CN207986902U - 一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统 - Google Patents

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卢剑
李乐
翟绍晶
曹瑞雪
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本实用新型公开了一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,包括原水池、凝聚剂储罐、凝聚池、石灰乳储罐、助凝剂储罐、絮凝池、澄清池、纳滤膜组件、脱硫吸收塔、循环水冷却塔及循环水旁流过滤器,该系统能够实现低氯根水源水的超高浓缩倍率运行及循环水冷却塔的零排污。

Description

一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统
技术领域
本实用新型属于节能环保领域,涉及一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统。
背景技术
随着国家《节约能源法》、《环境保护法》和国标《取水定额第一部分:火力发电》(GB/T18916.1-2002)等条例的颁布,火电厂用、排水受到了严格的限制。循环冷却水系统是火电厂最大的用、排水系统,循环水补水量占开式循环冷却型火电厂新鲜水量的70%以上,循环水排污水占电厂废水总量的80%以上,循环水系统是火电厂节水减排的关键。由于受水源水质和现有循环水补水处理工艺的限制,循环水浓缩倍率控制的相对较低,循环水补水量和排污水偏大,循环水排污水难以通过脱硫、输煤、除渣等下游用户消耗外。
目前,新建机组凝汽器基本采用的是不锈钢管材,主要为316、316L、317L等。根据《发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则》(DL/T 712-2010)的相关要求,当凝汽器管为316和316L时,循环冷却水Cl-<1000mg/L;当凝汽器管为317和317L时,循环水Cl-<2000mg/L。对于这些电厂,由于凝汽器管材品质高,Cl-引起的腐蚀问题不是循环水浓缩倍率提高的限制因素,硬度、SO4 2-等离子造成的无机结垢问题是限制循环水浓缩倍率提高的主导因素。目前,大多数电厂采用石灰处理、旁流软化等方式降低循环水中的碱度、硬度,但仍不能大幅提高循环水浓缩倍率。因此,需要探索合适的循环水补水处理工艺和循环水超高浓缩倍率运行控制技术,以实现循环水冷却塔零排污。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,该系统能够实现低氯根水源水的超高浓缩倍率运行及循环水冷却塔的零排污。
为达到上述目的,本实用新型所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统包括原水池、凝聚剂储罐、凝聚池、石灰乳储罐、助凝剂储罐、絮凝池、澄清池、纳滤膜组件、脱硫吸收塔、循环水冷却塔及循环水旁流过滤器;
原水池的出口及凝聚剂储罐的出口与凝聚池的入口相连通,凝聚池的出口、石灰乳储罐的出口及助凝剂储罐的出口均与絮凝池的入口相连通,絮凝池的出口与澄清池的入口相连通,澄清池的上清液出口与纳滤膜组件的入口相连通,纳滤膜组件的纳滤浓水出口与脱硫吸收塔的入口相连通,纳滤膜组件的纳滤产水出口与循环水冷却塔的入水口相连通,循环水冷却塔的出水口与循环水旁流过滤器的入口相连通,循环水旁流过滤器的出口与循环水冷却塔的入口相连通,澄清池的底部出口分为两路,其中一路与脱硫吸收塔的入口相连通,另一路与絮凝池的入口相连通。
