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高盐废水解决方案精选(九篇)

高盐废水解决方案

第1篇:高盐废水解决方案范文

随着社会的进步,环境和能源问题已经成为影响国家和企业长期稳定发展最突出的问题。国家大力整顿抓企业的环保和节能减排,节能减排已作为当今企业自主创新和发展的重点,水资源便是其中不可或缺的部分。尤其是对于制盐行业而言,园区有冷凝水、冷却水等大量废水无法得到有效利用,另一方面又需要一定的补充用水。因此,如何能有效利用制盐区的废水,已成为制盐企业下阶段重点解决的目标。

2园区废水分类及利用情况

制盐企业主要产品为氯化钠,故水中也多含有盐类物质。本文主要研究生产废水,经过多方面调研和采样分析,了解到制盐废水的特点主要表现在:一是排放量大,多的直接排放量达到300m3/h以上;二是排放水的温度较高,大多高于40℃;三是排放水中含有大于300mg/L的Cl-存在,该值已经超过国家农田水灌溉标准(GB5084-92)和污水排放标准(GB18918-2002)的废水排放要求;四是盐区的各种废水水质复杂多样、排放点散乱不集中,不易处理。目前制盐企业中废水主要分以下几类:(1)循环冷却水冷却末效蒸汽的冷却水经冷却降温后封闭循环使用。为使其含盐量不致过高,排出部分热水到废水回收池,再经加压输送到循环池中;离心机等设备的冷却水回收作为循环冷却水的补充用水。(2)冷凝水制盐系统Ⅰ效产生的冷凝水经两次闪发回收热能后,返热电站作为锅炉用水,其余各效产生的混合冷凝水预热卤水后,再去冷凝水储桶作洗罐水、冲洗水,部分作为循环冷却水的补充用水,其余再做后续处理。(3)石膏洗涤水和石膏滤液制盐系统排出的石膏母液经斜板沉清桶澄清浓缩后,去石膏浆洗涤桶,再加入制盐系统的混合冷凝水进行搅拌洗涤,澄清后去压滤机进行压滤脱水。产生的石膏洗涤水和石膏滤液含NaCl浓度一般在50g/L左右,经厂区地埋管道回厂区废水池。(4)刷罐水由车间内外排水沟收集后到废水池。(5)除尘水湿式除尘器除尘水的补充一般采用新鲜水或石膏洗涤水,有的厂根据实际情况改用了生产系统的循环上水。当循环使用的除尘水含盐浓度达到250g/L时,由除尘水泵送至离心母液桶,再经母液泵回生产系统。(6)车间冲洗水及平时收集的雨水等。

3废水处理方法及原理

废水处理的方法多种多样,主要有化学法、电渗析法、反渗透法、生化法、加热蒸发法、阴离子树脂交换法等,也可以从生产操作上进行控制。根据制盐园区废水的特点,提出主要采用生产过程控制和RO反渗透处理相结合的方法来处理废水。

3.1生产过程控制生产过程控制指严格管理生产现场,对人力和设备加强管理,对首效进罐压力和各效罐的液位高度要控制好,使设备在正常状态下工作。例如对于循环泵转速主要由变频器控制,应使循环泵始终都能满足设备的正常工作值,来保证各罐内的液位高度始终都处于正常范围,同时应加强现场的管理和维护。总之,对于生产过程的控制降低Cl-的产生,达到排放标准是可以实现的,但它影响到产能的限制,应平衡好两者关系。

