蘭炭鍋爐濕法脫硫廢水零排放工藝和經(jīng)濟(jì)性分析

0 引言

新疆哈密某產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū)已建及在建多個(gè)褐煤提質(zhì)改性項(xiàng)目，主要方法為在隔絕空氣或在非氧化條件下將褐煤進(jìn)行加熱，使其在不同溫度下發(fā)生物理變化和化學(xué)反應(yīng)，最終得到固體（蘭炭）、液體（煤焦油）和氣體（尾氣）等產(chǎn)品。園區(qū)規(guī)劃為統(tǒng)一收集各蘭炭廠生產(chǎn)的尾氣供發(fā)電廠使用，以形成完整的煤化工產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。蘭炭尾氣發(fā)電廠即是以尾氣為燃料的發(fā)電廠。

隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，火電廠作為用水、排水大戶，無(wú)論從環(huán)境還是經(jīng)濟(jì)角度，實(shí)現(xiàn)節(jié)水和廢水的有效再利用已成必然。本工程率先在蘭炭尾氣鍋爐濕法脫硫廢水中，將廢水經(jīng)鹽類干燥后收集下來(lái)，真正達(dá)到脫硫廢水的零排放。

1 主設(shè)備簡(jiǎn)介

1.1 蘭炭尾氣成分

本鍋爐設(shè)計(jì)燃料為100%蘭炭尾氣，鍋爐主要技術(shù)參數(shù)如表1，尾氣主要雜質(zhì)如表2 所示。 本項(xiàng)目投運(yùn)后，污染物大大降低，且煙氣中的污染物通過(guò)點(diǎn)源排放，大幅度減少了對(duì)環(huán)境的污染。

1.2 脫硫設(shè)備

燃?xì)忮仩t脫硫FGD 采用石灰石/石膏濕法脫硫工藝，一爐一塔。每套脫硫裝置煙氣處理能力為鍋爐100%BMCR工況時(shí)的煙氣量，脫硫裝置出口SO

濃度≤35 mg/Nm

。吸收塔除霧器為高效除霧、除塵裝置，出口霧滴含量不大于20 mg/Nm

，當(dāng)FGD入口煙塵濃度〈16.5 mg/Nm

時(shí)，脫硫裝置出口煙塵濃度（含石膏等）≤5 mg/Nm

。

引風(fēng)機(jī)出口的水平主煙道內(nèi)設(shè)置了煙氣換熱器，將煙氣溫度降低至100 ℃左右，減少了脫硫塔噴霧降溫水耗，且回收的熱量用于加熱汽輪機(jī)凝結(jié)水。

2 脫硫廢水處理系統(tǒng)

脫硫廢水處理系統(tǒng)包括廢水預(yù)處理、軟化縮量、蒸發(fā)結(jié)晶和污泥脫水系統(tǒng)。

脫硫裝置排放的廢水進(jìn)入脫硫廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)預(yù)沉淀、pH 調(diào)節(jié)、有機(jī)硫除重金屬、電絮凝處理后，泵送至含鹽廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行濃縮減量處理，最后排入蒸發(fā)塘進(jìn)行自然蒸發(fā)，產(chǎn)生的污泥，經(jīng)濃縮、脫水后外運(yùn)。經(jīng)處理后的脫硫廢水水質(zhì)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》（DL/T 997）及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978）的要求。

2.1 預(yù)處理系統(tǒng)

石膏旋流器溢流排放的脫硫廢水流入初沉池，廢水含固率小于5%，經(jīng)預(yù)沉淀去除部分懸浮物后進(jìn)入廢水池，經(jīng)廢水箱及提升泵輸送到pH 調(diào)節(jié)箱。在pH 調(diào)節(jié)箱內(nèi)，投加NaOH 溶液，調(diào)整pH 值到9～10，使氟化物及部分重金屬離子產(chǎn)生沉淀。pH調(diào)節(jié)箱設(shè)有攪拌器、pH監(jiān)控儀表。

經(jīng)pH 調(diào)節(jié)后的廢水進(jìn)入有機(jī)硫反應(yīng)箱，在箱內(nèi)添加有機(jī)硫TMT15，使重金屬離子形成金屬硫化物沉淀。反應(yīng)箱設(shè)有攪拌器，使反應(yīng)充分徹底、溶液均衡。

