火電廠廢水綜合利用

發(fā)表時(shí)間：2020-07-03 16:29:19 閱讀次

水資源作為基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的資源，對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，國(guó)家對(duì)工業(yè)用水控制較為嚴(yán)格，火力發(fā)電廠作為工業(yè)用水大戶，其用水量和排水量十分巨大。

1火電廠主要廢水系統(tǒng)
火電廠主要廢水包括（輔機(jī)）循環(huán)水、排污水，鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)根據(jù)其不同的工藝流程會(huì)產(chǎn)生懸浮性廢水、酸堿再生廢水及反滲透排濃水，凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水，生活污水，含煤廢水及脫硫廢水等，這些廢水根據(jù)工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)收集和分質(zhì)回用，實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用[1]。通過(guò)水的梯級(jí)使用和循環(huán)利用，提高水的重復(fù)利用率，在對(duì)各類(lèi)廢水分類(lèi)收集和分質(zhì)回用的基礎(chǔ)上，提高廢水回收率，少量難以回用的末端廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理后進(jìn)行回用，從而實(shí)現(xiàn)全廠廢水“零排放”。

2全廠廢水梯級(jí)利用設(shè)計(jì)思路
通過(guò)對(duì)火電廠各類(lèi)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析可知，全廠廢水主要可分為四大類(lèi)，即懸浮性廢水、高含鹽量廢水、生活污水及脫硫廢水。懸浮性廢水主要包括鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)過(guò)濾系統(tǒng)反洗排水、非經(jīng)常性的空預(yù)器沖洗水、含煤廢水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)除鐵裝置反洗廢水等；高含鹽量廢水主要來(lái)自于（輔機(jī)）循環(huán)水排污水、鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)反滲透排濃水及離子交換器再生廢水、凝結(jié)水精處理除鹽系統(tǒng)再生廢水非經(jīng)常性鍋爐酸洗廢水等，生活污水主要是電廠生活用水排污水；懸浮性廢水通過(guò)工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)經(jīng)除濁處理后回用于循環(huán)水系統(tǒng)，高含鹽廢水需除硬、脫鹽處理回用于循環(huán)水系統(tǒng)或調(diào)整pH值后用于對(duì)水質(zhì)要求較低的系統(tǒng)，如脫硫系統(tǒng)、渣倉(cāng)沖洗水、灰場(chǎng)噴灑水等[2]。脫硫廢水的水質(zhì)與脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸收劑、脫硫工藝用水的水質(zhì)等多種因素有關(guān)，與電廠其他廢水差別較大，處理難度也較大，且處理工藝中設(shè)備的設(shè)計(jì)條件和使用的藥品也不同，故宜單獨(dú)處理，且作為末端處理。綜上所述，廢水的梯級(jí)利用流程見(jiàn)圖1。

3脫硫廢水處理系統(tǒng)詳述
脫硫系統(tǒng)作為末端用水點(diǎn)，其廢水排放量直接關(guān)系全廠的廢水排放水平，脫硫廢水的消納在發(fā)電廠一般主要用于灰?guī)鞌嚢?，但是，在干灰有綜合利用途徑時(shí)，脫硫廢水無(wú)法消納，或是由于廢水梯級(jí)利用后，水質(zhì)逐漸惡化，后續(xù)工藝難以利用，或者是廢水本身水質(zhì)較為惡劣，難以梯級(jí)利用，致使電廠還存在部分廢水需要進(jìn)一步處理；對(duì)于濕冷機(jī)組，因廢水排放量大，廢水幾乎不可能在廠內(nèi)完全平衡，因而，脫硫廢水的處理就顯得尤為重要了，那么，脫硫廢水系統(tǒng)如何選擇，在技術(shù)性能滿足的前提下，經(jīng)濟(jì)性是系統(tǒng)選擇的關(guān)鍵。