3.2RO反渗透处理法RO反渗透处理根据需要可设计为多级处理,以达到不同的处理水质要求,实现综合利用的目的。废水的预处理是反渗透处理中一个不能忽略的系统,它主要是为了保证主要处理系统RO能够正常长期的运行处理而设计的系统。其主要包含:过滤装置+阻垢剂加药系统+UF装置做预处理。预处理的作用是对原水进行初步处理,去除水中悬浮物质和胶体物质以保护反渗透设备的稳定运行。RO反渗透处理系统,是反渗透处理的核心部分。反渗透装置是该设备的预脱盐的核心部分,经反渗透处理的水,能去除绝大部分无机盐、细菌、有机物、微生物。其中还含后反清洗装置,主要用途是在反渗透膜面被污染时,用来对反渗透系统进行化学清洗的,同时在正常运转时,用来进行冲洗,将膜表面的一些沉积物冲掉,并使被压密实的膜恢复,恢复膜的性能,提高产水量,并能延长膜的寿命。RO装置的化学清洗装置由一个清洗药箱、清洗泵、5u保安过滤器及连接管阀件组成,当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗,保证膜长期稳定的运行,降低运行成本。

4废水处理技术路线

4.1生产控制

4.1.1生产工艺的控制从工艺上控制,就目前来看是最符合实际而有效的方法,但它受生产的限制。国内几套进口装备企业已经投入使用,有可以借鉴的方式方法。采用该方法后的废水只能达到合格排放或回收利用一部分,其水的水质还是较为复杂。生产工艺控制可从源头解决产生污水的环节,它可以作为现阶段解决盐区处理废水的一个可行性方案,也可以作为集中处理方法中的前期处理。

4.1.2设备的控制对盐厂先有蒸发装置可以加装除沫器,可基本达到除沫的作用。除沫器既可以安装在蒸发室顶端,也可安装在二次蒸汽管道上,视各厂具体情况而定。这样可以大大减少冷凝水中的氯含量,也是处理废水的一个可行性方案。

4.2集中处理在集中处理工艺中,采用综合处理的方法,在做这个研究时存在两个重要的问题:(1)浓缩水的最后处理问题;(2)综合利用的水量大,如何合理利用问题。以某盐厂为例,在下面流程图中,冷凝水进入一级RO系统,一级RO处理的设定回收率为75%,一级反渗透(RO)的浓水按2∶1的比例与循环水混合,进入二级反渗透(RO),设定回收率为50%。其中淡水1可再经过一次二反渗透(RO)可以发展产业化;浓水2溶解散盐后可以发展第三产业。由上图可看出,在浓水溶解盐区散盐后能够回罐的前提条件下,该处理方式可以充分解决盐区废水外排的情况。盐区在生产和装卸、转运、包装过程中会产生大量的“废盐”,较少的浓水溶解散盐后的溶液可以回罐处理。此技术路线主要受到投入成本影响,但从企业长远的利益和今后的发展目标来看,此路线可行,后期需进一步开展研究工作。

5总结

5.1通过对生产工艺和设备进行调整控制,可以减少废水中的的氯含量及废水排放量,减轻对环境的污染。

第2篇:高盐废水解决方案范文

关键词:企业培养;卓越环境人才;培养模式

作者简介:杨百忍(1980-),男,安徽宿州人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师;丁成(1971-),男,江苏盐城人,盐城工学院环境科学与工程学院,教授。(江苏 盐城 224051)

基金项目:本文系盐城工学院校级重点教学研究与改革课题(课题编号:201131)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0030-02

环境工程人才的企业培养是通过整合国有、私营企业和社会的各种优质资源,开展校企合作,使产学研相结合,从而达到优势互补、互利共赢的目的。培养能够解决工程规划、设计、建设、管理及运营等方面环境问题的本科工程型人才,从而满足中国新能源产业中节能减排、资源循环利用和环境保护事业的发展对高端工程型人才的需要。

一、环境工程人才企业培养的重要性

近年来,随着经济的发展,全球环境问题日益突出,由水、空气、重金属和化学品污染引发的突发环境事故时有发生。一些地区污染排放大大超过环境容量,严重危害人民群众身体健康,严重影响了社会的和谐与稳定。环境工程专业不仅研究水、气、噪声和固废等主要环境污染和公害的防治技术及措施,而且就自然资源的保护和利用、废物资源化技术、区域环境的科学规划及管理等问题进行深入研究,以期获得最优的环境效益、经济效益及社会效益。