反應(yīng)箱的廢水進(jìn)入電絮凝箱，電絮凝裝置產(chǎn)生絮凝劑，在絮凝箱出口管道中投加助凝劑PAM以增強(qiáng)絮凝效果。絮凝箱設(shè)有攪拌器，促使絮凝反應(yīng)的均勻。

《辦法》規(guī)定，廣西公辦普通高等學(xué)校要按5%的比例，公辦高等職業(yè)學(xué)校、高等專科學(xué)校和成人高校要按4%的比例，從教育事業(yè)收入總額中提取助困資助經(jīng)費(fèi)，民辦普通高等學(xué)校按5%的比例從學(xué)費(fèi)收入總額中提取助困資助經(jīng)費(fèi)，專項(xiàng)用于學(xué)費(fèi)減免、國(guó)家助學(xué)貸款風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償、勤工助學(xué)、校內(nèi)無(wú)息借款、校內(nèi)獎(jiǎng)助學(xué)金、特殊困難補(bǔ)助、貧困學(xué)生家庭慰問(wèn)和資助育人及宣傳，以及貧困生參加求職考研、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、社會(huì)實(shí)踐、專業(yè)技能培訓(xùn)、外出實(shí)習(xí)、訪學(xué)交流等活動(dòng)支出。

電絮凝箱后的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)廢水輸送泵送至高密度澄清池進(jìn)行處理，污泥由1 套污泥脫水系統(tǒng)處理。

電子絮凝技術(shù)是通過(guò)在水中通入電流，以電荷為絮凝輔助介質(zhì)對(duì)廢污水進(jìn)行絮凝，打破水中懸浮物、乳化物或溶解狀污染物的穩(wěn)定狀態(tài)的一種廢污水處理方法。電子絮凝與傳統(tǒng)化學(xué)絮凝相比，投加的藥品量更少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用更低，處理效果更穩(wěn)定，且不會(huì)造成水質(zhì)和沉淀物的二次污染。此外，自動(dòng)化減少了操作，使產(chǎn)生的污泥量減少、污泥密實(shí)度更高，是一項(xiàng)高效、環(huán)保的水處理技術(shù)。電絮凝一體化工藝見(jiàn)圖1。

2.2 軟化縮量系統(tǒng)

軟化縮量系統(tǒng)流程為：脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)的廢水→高密度澄清池（池內(nèi)投加石灰純堿）→澄清產(chǎn)水池→換熱器→超濾供水泵→自清洗過(guò)濾器→超濾裝置→超濾產(chǎn)水池→反滲透給水泵→反滲透保安過(guò)濾器→反滲透高壓泵→反滲透裝置→回用水池，濃水→高鹽水池→高鹽水輸送泵→蒸發(fā)塘。

1)結(jié)構(gòu)思考力是期刊編輯人員應(yīng)具備的基礎(chǔ)能力。運(yùn)用結(jié)構(gòu)思考有助于面向問(wèn)題，給出高效的解決方案、對(duì)策建議及報(bào)告編制、溝通表達(dá)等。

超濾裝置超濾膜元件采用進(jìn)口陶瓷，膜元件平均水通量不大于150 L/m

h。

反滲透裝置水的回收率為88%，經(jīng)反滲透濃縮后的廢水由15 t/h濃縮至1.8 t/h。

最大噴射高度：6 m

超濾裝置水的回收率設(shè)計(jì)大于90%，膠體硅去除率大于98%，超濾裝置出水淤泥密度指數(shù)（SDI值）小于3。

該模式基于“1+1+1”簽約分級(jí)診療模式基礎(chǔ)上，由上海市濰坊社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心與仁濟(jì)醫(yī)院協(xié)同，在中心設(shè)立糖尿病專病工作室，探索開(kāi)展以急慢分治、上下協(xié)同的社區(qū)糖尿病連續(xù)管理模式。由專科醫(yī)生和全科醫(yī)生就分級(jí)診療標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成共識(shí)，確定轉(zhuǎn)診流程，評(píng)估患者疾病進(jìn)程并進(jìn)行分層管理，根據(jù)制定的分級(jí)診療標(biāo)準(zhǔn)和患者實(shí)際情況，開(kāi)展轉(zhuǎn)診服務(wù)；專科醫(yī)生指導(dǎo)全科醫(yī)生出診并就疑難病例進(jìn)行討論，專科醫(yī)生點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)；專科醫(yī)師定期開(kāi)展糖尿病知識(shí)授課。