目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)方案主要是預(yù)處理+預(yù)濃縮+深度濃縮+結(jié)晶。脫硫廢水硬度含量高，總硬度有時(shí)可達(dá)上百毫摩爾每升，需要進(jìn)行預(yù)處理軟化，將脫硫廢水主要陽(yáng)離子為鈉、鎂、鈣混合的雜鹽體系轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子以鈉離子為主的鈉鹽體系，鈉鹽的易溶性可有效防止后續(xù)濃縮處理系統(tǒng)以及結(jié)晶設(shè)備結(jié)垢[3]。脫硫廢水預(yù)處理一般可采用以下方案：石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器處理工藝；石灰-碳酸鈉軟化-管式微濾膜處理工藝。預(yù)濃縮系統(tǒng)目前廣泛采用的是膜法，可采用電滲析工藝（ED）、納濾(NF)+反滲透工藝、高效反滲透工藝等，使廢水進(jìn)一步濃縮，含鹽量達(dá)到50000~60000mg/L。
深度濃縮技術(shù)主要有膜法及熱法，膜法有電滲析工藝（ED）、正滲透（FO）、碟管式反滲（DTRO）、納濾(NF)等，熱法主要有蒸發(fā)塘、煙道霧化蒸發(fā)、多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)（MED）、蒸汽機(jī)械再壓縮蒸發(fā)（MVR）、低溫常壓蒸發(fā)技術(shù)（NED）等，使廢水的鹽分濃縮至約100000~150000mg/L左右，進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行固液分離。
3.1膜法濃縮技術(shù)論述
電滲析技術(shù)也是利用離子交換特性去除水中溶解類(lèi)雜質(zhì)的，電滲析膜是由離子交換樹(shù)脂制成，它實(shí)質(zhì)上是離子交換樹(shù)脂除鹽的另一種形式，按其選擇透過(guò)性能分為陽(yáng)膜和陰膜，用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂制成的膜是陽(yáng)膜，用陰離子交換樹(shù)脂制成的膜是陰膜，在直流電場(chǎng)作用下，利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，使溶液中呈離子狀態(tài)的溶質(zhì)和溶劑分離的一種理化學(xué)過(guò)程，是膜分離技術(shù)的一種，進(jìn)水水質(zhì)要求低，較低TDS可獲得>90%回收率，COD去除率低,TDS高時(shí)能耗高。
正滲透是一種利用膜兩側(cè)不同溶液的滲透壓差作為驅(qū)動(dòng)力，使得水能自發(fā)地從原料液一側(cè)透過(guò)分離膜到達(dá)驅(qū)動(dòng)液一側(cè)，從而起到原料液脫水減量的過(guò)程,具有高回收率、低壓運(yùn)行、能耗低和抗污染等特點(diǎn)，其最終濃縮液鹽含量最高可達(dá)20%，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較低，清洗周期較長(zhǎng)。正滲透處理技術(shù)的進(jìn)水濃度一般大于5%，進(jìn)水濃度太低則經(jīng)濟(jì)性較差。正滲透處理技術(shù)雖然具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是其仍受制于具有選擇透過(guò)性的膜和高滲透壓的驅(qū)動(dòng)溶液這兩個(gè)重要因素，正滲透膜兩側(cè)產(chǎn)生的滲透壓差是正滲透過(guò)程能得以持續(xù)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)力，而汲取液的滲透壓是決定這種驅(qū)動(dòng)力大小的關(guān)鍵因素[4]。理想的汲取液應(yīng)具有高的滲透壓、能方便地與水分離、可以循環(huán)利用、無(wú)毒、高的穩(wěn)定性等特點(diǎn)。汲取液主要有兩個(gè)類(lèi)型：無(wú)機(jī)汲取液和有機(jī)汲取液。無(wú)機(jī)汲取液主要為NH4HCO3。NH4HCO3在水中具有高的溶解度，可產(chǎn)生較高的滲透壓，獲得較高的產(chǎn)水率。將稀釋后的汲取液加熱到60℃，碳酸氫銨分解為氨氣和二氧化碳?xì)怏w，采用蒸餾等方法從水產(chǎn)品中分離出來(lái)，然后再將其重新溶解于水中得到銨鹽汲取液，使其循環(huán)利用。在使用NH4HCO3作汲取液時(shí)，常常發(fā)生NH4HCO3溶解不完全，NH4HCO3發(fā)生分解，造成穩(wěn)定性問(wèn)題；而且在回收再生時(shí)很難做到NH3從產(chǎn)品水中全部去除，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品水中氨含量超過(guò)2mg/L。有機(jī)汲取液通常有2-甲基咪唑類(lèi)化合物、聚丙烯酸鈉（PAA-Na）等聚合物。聚合物電解質(zhì)溶液作為正滲透的汲取液具有高水通量、最低反向通量及易再生等優(yōu)勢(shì)。