目前中国已有多所大学成立了环境工程专业,并在学科建设、教学内容、实践实习及就业出路等方面问题进行了许多有益的探索。如何在新的形式下通过适当的教学改革,时刻把握环境工程学科的发展趋向,培养合乎环保发展需求的高素质专业人才,是我们需要认真思考和探索关注的问题。[1]盐城工学院环境工程专业在理论教学的基础上,深入开展企业培养等实践教学活动,使学生在走向社会后能更加迅速适应工作岗位,为中国的环保事业输送掌握环境工程新理论、新工艺及新设备,能够从事工程设计、施工及运营、环保设备设计与生产、科研教学、检验分析和工程管理等方面工作的高级工程技术人才。

环境工程专业“卓越工程师教育”计划旨在培养环境工程领域创新能力强、适应中国经济社会发展需要的应用型工程技术人才。[2]卓越工程师企业培养计划包括本科一年多在企业学习,其目的是通过学生现场的实践与学习,结合环境工程设计、环境影响评价和运营管理过程中的实际项目,获得环保工程师、环评工程师、运营管理工程师的基本训练,使学生达到专业能力和资格认定要求,培养能够灵活运用本专业的理论知识,具有解决工程实际问题的能力、沟通能力及团队合作能力,具有较强的创新意识的卓越环保工程技术人才。[3]

二、环境工程专业卓越工程师的培养要求

根据应用型工程师培养的国家通用标准,环保工程师、环评工程师、运营管理工程师培养的行业专业标准,结合我校学生培养目标,在企业学习阶段应重点培养以下素质和能力:[2,4]

1.职业素养

具有较好的人文科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。明确工程师的角色和社会责任,树立职业工程师的价值观和发展观,具备良好职业道德,熟悉行业政策法规,了解相关企业文化、核心价值观。

2.工程实践能力

具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识;掌握扎实的环境工程专业基础知识,能够进行环保工程设计,熟悉污染治理设施的施工、运营管理体系,拥有解决工程实际技术问题的能力和掌握相关的操作技能;掌握相关环保法律、法规、规范、标准,能够开展项目环境保护规划与环境影响评价;掌握环境监测技能,能顺利开展环境样品的分析检测;掌握环保设备设计与制造技术,并能从事环保设备营销工作。

3.创新能力

在熟练掌握工程实践能力的基础之上,结合专业前沿理论与技术,具备对现有工程进行改造、优化,选用先进的工艺组合、施工方法、新型设备等解决实际环境问题的能力,能独立进行污染治理方案选用、工程设计,能够解决污染治理工程运营过程的技术问题,具有工程项目的决策能力。具有较好的组织管理能力和应对危机与突发事件的初步能力。

4.沟通能力

具备融入社会和团体的能力,参与生产、项目及管理,有效的沟通与交流能力,团队协作能力及领导能力。具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。

三、环境工程领域卓越工程师计划本科实践教学体系建设

通过四年不间断参与社会和企业的培养环节,使学生从认识社会和企业逐渐达到融入、参与到社会和企业。企业培养阶段时间一共为40周,在企业培养的主要环节包括认识实习、环境保护调研实习、环境工程工艺设计企业(水、气)、环境规划与影响评价企业实训、固体废弃物处理与资源化企业实训、环保设备制造企业实训、污染治理设施运营管理企业实训和毕业设计。[5,6]企业实训开展的方式主要包括:观摩、讲解、现场踏勘、现场授课、工程实例方案设计、计算机辅助绘图、工程实例观摩、现场操作实践、项目或系统开发、运行、管理。企业实训考核的方式主要包括实习报告、调研报告、技术、工艺方案、设计说明书、工艺图纸、规划文本、环境影响报告书、现场操作、技术方案、图纸、技能考核等,毕业设计考核要突出企业导师的作用,分企业指导教师评审(权重30%)、学校指导老师评审(权重30%)、答辩小组评审(40%),答辩小组企业高级工程技术人员比例不能低于40%。学生毕业设计或毕业论文选题来源于企业工程实践,依托于与企业共建的校外人才培养实践基地,指导老师采用双导师制,由校内教师和企业方委派工程师共同担任。