还包括清水池、硫酸储罐、清水泵、保安过滤器、阻垢剂加药系统及高压泵,其中,澄清池的上清液出口及硫酸储罐的出口与清水池的入口相连通,清水池的出口经清水泵与保安过滤器的入口相连通,保安过滤器的出口及阻垢剂加药系统的出口与高压泵的入口相连通,高压泵的出口与纳滤膜组件的入口相连通。
纳滤膜组件的纳滤浓水出口经纳滤浓水箱与脱硫吸收塔的入口相连通。
还包括循环水水质稳定剂加药系统、纳滤产水箱及循环水补水泵,纳滤膜组件的纳滤产水出口经纳滤产水箱及循环水补水泵的入口相连通,循环水补水泵的出口及循环水水质稳定剂加药系统的出口与循环水冷却塔的入口相连通。
循环水冷却塔的出口经提升泵与循环水旁流过滤器的入口相连通。
澄清池的底部出口经污泥回流泵与絮凝池的入口相连通。
澄清池的底部出口经剩余污泥泵与脱硫吸收塔的入口相连通。
纳滤膜组件中的纳滤膜为荷电膜,所述纳滤膜的孔径为1~2nm,截留分子量范围为150~2000。
循环水旁流过滤器为多介质过滤器、活性炭过滤器、纤维过滤器及重力式过滤器中的一个或几个的组合。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统在具体操作时,先通过石灰、混凝剂及助凝剂对氯根水源水进行混凝处理,以降低氯根水源水中的碱度、硬度、悬浮物及有机物的含量,从而去除循环水补水沉淀过程的有机物、悬浮物及胶态硅,并缓解有机物对纳滤膜组件造成的有机污染及微生物污染,通过对循环水补水中碱度及硬度等结垢性离子的去除可以减轻纳滤膜组件的无机结垢。另外,将澄清池底部含有丰富钙源的污泥排至脱硫吸收塔中作为脱硫吸收剂,实现污泥的再利用。澄清池输出的水进入到纳滤膜组件中进行分离,其中,分离出的纳滤产水中SO4 2-、Ca2+及Mg2+等结垢性离子含量较低,纳滤产水补入循环水冷却塔中,本实用新型可以在投加循环水水质稳定剂的前提下,将循环水浓缩倍率控制在25倍以上,实现循环水的超高浓缩倍率运行及循环水冷却塔的零排污,其中,分离出的纳滤浓水中SO4 2-、Ca2+及Mg2+离子的质量浓度之和占总含盐量的80%左右,将纳滤浓水补入脱硫吸收塔中,生成的硫酸钙在脱硫吸收塔内结晶析出,并最终以石膏的形式实现废水资源化利用。另外,循环水在超高浓缩倍率运行条件下,为防止发生结垢及污泥沉积的问题,本实用新型设置有循环水旁流过滤器,通过循环水旁流过滤器避免循环水出现结垢及污泥沉积的问题,结构简单,操作方便,成本低,整个系统运行安全稳定性较高。
进一步,纳滤膜组件中的纳滤膜为荷电膜,所述纳滤膜的孔径为1~2nm,截留分子量范围为150~2000,该纳滤膜对二价离子的去除率大于90%,基本不截留Na+及Cl-等一价离子,纳滤膜可以实现一价离子与二价离子的分离,使纳滤产水中的SO4 2-、Ca2+及Mg2+等结垢性离子含量很低,因此采用纳滤产水作为循环水补水,在投加循环水水质稳定剂的前提下,循环水浓缩倍率控制在25倍以上,可实现循环水得超高浓缩倍率运行及循环水冷却塔的零排污。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中,1为原水池、2为凝聚池、3为絮凝池、4为澄清池、5为清水池、6为凝聚剂储罐、7为石灰乳储罐、8为助凝剂储罐、9为硫酸储罐、10为污泥回流泵、11为剩余污泥泵、12为清水泵、13为保安过滤器、14为阻垢剂加药系统、15为高压泵、16为纳滤膜组件、17为纳滤产水箱、18为循环水补水泵、19为纳滤浓水箱、20为脱硫吸收塔、21为循环水水质稳定剂加药系统、22为循环水冷却塔、23为提升泵、24为循环水旁流过滤器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