DTRO碟管式反滲透是反滲透的一種形式，是一種獨(dú)特的膜分離設(shè)備。碟管式膜組件采用開(kāi)放式流道，膜組件兩導(dǎo)流盤(pán)直接距離為4mm，盤(pán)片表面有一定方式排列的凸點(diǎn)。這種特殊的力學(xué)設(shè)計(jì)使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜表面遇凸點(diǎn)碰撞時(shí)形成湍流，增加透過(guò)速率和自清洗功能，從而有效的避免了膜堵塞和濃差極化現(xiàn)象，成功地延長(zhǎng)了膜片的使用壽命；清洗時(shí)也容易將膜片上的積垢洗凈，保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含沙系數(shù)的廢水，適應(yīng)惡劣的進(jìn)水條件；是一種應(yīng)用于液體脫鹽及凈化的新型膜分離組件，其耐高壓、抗污染特點(diǎn)十分明顯,在高濁度、高SDI值、高鹽分、高COD的情況下，也能有效穩(wěn)定運(yùn)行,是專門(mén)針對(duì)高濃度料液的過(guò)濾分離而開(kāi)發(fā)的。
納濾膜具有反滲透膜的性質(zhì)，也是以壓力差為推動(dòng)力，介于反滲透和超濾之間的截留水中納米級(jí)顆粒物的一種膜分離技術(shù)，或稱選擇性反滲透膜或松散反滲透膜。對(duì)單價(jià)陰離子鹽溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液，如對(duì)氯化鈉及氯化鈣的脫除率為20%～80%，而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為90%～98%，NF一般作為高回收率RO單元的預(yù)處理,掃除了高鹽廢水RO膜污染因素和結(jié)垢因素，納濾去除和高倍率濃縮COD及其他有機(jī)污染物,易于形成結(jié)垢的二價(jià)陰離子和陽(yáng)離子無(wú)機(jī)鹽的分級(jí)(主要是硫酸鹽和其他一價(jià)鹽的分級(jí)截留)實(shí)現(xiàn)了預(yù)脫鹽,可降低后續(xù)RO系統(tǒng)的TDS負(fù)荷。
上述各類(lèi)膜在零排放系統(tǒng)中均不是獨(dú)立運(yùn)行，需要結(jié)合水質(zhì)條件組合或串聯(lián)運(yùn)行。
3.2熱法濃縮技術(shù)論述
熱法蒸發(fā)技術(shù)是用加熱的方法使溶液中的一部分溶劑汽化，從而提高溶液的濃度，或使溶液濃縮飽和而析出溶質(zhì)的過(guò)程。加熱蒸發(fā)用于廢水處理的目的就是加熱廢水，使水分大量汽化，將廢水濃縮減量或使其溶質(zhì)結(jié)晶析出，蒸發(fā)后的冷凝水回用。蒸發(fā)減量技術(shù)主要有蒸發(fā)塘、煙道霧化蒸發(fā)、多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)（MED）、蒸汽機(jī)械再壓縮蒸發(fā)（MVR）、低溫常壓蒸發(fā)技術(shù)（NED）等。
蒸發(fā)塘是利用自然蒸發(fā)的原理將高鹽廢水中的水分蒸發(fā)，使鹽份濃度達(dá)到飽和而結(jié)晶析出的一種技術(shù)。蒸發(fā)塘池底設(shè)置防滲系統(tǒng)，以防止對(duì)地下水的影響。自然蒸發(fā)具有處置成本低、運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、抗沖擊負(fù)荷好、運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但蒸發(fā)塘的缺點(diǎn)是需要較大的占地面積且場(chǎng)地需要平整，風(fēng)速、日照時(shí)間均需要有一定要求，在北方寒冷地區(qū)還需考慮防凍措施，地下水的防滲防污染也是必須考慮的條件，鑒于這些缺點(diǎn)，蒸發(fā)塘的應(yīng)用受到了限制。