四、“企业培养方案”实施方案

通过在“卓越计划”合作企业(盐城市部级环保产业园、江苏科行环境工程技术有限公司、江苏科易达环保科技有限公司、江苏清大同和环境工程技术有限公司、江苏紫光吉地环境科技股份有限公司、江苏大吉发电有限公司、盐城市城东污水处理厂、盐城环保新技术研究中心、盐城宇新固废有限公司等单位)的实践锻炼,使学生了解与本专业相关的理论与实践知识,掌握废水、废气、废渣处理工程设计、施工及运营、环保设备设计与生产、环境影响评价、环境规划等方面专业技能,形成对专业的感性认识,以提高认识问题、分析问题和解决问题的能力。

1.认识实习

进度安排在第二学期,为期1周,主要实习内容包括实习动员、安全教育、实习单位专家讲座、各处理单元参观、车间见习、总结、考查、座谈。

2.环保调研实习

进度安排在第三学期,为期1周。主要是了解社会及专业发展现状,促进理论联系实际,培养学生实践能力,提高学生综合素质。

3.环境工程工艺设计企业实训(水控、气控)实施方案

进度安排在第六学期和第七学期,为期6周。具体实习教学内容包括:实训动员、安全教育、企业文化学习;污染控制工程理论课程教学;收集处理工艺设计、方案设计、绘图等方面的资料;各项设计准备工作;了解设计步骤、行业规范、设计人员准则、设计原则、设计方法等;工艺的选定及处理方案的确定;根据选定方案对各处理构筑物或设备进行设计计算;论证处理方案的合理性、估算工程投资、运行成本;根据设计好的数据,进行计算机辅助绘图;企业导师考核;实结、座谈。

4.环境规划与环境影响评价企业实训实施方案

进度安排在第六、七学期,为期5周。具体实习教学内容包括:实训动员、安全教育、企业文化学习;环境规划与管理课程部分内容和环境影响评价课程部分内容的理论教学;现场调查;相关企业收集资料、采样、整理数据;规划指导思想、原则、大纲的确立、规划的编制(包括现状、规划近远期目标、规划的实现途径和具体方案)、规划图件制作、规划技术可行性和经济可行性分析、保障措施;环境现状调查与评价、环境影响预测等章节的编写、工程分析章节、污染防治措施分析章节的编写、风险评价、经济损益分析等章节的编写、完成环评所需相关图件的制作;总结、座谈。

5.固体废物处理与资源化企业实训实施方案

项目课程时间安排在第5、7学期进行,为期2周。具体实训教学内容包括:介绍、学习固体废弃物收集、处置流程、主要处置工艺和设备;课程知识的课堂讲解与现场讲解相结合;了解固废收集流程;熟悉固废处理设施的运行;参与企业人员现场安装与设备调试。

6.环保设备制造企业实训实施方案

实训安排在第4学期(2周)和第7学期(3周)进行,共为期5周。以盐城市国级家环保产业园的几个大型环保设备制造企业为主要实训企业。主要实训教学内容包括:环保设备市场需求变化、技术发展现状、市场拓展;设备各部分的组成、结构和功能;设备设计流程;设备制作过程;训练设备制作操作技能;典型设备的设计、安装、调试和维修;计算机辅助设计和仿真技术在系统设计中的应用;典型环保设备自动化控制工程的设计与应用;环保设备营销实训。

7.污染治理设施运营管理企业实训实施方案

岗位实训安排在第7学期进行,为期6周,具体安排如下:江苏科易达环保科技有限公司等具备培训资质的公司为主要培训单位,盐城环保产业园内多家企业、盐城市城东污水处理厂、盐城各化工产业园区和盐城发电有限公司等企业为主要实训地点。