2.3 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)

噪聲（1米距）：≤85 db

總體來(lái)看，這篇報(bào)道在使用爛攤子架構(gòu)和恐怖架構(gòu)描述前幾年溫州經(jīng)濟(jì)受重創(chuàng)的同時(shí)，使用旅程隱喻、人類隱喻和戰(zhàn)爭(zhēng)隱喻表明了溫州經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀，并對(duì)溫州人的勇氣和溫州經(jīng)濟(jì)的前景給予了充分肯定。

通量：15 m

/h

該系統(tǒng)參數(shù)為：

學(xué)校應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到家長(zhǎng)委員會(huì)所具備的功能，以及其對(duì)打造家校共育模式的積極作用。具體而言，學(xué)校應(yīng)當(dāng)打造家長(zhǎng)委員會(huì)線上溝通群，以便借助溝通群向家長(zhǎng)委員會(huì)發(fā)布最新的教育精神，還可以借助溝通群組織家長(zhǎng)委員會(huì)成員進(jìn)行線上研討交流，共同探索打造家校共育模式的最佳途徑。同時(shí)，各班班主任應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地讓家長(zhǎng)委員會(huì)發(fā)揮家庭教育指導(dǎo)中的效用，并組織其通過(guò)線上溝通群或是線下交流的方式開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)交流，以此來(lái)達(dá)到幫助家長(zhǎng)共同成長(zhǎng)的目的。

浴池呈階梯式，最低的那座，溫度適宜，不冷不熱，目的是讓客人適應(yīng)。第二級(jí)浴池溫度比較熱，讓客人舒筋活血，遍體通泰。第三級(jí)比較燙，讓客人經(jīng)絡(luò)通暢，祛風(fēng)強(qiáng)體。三級(jí)浴池之上，還有蒸汽池，池中加了中草藥，能讓客人逼出寒毒，活血化瘀。初浸，二泡，三燙，四蒸，然后是捶背松骨，最后是修腳。這一套程序下來(lái)，半個(gè)下午差不多就過(guò)去了。

本工程設(shè)有一座60×50×2.25 m 的蒸發(fā)塘，蒸發(fā)面積 3 000 m

，庫(kù)容 6 750 m

。為滿足 1.8 t/h廢水的蒸發(fā)要求，在現(xiàn)有蒸發(fā)塘上增設(shè)機(jī)械噴霧蒸發(fā)裝置。

蒸發(fā)效率：20%～95%

2017年4月22日5:00再次發(fā)生納濾系統(tǒng)保安濾器堵塞，某油田化驗(yàn)增壓泵出口V30=（5.0 L，5.2 L）＜7 L，通知各下游平臺(tái)停止注水，排查原因。油田最近10天V30化驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1。

蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)是“零排放”技術(shù)的最終處理單元，高度濃縮的高含鹽水經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶后實(shí)現(xiàn)液體的零排放。

霧化液滴直徑：≤100 μm

霧滴漂移距離：≤20 m

反滲透采用一級(jí)三段配置。一段反滲透膜選用寬流道、抗污染的低壓復(fù)合膜，膜元件設(shè)計(jì)通量為20 ℃水溫下≤15 L/m

h；二、三段反滲透膜選用海水反滲透膜元件，設(shè)計(jì)通量為20 ℃水溫下≤15 L/m

h。

最大覆蓋直徑：20 m

最大覆蓋面積：150 m

由于本工程位于新疆哈密地區(qū)，日照充足，可滿足廢水蒸發(fā)要求，每月凈蒸發(fā)量如表3。

3 成本分析

3.1 建設(shè)成本

本工程建設(shè)成本（不含建筑和安裝費(fèi)）為515萬(wàn)元，其中，預(yù)處理系統(tǒng)180 萬(wàn)元，軟化縮量系統(tǒng)310萬(wàn)元，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)25萬(wàn)元。每噸脫硫廢水處理設(shè)備投資費(fèi)用為51.5萬(wàn)元。