煙道霧化蒸發(fā)技術(shù)將末端廢水通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行霧化，噴入電廠煙道內(nèi)，利用煙道內(nèi)高溫?zé)煔鈱㈧F化后的廢水顆粒蒸干，形成固體顆粒并在除塵器中被吸附除去，達(dá)到脫硫廢水零排放的目的。末端廢水煙道霧化蒸發(fā)技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況的不同，可以有多種實(shí)施方式，如在除塵器入口前煙道霧化噴射廢水、在空預(yù)器入口前煙道霧化噴射廢水、引部分煙氣至蒸發(fā)器作為熱源蒸發(fā)廢水等。煙道霧化蒸發(fā)處理工藝需根據(jù)煙氣流量、煙氣溫度等參數(shù)來(lái)計(jì)算確定煙道的蒸發(fā)容量，并根據(jù)霧化噴射裝置的性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合煙道內(nèi)流場(chǎng)變化特點(diǎn)，優(yōu)化布置霧化噴射裝置。
多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)（MED）是在單效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的蒸發(fā)技術(shù)，其特征是將一系列的水平管或垂直管與膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái)，并被分為若干效組，用一定量的蒸汽通過(guò)多次的蒸發(fā)和冷凝從而得到多倍于加熱蒸汽量的淡化過(guò)程。多效蒸發(fā)中效數(shù)的排序是以生蒸汽進(jìn)入的那一效作為第一效，第一效出來(lái)的二次蒸汽作為加熱蒸汽進(jìn)入第二效……依此類(lèi)推。多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸汽熱能進(jìn)行循環(huán)并多次重復(fù)用，以減少熱能消耗，降低運(yùn)行成本。在多效蒸發(fā)工藝中，為了保證加熱蒸氣在每一效的傳熱推動(dòng)力，各效的操作壓力必須依次降低，由此使得各效的蒸汽沸點(diǎn)和二次蒸汽壓強(qiáng)依次降低。末端廢水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中的加熱蒸氣的作用下逐漸蒸發(fā)，利用前一效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽，作為后一效蒸發(fā)器熱源。由于后一效廢水沸點(diǎn)溫度和壓力比前一效低，效與效之間的熱能再生利用可以重復(fù)多次。由于加熱蒸汽溫度隨著效數(shù)逐漸降低，多效蒸發(fā)器一般只做到四效，四效后蒸發(fā)效果就很差。
雖然多效蒸發(fā)把前效產(chǎn)生的二次蒸汽作為后效的加熱蒸汽，但第一效仍然需要不斷補(bǔ)充大量新鮮蒸汽。多效蒸發(fā)過(guò)程需要消耗大量的蒸汽，蒸發(fā)處理1t水大約需要消耗0.5~1.5t蒸汽
蒸汽機(jī)械再壓縮蒸發(fā)（MVR）系統(tǒng)在高鹽廢水的濃縮處理中有較多的應(yīng)用。常用的降膜式蒸汽機(jī)械再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，由蒸發(fā)器和結(jié)晶器兩單元組成。廢水首先送到機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器（BC）中進(jìn)行濃縮，經(jīng)蒸發(fā)器濃縮之后，濃鹽水再送到MVR強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步濃縮結(jié)晶，將水中高含量的鹽分結(jié)晶成固體。其工作原理是物料經(jīng)分配裝置均勻分配于蒸發(fā)器各加熱管內(nèi)，物料在重力和真空誘導(dǎo)及氣流作用下，成膜狀自上而下流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與加熱管外壁加熱蒸汽發(fā)生熱交換而蒸發(fā)。降膜蒸發(fā)器是液膜傳熱，其傳熱系數(shù)高于其他形式的蒸發(fā)器。