主要实训教学内容分为污废水和废气污染治理设施运营管理两个部分,主要包括:污废水处理与维护管理、物理化学法、生化处理、污泥处理与处置、水处理机械设备、污废水监测及水处理实验、污水处理厂岗位实训;相关政策法规与标准、燃煤及污染物、燃煤工业锅炉概述及工业锅炉烟气脱硫设施的运行维护与管理、除尘器及除尘器岗位实训、脱硫技术及脱硫系统岗位实训。

8.“企业培养方案”毕业设计实施方案

毕业设计总学时为18周,安排在第8学期,毕业设计主要内容包括:调研及资料收集、撰写可行性论证报告;企业设计项目研究、方案设计论证、方案的比较与优化;三废处理工艺设计、设备选型、运行管理;环保设备设计、制作;毕业设计中期检查;撰写、印装设计说明书,图纸绘制;企业设计项目总结、解决企业问题;答辩、资料整理归档。

五、结论

盐城工学院环境工程专业从培养“卓越环保工程师”的角度出发,强化企业实践教学环节,建立新型的实践教学体系和质量保障机制,着力培养学生的工程实践能力和创新能力,充分发挥企业在实践环节训练中的作用,开展校企联合培养、产学研实习基地建设,学生实践内容与方式等系列实践环节的改革,保证环境工程专业的本科毕业生能够达到“卓越人才培养计划”的培养目标。 [7]

参考文献:

[1]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4):56-59.

[2]林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究,2012,(3):7-23.

[3]陈素娟,王小治.环境科学与工程卓越工程师培养探讨[J].中国科教创新导刊,2012,(23):193-194.

[4]皮科武,万端极,高林霞,等.环境工程专业培养模式与企业需求现状比较分析[J].理工高教研究,2009,28(3):80-83.

[5]韩照祥.环境工程专业学生实践能力培养方案设计[J].中国电力教育,2008,(2):13-14.

第3篇:高盐废水解决方案范文

论文关键词:案例分析与比较,电石法PVC树脂,工业共生,共生网络模型

 

1介绍

PVC树脂是世界第二大通用树脂,中国是全球PVC树脂的第一大生产国,也是消费量最大的国家。2008年,中国PVC树脂总产量为881.7万吨[1],其中电石法产量约占75%。电石法消耗大量的原盐、电石、鲜水、汞触媒和电力,并产生大量盐泥、电石渣、含汞废水等具有较大危害的废弃物。盐泥的任意堆放和投弃,会污染土壤和水体,对环境造成严重污染;电石渣是电石水解反应的副产品,含有大量的Ca(OH)2,具有很强的碱性,并含有较高的硫化物,对土壤、水质的破坏很大;含汞废水的排放对人类和环境都会造成很大的危害。如何解决电石法PVC树脂工业带来的资源、环境和生态问题管理学论文,成为各国学术界和企业界需要解决的重大问题。

面对电石法PVC工业带来的资源、环境和生态问题,中国企业采用各种各样的方式实施循环经济,很多电石法PVC企业寻求与其它企业进行副产物和废弃物的交换利用,形成工业共生网络,试图降低能源的消耗,提高资源的利用效率,提高固体废弃物、废水和废气的循环使用。

工业共生网络是工业企业模仿生态学,在企业之间直接进行副产品和废弃物的交换与利用而形成的互利关系,目的是为了提高经济效益、环境效益和社会效益。目前工业共生网络模型主要有主导型、平等型、混合型和虚拟型四种。

2中国电石法PVC工业共生网络模型案例分析

2.1主导型工业共生网络案例分析

主导型工业共生网络是最基本和最为广泛存在的一种模型。这种工业共生网络以一家大型企业为核心,许多中小型企业分别围绕这个核心企业进行运作,从而形成工业共生网络。在电石法PVC工业中,这种模型主要表现以电石法PVC企业为核心企业,带动相关企业的发展。