参考图1,本实用新型所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统包括原水池1、凝聚剂储罐6、凝聚池2、石灰乳储罐7、助凝剂储罐8、絮凝池3、澄清池4、纳滤膜组件16、脱硫吸收塔20、循环水冷却塔22及循环水旁流过滤器24;原水池1的出口及凝聚剂储罐6的出口与凝聚池2的入口相连通,凝聚池2的出口、石灰乳储罐7的出口及助凝剂储罐8的出口均与絮凝池3的入口相连通,絮凝池3的出口与澄清池4的入口相连通,澄清池4的上清液出口与纳滤膜组件16的入口相连通,纳滤膜组件16的纳滤浓水出口与脱硫吸收塔20的入口相连通,纳滤膜组件16的纳滤产水出口与循环水冷却塔22的入水口相连通,循环水冷却塔22的出水口与循环水旁流过滤器24的入口相连通,循环水旁流过滤器24的出口与循环水冷却塔22的入口相连通,澄清池4的底部出口分为两路,其中一路与脱硫吸收塔20的入口相连通,另一路与絮凝池3的入口相连通。
本实用新型还包括清水池5、硫酸储罐9、清水泵12、保安过滤器13、阻垢剂加药系统14及高压泵15,其中,澄清池4的上清液出口及硫酸储罐9的出口与清水池5的入口相连通,清水池5的出口经清水泵12与保安过滤器13的入口相连通,保安过滤器13的出口及阻垢剂加药系统14的出口与高压泵15的入口相连通,高压泵15的出口与纳滤膜组件16的入口相连通;纳滤膜组件16的纳滤浓水出口经纳滤浓水箱19与脱硫吸收塔20的入口相连通。
本实用新型还包括循环水水质稳定剂加药系统21、纳滤产水箱17及循环水补水泵18,纳滤膜组件16的纳滤产水出口经纳滤产水箱17及循环水补水泵18的入口相连通,循环水补水泵18的出口及循环水水质稳定剂加药系统21的出口与循环水冷却塔22的入口相连通。
循环水冷却塔22的出口经提升泵23与循环水旁流过滤器24的入口相连通;澄清池4的底部出口经污泥回流泵10与絮凝池3的入口相连通;澄清池4的底部出口经剩余污泥泵11与脱硫吸收塔20的入口相连通。
纳滤膜组件16中的纳滤膜为荷电膜,所述纳滤膜的孔径为1~2nm,截留分子量范围为150~2000;循环水旁流过滤器24为多介质过滤器、活性炭过滤器、纤维过滤器及重力式过滤器中的一个或几个的组合。
本实用新型的具体操作过程为:
低氯根水源水进入到原水池1中,原水池1输出的水与凝聚剂储罐6输出的凝聚剂进入到凝聚池2中,通过凝聚剂使低氯根水源水中的有机物、悬浮物及胶态硅混凝,然后再与石灰乳储罐7输出的石灰乳、助凝剂储罐8输出的阻凝剂以及澄清池4输出的污泥汇流后进入到絮凝池3底部的导流筒中,其中,低氯根水源水与石灰乳及助凝剂混合,使低氯根水源水中的有机物、悬浮物、硬度及胶态硅沉淀到絮凝池3的底部形成污泥,絮凝池3顶部输出的水经澄清池4澄清后进入纳滤膜组件16中进行纳滤,纳滤膜组件16输出的纳滤浓水进入到脱硫吸收塔20中,纳滤膜组件16输出的纳滤产水进入到循环水冷却塔22中,澄清池4底部输出的污泥分为两路,其中,一路进入到絮凝池3底部的导流筒中,另一路作为脱硫吸收剂进入到脱硫吸收塔20中;循环水冷却塔22输出的循环水经循环水旁流过滤器24过滤后进入到循环水冷却塔22中。
另外,澄清池4输出的水经清水池5及清水泵12加压后再经过保安过滤器13去除微小悬浮杂质,然后再与阻垢剂加药系统14输出的阻垢剂汇流后经高压泵15进入到纳滤膜组件16中,纳滤膜组件16输出的纳滤产水经纳滤产水箱17补充至循环水冷却塔22中,纳滤膜组件16输出的纳滤浓水经纳滤浓水箱19补入脱硫吸收塔20。
对于低氯根水源、且凝汽器管材采用316、317等不锈钢管材的电厂,SO4 2-、Ca2+、Mg2 +等离子引起的结垢问题是限制循环水浓缩倍率提高的关键因素,纳滤膜将进水中的一、二价离子分离,淡水侧SO4 2-、Ca2+、Mg2+等结垢性离子含量很低。采用纳滤产水作为循环水补水,循环水浓缩倍率控制在25倍以上,循环水系统无结垢及腐蚀的风险,可以实现循环水的超高浓缩倍率运行及冷却塔的零排污。纳滤浓水中SO4 2-、Ca2+、Mg2+等二价离子质量浓度占含盐量的80%以上,根据纳滤浓水水质的特点,将其补入脱硫吸收塔20中,生成的硫酸钙在脱硫吸收塔20内结晶析出,并最终以石膏的形式实现废水资源化利用。