低溫常壓蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)（NED）是蒸發(fā)結(jié)晶一體化系統(tǒng)，是將廢水加熱到40～80℃后，利用大流量循環(huán)風(fēng)將水蒸發(fā)，然后在冷凝室將水汽凝結(jié)，廢水在蒸發(fā)室不斷濃縮直至結(jié)晶。經(jīng)蒸發(fā)后的廢水濃度不斷升高，并達(dá)到飽和，達(dá)到飽和溶解度的鹽從溶液中析出形成固體顆粒，并通過(guò)固液分離器實(shí)現(xiàn)固體與溶液的最終分離。系統(tǒng)中采用熱泵壓縮機(jī)組在制備冷凝系統(tǒng)所需冷水的同時(shí)，將水中的熱量轉(zhuǎn)移用來(lái)加熱原廢水，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部能量的循環(huán)利用。低溫常壓蒸發(fā)結(jié)晶的設(shè)備不需要將水加熱至沸騰，在低溫、常壓的環(huán)境下運(yùn)行。
3.3膜系統(tǒng)與熱法濃縮系統(tǒng)小結(jié)
如何選擇濃縮系統(tǒng)成為零排放處理的關(guān)鍵，熱法由于其靜態(tài)投資較多而使其應(yīng)用受到了限制，膜法作為廢水的濃縮環(huán)節(jié)是目前水處理零排放的主要技術(shù)路線，經(jīng)預(yù)處理、膜法深度濃縮處理后的濃縮廢液含鹽量達(dá)150000mg/L后進(jìn)入后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。但是，不可回避的問(wèn)題是，膜法（尤其是反滲透膜）由于其對(duì)進(jìn)水的要求苛刻，不僅需去除結(jié)垢性物質(zhì)如鈣、鎂、硅等，還需去除有機(jī)物、懸浮物等，因而所需要的預(yù)處理流程長(zhǎng)，且加藥量較大，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加，且會(huì)增加污泥排放量；另外，膜系統(tǒng)由于其特有的結(jié)構(gòu)，正常使用壽命約為5年左右，處理高含鹽廢水的膜運(yùn)行壽命可能會(huì)更短，使用3年左右可能會(huì)出現(xiàn)膜元件的無(wú)法恢復(fù)而更換，那么，在壽命期膜的更換費(fèi)用也會(huì)相當(dāng)可觀。熱法濃縮根據(jù)現(xiàn)已有廢水零排放的運(yùn)行成果來(lái)看（神華榆林能源化工廢水零排放），濃縮可以達(dá)將近30倍，在進(jìn)水含鹽量約為20000mg/L左右的情況下，濃縮廢液含鹽量可高150000mg/L，目前運(yùn)行效果較好；據(jù)有關(guān)資料介紹，熱法濃縮進(jìn)水含鹽量在高于50000mg/L時(shí)，可直接進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)，無(wú)須進(jìn)行預(yù)濃縮，蒸發(fā)濃縮倍率10倍以上效果較好，而結(jié)晶系統(tǒng)的濃縮倍率不宜太大，宜為2-3倍。

4脫硫廢水處理經(jīng)濟(jì)性分析
4.1預(yù)處理及預(yù)濃縮系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析
通過(guò)前述對(duì)脫硫廢水處理技術(shù)的分析，預(yù)處理的主要目地是為去除結(jié)垢性離子，以滿足后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，目前火電廠脫硫廢水的預(yù)處理因石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器處理工藝較為成熟，應(yīng)用較多；預(yù)濃縮系統(tǒng)采用反滲透工藝較多，為防止反滲透膜有機(jī)物污染因素和結(jié)垢因素，在反滲透前設(shè)置納濾膜或投加大量的阻垢劑及消除有機(jī)物藥劑，以去除和高倍率濃縮COD及其他有機(jī)污染物及易于形成結(jié)垢的二價(jià)陰離子和陽(yáng)離子，由于投機(jī)藥劑阻垢及消除有機(jī)物的影響需要精確的運(yùn)行控制，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行影響較大，故以納濾+反滲透工藝作為預(yù)濃縮系統(tǒng)應(yīng)用較多，本文以石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過(guò)濾器（預(yù)處理）+納濾+反滲透工藝（工藝）為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。
表1為一典型脫硫廢水水質(zhì)，以該水質(zhì)為例分析預(yù)處理及與濃縮的設(shè)備如下：
