吸附装置中，弱碱型阴离子交换树脂或强碱型阴离子交换树脂吸附硫酸根，运行流速20~40m/h，吸附滤液硫酸钠浓度控制在0.5g/L以下。
[0014]进一步地，步骤六中所述硫酸根吸附装置，硫酸根脱附原液采用反渗透系统氯化钠含量10%的浓水，脱附流速4~8m/h,辅助电驱动脱附强化脱附效果，辅助电脱附电流密度
200~300A/m2，控制脱附液硫酸钠浓度2%~3%、氯化钠浓度1%~1.5%。
[0015]进一步地，所述反渗透进水氯化钠浓度范围1~5g/L，脱盐率≥97%，反渗透浓水氯化钠浓度控制在5~6%，进一步地，步骤五所述双极膜系统选用均相离子交换膜，进水氯化钠浓度5~6%，制取盐酸浓度3~4%，氢氧化钠浓度5~6%，运行电流密度300~500A/m2,膜面流速3~5cm/s。双极膜系统外排淡水氯化钠浓度2~3%，回收至反渗透系统进行进一步浓缩处理。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术通过将硫酸根离子选择性吸附脱附技术实现了循环冷却排污水氯化钠溶液的纯化处理，为以循环冷却排污水中氯化钠组分为原料的双极膜系统的稳定运行创造了有利条件，有效保障了火电厂循环冷却排污水处理系统所制取的盐酸和氢氧化钠的品质稳定性和可靠性。
[0017]2.本专利技术以高浓度高纯度氯化钠溶液作为脱附原液，辅助电驱动脱附技术的应用，实现脱附液硫酸钠氯化钠浓度比的准确控制，最大限度降低了外排进入脱硫系统的氯离子量，脱附液中的硫酸根最终以石膏的形式析出，并作为产品销售，最大限度减少了固体废弃物的产量。
[0018]3.本专利技术中电驱动脱附技术的应用，减少了脱附过程的药本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：循环冷却排污水经石灰苏打软化除去暂钙镁离子，产生的软化污泥输送至脱硫系统作为脱硫剂使用；步骤二：步骤一中经过石灰苏打软化出水经超滤系统进一步脱除悬浮物得到超滤产水，超滤浓水和反洗排放水回收至石灰苏打软化工艺前段实现固液分离；步骤三：超滤产水经硫酸根吸附装置，水中的硫酸根离子被离子交换树脂吸附，硫酸根吸附装置产生的吸附滤液中氯化钠占总溶固质量百分比提升至97%以上；步骤四：吸附滤液经反渗透浓缩，氯化钠质量浓度提升至5%以上，反渗透产淡水回收利用至循环冷却水系统；步骤五：反渗透浓水经双极膜系统，制取盐酸和氢氧化钠溶液，得到3~4%的盐酸和5~6%的氢氧化钠，用于电厂离子交换系统再生和工业废水PH调整；双极膜淡水回流至反渗透系统进行进一步浓缩处理；步骤六：硫酸根吸附装置吸附饱和后，引部分反渗透浓水进入硫酸根吸附装置，同时辅助直流电强化脱附效果，使硫酸根吸附装置内离子交换树脂由硫酸根型转化为氯型，脱附液硫酸钠氯化钠浓度比控制在2：1以上，脱附液回收至脱硫系统以，脱附液中硫酸根离子和脱硫剂中的钙离子结合生成石膏。2.根据权利要求1所述的一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，其特征在于，步骤一所述循环冷却排污水经石灰苏打软化后总溶解固体物控制范围1~5g/L,钙镁离子浓度范围0.1~3g/L。3.根据权利要求1所述的一种火电厂循环水冷却排污资源化利用方法，其特征在于，步骤一所述石灰苏打软化的具体方法是：第一级投加石灰，控制溶液PH值10.3，反应时间0.5~1小时；第二级投加碳酸钠，反应时间0.5~1小时；控制出水钙镁离子浓度不高于50mg/L，石灰苏打软化系统设置沉淀池实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，祖坤勇，顾小红，韩毅，王立文，李祥坤，雍嘉雯，朱文婷，
申请(专利权)人：国能朗新明南京环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：