循环水浓缩倍率大幅提升后,循环水中的悬浮物含量较高,为了防止循环水系统发生污泥沉积,需要设置循环水旁流过滤器24,循环水冷却塔22输出的循环水晶提升泵23升压,然后再经循环水旁流过滤器24过滤后进入到循环水冷却塔22中。
以上所述仅是本实用新型的实施步骤的举例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,包括原水池(1)、凝聚剂储罐(6)、凝聚池(2)、石灰乳储罐(7)、助凝剂储罐(8)、絮凝池(3)、澄清池(4)、纳滤膜组件(16)、脱硫吸收塔(20)、循环水冷却塔(22)及循环水旁流过滤器(24);
原水池(1)的出口及凝聚剂储罐(6)的出口与凝聚池(2)的入口相连通,凝聚池(2)的出口、石灰乳储罐(7)的出口及助凝剂储罐(8)的出口均与絮凝池(3)的入口相连通,絮凝池(3)的出口与澄清池(4)的入口相连通,澄清池(4)的上清液出口与纳滤膜组件(16)的入口相连通,纳滤膜组件(16)的纳滤浓水出口与脱硫吸收塔(20)的入口相连通,纳滤膜组件(16)的纳滤产水出口与循环水冷却塔(22)的入水口相连通,循环水冷却塔(22)的出水口与循环水旁流过滤器(24)的入口相连通,循环水旁流过滤器(24)的出口与循环水冷却塔(22)的入口相连通,澄清池(4)的底部出口分为两路,其中一路与脱硫吸收塔(20)的入口相连通,另一路与絮凝池(3)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,还包括清水池(5)、硫酸储罐(9)、清水泵(12)、保安过滤器(13)、阻垢剂加药系统(14)及高压泵(15),其中,澄清池(4)的上清液出口及硫酸储罐(9)的出口与清水池(5)的入口相连通,清水池(5)的出口经清水泵(12)与保安过滤器(13)的入口相连通,保安过滤器(13)的出口及阻垢剂加药系统(14)的出口与高压泵(15)的入口相连通,高压泵(15)的出口与纳滤膜组件(16)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,纳滤膜组件(16)的纳滤浓水出口经纳滤浓水箱(19)与脱硫吸收塔(20)的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,还包括循环水水质稳定剂加药系统(21)、纳滤产水箱(17)及循环水补水泵(18),纳滤膜组件(16)的纳滤产水出口经纳滤产水箱(17)及循环水补水泵(18)的入口相连通,循环水补水泵(18)的出口及循环水水质稳定剂加药系统(21)的出口与循环水冷却塔(22)的入口相连通。
5.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,循环水冷却塔(22)的出口经提升泵(23)与循环水旁流过滤器(24)的入口相连通。
6.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,澄清池(4)的底部出口经污泥回流泵(10)与絮凝池(3)的入口相连通。
7.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,澄清池(4)的底部出口经剩余污泥泵(11)与脱硫吸收塔(20)的入口相连通。
8.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,纳滤膜组件(16)中的纳滤膜为荷电膜,所述纳滤膜的孔径为1~2nm,截留分子量范围为150~2000。
9.根据权利要求1所述的低氯根水源火电厂循环水冷却塔零排污处理系统,其特征在于,循环水旁流过滤器(24)为多介质过滤器、活性炭过滤器、纤维过滤器及重力式过滤器中的一个或几个的组合。
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