預(yù)處理加預(yù)濃縮系統(tǒng)主要設(shè)備為：三聯(lián)箱、反應(yīng)池?cái)嚢杵?、澄清器、污泥濃縮池、原水箱、原水泵、污泥濃縮池?cái)嚢栾L(fēng)機(jī)、清水泵、廢水提升泵、污泥循環(huán)泵、污泥排放泵、污泥脫水機(jī)、變孔隙濾池、納濾混合水箱、納濾原水箱、NF原水泵、NF保安過(guò)濾器、NF高壓泵、NF裝置、反滲透低壓給水泵、反滲透保安過(guò)濾器、反滲透高壓泵、反滲透裝置、加藥裝置及儀表等。
預(yù)處理系統(tǒng)噸水建安工程費(fèi)：4.13萬(wàn)元，預(yù)濃縮系統(tǒng)噸水建安工程費(fèi)：18萬(wàn)元，合計(jì)：22.13萬(wàn)元。
噸水土建工程費(fèi)：10.8萬(wàn)元。噸水靜態(tài)投資合計(jì)32.93萬(wàn)元。
噸水年折舊額（按15年直線法折舊，不考慮殘值）：2.2萬(wàn)元，年利息（按80%貸款，年利率4.9%）：862元。
噸水運(yùn)行成本：20.08元。
噸水完全成本：22.7元。

4.2深度濃縮+結(jié)晶系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析
濃縮分別以熱法及膜法為例分析系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用及投資。
4.2.1以膜法深度濃縮
以膜法深度濃縮的主要系統(tǒng)工藝組合有：DTRO+強(qiáng)制蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工藝、FO+強(qiáng)制蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)等，DTRO是專門(mén)針對(duì)高濃度料液的過(guò)濾分離而開(kāi)發(fā)的工藝，而FO正滲透工藝由于濃縮液的分離影響運(yùn)行的穩(wěn)定性，系統(tǒng)還不是很成熟，故本文以DTRO+強(qiáng)制蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。
DTRO+強(qiáng)制蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工藝主要設(shè)備為：DTRO低壓泵、安過(guò)濾器、DTRO電加熱器、膜柱、加藥裝置、各類(lèi)水箱、蒸發(fā)系統(tǒng)、結(jié)晶系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等。
系統(tǒng)噸水建安工程費(fèi)：分鹽310萬(wàn)元，不分鹽244萬(wàn)元。
噸水土建工程費(fèi)：17萬(wàn)元。
噸水靜態(tài)投資合計(jì)分鹽327萬(wàn)元，不分鹽261萬(wàn)元。
噸水年折舊額（按15年直線法折舊，不考慮殘值）：分鹽21.8萬(wàn)元，不分鹽17.4萬(wàn)元，年利息（按80%貸款，年利率4.9%）：分鹽1.07萬(wàn)元，不分鹽0.86萬(wàn)元。
噸水運(yùn)行成本：膜更換費(fèi)用（每3年更換一次膜）7.6元，蒸汽耗量5元，電費(fèi)15元，清洗費(fèi)用0.2元，維護(hù)費(fèi)用1.7元，藥品耗量0.2元，合計(jì)29.4元。
噸水完全成本：分鹽55.5元，不分鹽50.2元。
4.2.2以熱法濃縮
2016年11月實(shí)地考察了陜西某化工項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況，介紹如下：系統(tǒng)流程為熱法濃縮+結(jié)晶系統(tǒng)，來(lái)水水源為高效反滲透濃水+兩級(jí)鈉離子交換器的再生廢水；原水系統(tǒng)流程為：兩級(jí)高密度澄清池（石灰、碳酸鈉雙堿法）—變孔隙濾池—超率裝置—兩級(jí)鈉離子軟化—高效反滲透—清水至循環(huán)水系統(tǒng)，反滲透濃水及鈉離子交換器的再生廢水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，其中反滲透濃水濃縮倍率約為10倍，進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的水質(zhì)如下：