由表4可以看出,其特征值數(shù)量級(jí)在103，由于初始施加面載荷為1.5 MPa，屈曲載荷是初始載荷與屈曲特征值的乘積，顯然得出其第一階屈曲載荷的數(shù)量級(jí)同樣在103，推力桿使用過(guò)程中載荷多數(shù)情況下在數(shù)量級(jí)102范圍內(nèi)，較少能達(dá)到屈曲載荷的數(shù)量級(jí)，可見(jiàn)該結(jié)構(gòu)斷裂失效為主要問(wèn)題，失穩(wěn)問(wèn)題發(fā)生較少。實(shí)際零件只有少量出現(xiàn)結(jié)構(gòu)彎曲嚴(yán)重問(wèn)題，大量失效為推力桿部件斷裂，這與計(jì)算結(jié)果吻合。

3.2 運(yùn)行成本

預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行成本除藥劑費(fèi)和電費(fèi)外，還有電絮凝極板損耗費(fèi)用。電絮凝極板消耗量為每噸水30 g（考慮普通鋼板），年消耗3 153.6 kg，配套極板重量4.2 t，每年更換1次，更換成本每次5萬(wàn)元，則每噸水極板消耗成本為0.476元，綜合運(yùn)行成本為4.756 元/t水。

正所謂：“存人失地，地仍可得；存地失人，必將人地皆失”，現(xiàn)代社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)就如同戰(zhàn)爭(zhēng)一般，人才是最根本的資源，甚至直接影響著整個(gè)“戰(zhàn)局”。面對(duì)社會(huì)上激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，必須重視人力投資，完善人力資源開(kāi)發(fā)機(jī)制，為企事業(yè)單位發(fā)展提供強(qiáng)大的核心競(jìng)爭(zhēng)力。人力資源開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須要整體把握，層層負(fù)責(zé)，一方面組織領(lǐng)導(dǎo)必須加強(qiáng)對(duì)此的重視程度，完善相關(guān)人力資源“進(jìn)”“出”機(jī)制，豐富相關(guān)培訓(xùn)手段，落實(shí)職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)工作；另一方面員工自身必須有自我開(kāi)發(fā)意識(shí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)，不斷尋求發(fā)展機(jī)會(huì)，對(duì)自身職業(yè)發(fā)展有一個(gè)明確的規(guī)劃，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)人發(fā)展與組織發(fā)展的統(tǒng)一。

整個(gè)處理系統(tǒng)電耗約為 2.74 元/t，藥劑費(fèi)5.83 元/t，電絮凝極板費(fèi) 0.476 元/t，總計(jì)每噸脫硫廢水處理成本為9.046 元，脫硫廢水處理過(guò)程運(yùn)行成本見(jiàn)表4。

4 總結(jié)

相較于傳統(tǒng)燃煤電廠，蘭炭電廠鍋爐脫硫廢水零排放具有三個(gè)特點(diǎn)：一是預(yù)處理系統(tǒng)采用電絮凝處理工藝，工藝自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、使用藥品少、產(chǎn)生的污泥量少，這對(duì)化學(xué)藥品特別是鹽酸管控較嚴(yán)、運(yùn)輸成本較高的新疆來(lái)說(shuō)優(yōu)勢(shì)很大；二是蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)采用的是蒸發(fā)塘自然蒸發(fā)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性高，充分利用了新疆日照充足的優(yōu)勢(shì)，大大降低了能耗；三是每噸脫硫廢水處理設(shè)備投資費(fèi)用為51.5 萬(wàn)元，每噸脫硫廢水處理成本為9.046 元。在建設(shè)成本中，軟化縮量系統(tǒng)成本占60%，主要是因?yàn)橄到y(tǒng)復(fù)雜。在運(yùn)行成本中，藥劑費(fèi)占64%，主要為凈水復(fù)合藥劑和超濾反滲透藥劑。其次，電絮凝電費(fèi)占16%，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)電費(fèi)為7%，其它13%。