蒸發(fā)系統(tǒng)采用的是垂直降膜蒸發(fā)器+FC強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器，系統(tǒng)處理水量設(shè)計(jì)值為40t/h，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行1年多，運(yùn)行中消耗的主要藥劑為阻垢劑及消泡劑，運(yùn)行費(fèi)用32.19元/噸，完全成本：44.57元（其中每噸水的消耗包括：電耗：25.54KWh,蒸汽：89.17kg，藥劑：7.87元，人工成本：2.64元，設(shè)備折舊：12.38元）。
系統(tǒng)靜態(tài)投資折算為噸水為245萬(wàn)元。
噸水年折舊額（按15年直線法折舊，不考慮殘值）：16.3萬(wàn)元，年利息（按80%貸款，年利率4.9%）：0.8萬(wàn)元。
噸水運(yùn)行成本：32.19元。噸水完全成本：51.7元。

5關(guān)于固廢
因水污染的日趨嚴(yán)重及水資源的匱乏，目前國(guó)家各部門(mén)均對(duì)廢水的處理及水源的合理利用均非常重視，就如同十幾年前對(duì)廢氣的重視一樣，截至到目前，廢氣的處理已經(jīng)比較成熟且得到了有效的治理，而水的處理（零排放）現(xiàn)在剛處于起步階段，對(duì)固廢的處理還沒(méi)引起各級(jí)部門(mén)的重視，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著廢水零排放的大面積實(shí)施與應(yīng)用，固廢的產(chǎn)生量也會(huì)成為又一環(huán)境污染源，如何處理固廢會(huì)成為又一環(huán)保課題。脫硫廢水作為電廠廢水的末端處理系統(tǒng)，其廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，且常含有重金屬，有些重金屬是第一類(lèi)污染物，經(jīng)處理可以固化到固廢中，因而如何界定固廢的屬性及如何處理成為固廢處理的關(guān)鍵，一般固廢處理成本較低，約2000~3000元/噸，危廢的處理成本會(huì)非常高，約4500元/噸左右，根據(jù)危廢的定義，含有第一類(lèi)污染物離子的化合物屬于危廢，那么脫硫廢水產(chǎn)生的固廢將很大程度上會(huì)被定義為危廢，危廢的處理進(jìn)而又引發(fā)一系列的問(wèn)題，如預(yù)防地下水的污染、滲濾液的處理，填埋場(chǎng)的處置等等問(wèn)題，會(huì)對(duì)發(fā)電成本產(chǎn)生較大的影響。
噸水污泥產(chǎn)生量：預(yù)處理+預(yù)濃縮系統(tǒng)的污泥產(chǎn)生量為：0.006t,按危廢界定，濃縮結(jié)晶系統(tǒng)污泥產(chǎn)生量為：0.01t,按一般工業(yè)固廢界定。
6廢水處理系統(tǒng)對(duì)發(fā)電成本的影響
通過(guò)上述分析，廢水處理主要按3大塊分析，即廢水預(yù)處理+預(yù)濃縮單元，廢水深度濃縮單元，蒸發(fā)結(jié)晶單元，針對(duì)不同的電廠水質(zhì)不同，廢水來(lái)源不同，系統(tǒng)選擇會(huì)有差別，本文以火電廠典型的脫硫廢水水質(zhì)作為分析，預(yù)處理系統(tǒng)采用雙堿軟化+過(guò)濾，預(yù)濃縮系統(tǒng)采用納濾+反滲透工藝，深度濃縮系統(tǒng)分別按熱法及膜法工藝進(jìn)行分析，最后是蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。
（1）各系統(tǒng)單元噸水靜態(tài)投資合計(jì)為：采用膜法濃縮系統(tǒng)：分鹽360萬(wàn)元，不分鹽294萬(wàn)元；采用熱法濃縮245萬(wàn)元。（2）噸水運(yùn)行費(fèi)用為：膜法濃縮分鹽49.48元，熱法32.19元；（3）噸水年折舊及利息額：采用膜法濃縮系統(tǒng)：分鹽24.1萬(wàn)元，不分鹽19.7萬(wàn)元；采用熱法濃縮19.4萬(wàn)元。（4）固體廢物噸水處理費(fèi)用：47元（危廢處理費(fèi)按4500元/噸，一般工業(yè)固廢處理費(fèi)按2000元/噸）。（5）加上固廢的處理費(fèi)用，噸水運(yùn)行費(fèi)用膜法96元，熱法79元；（6）廢水處理對(duì)發(fā)電成本的影響。
按處理量10t考慮,以2臺(tái)350MW機(jī)組為例，機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)按7000h,年利用小時(shí)數(shù)按5000h計(jì),膜法對(duì)發(fā)電成本的影響約為2.6元/MWh；熱法對(duì)發(fā)電成本的影響約為2.13元/MWh。