例如河北某电石法PVC化工园区以每年30万吨烧碱和30万吨电石法PVC树脂的工厂为核心,配备小型火力发电厂、次氯酸厂、污水处理厂、有机氯厂和水泥厂。在图1中的电石法PVC工业共生网络中:(1)火电厂的蒸汽用于电石法PVC企业的烧碱干燥和VCM聚合工艺;(2)副产物液氯用于有机氯产品的生产;(3)废弃物电石渣和盐泥用于制水泥;(4)氯水用于制备次氯酸。

图1 河北某电石法PVC化工园区工业共生网络(主导型)

中国大多数中小型电石法PVC企业受资金、资源等的约束,在实施循环经济过程中,逐步形成了主导型工业共生网络模型。这种模型主要是以电石法PVC企业为核心,附属企业综合利用盐泥、电石渣、液氯等副产物和废弃物而形成的工业共生网络。并且在这种模型里,电石法PVC企业没有以其它企业的副产品或废弃物为原料,但是附属企业对电石法PVC企业依赖性非常强,易受电石法PVC企业的影响。

2.2平等型工业共生网络案例分析

平等型工业共生网络是指网络上各个结点企业处于对等的地位,通过各结点之间(物质、信息、资金和人才)的相互交流,而形成工业共生网络,整个网络通过自我调节以维持各组织的运行[2]。在这种模型里,电石法PVC树脂企业与各种资源开采企业处于平等的地位。

例如,中国安徽省资源丰富管理学论文,其中煤炭储藏量居中国第7位;石灰岩保有储量居中国第2位;安徽省东兴盐矿是华东地区最大的盐矿之一,拥有储量17.58亿吨。这为安徽省发展盐化工、电石法PVC产业提供了必要的资源条件[3]。安徽省淮北矿业公司规划建设100万吨PVC项目,利用安徽省丰富价廉的煤、石灰石和岩盐资源,发展盐化工联产PVC(图2),并用电石渣制取高标号的水泥,使煤资源和石灰石资源得到充分的利用。

在电石法PVC平等型工业共生网络模型中,(1)电石法PVC厂使用热电厂的副产物蒸汽;(2)废弃物电石渣用于水泥的生产。由于淮北地区拥有丰富的自然资源,电石法PVC企业可以选择与不同的资源开采类企业进行合作,而资源开采类企业也可以把资源出售给其它企业。因此在网络上的五个主要的企业,它们处于平等的地位,互相依赖。

在中国电石法PVC树脂工业中,这么模式并不常见,一般是资源类企业发展电石PVC工业的过渡阶段。

图2淮北矿业电石法PVC工业共生网络(平等型)

2.3混合型工业共生网络案例分析

电石法PVC工业主导型和平等型工业共生网络是两种极端形式,前者过于依赖于某一企业,而后者过于松散,它们无法成为主要的工业共生网络。混合型工业共生网络介于主导型和平等型之间。电石法PVC工业混合型共生网络拥有主导型和平等型两种模型的特点,网络上既有主导的核心企业,也存在多个企业之间的平等合作。

例如,中平能化集团是中国国有特大型集团,拥有平煤股份和神马实业两家上市公司。中平能化集团依托河南省平顶山地区的区位优势和丰富的煤、岩盐、水等资源优势[4],发展煤、盐、化工产业,实现煤炭采选、尼龙化工、煤焦化工、煤盐化工、煤电5大支柱产业群和现代物流、高新技术、建工建材、机电装备4个辅助产业群协同发展[5]。其中与电石法PVC工业相关的共生网络见图3,电石法PVC厂主要生产PVC树脂,副产品烧碱、氢气、氯气,并产生电石渣、电石炉尾气;煤炭开采厂、盐卤开采厂和石灰石开采厂分别为该电石法PVC工业提供煤炭、卤水和石灰石等原材料。

图3中的工业共生关系有:(1)电石法PVC厂电石炉产生的尾气用作热电厂的锅炉燃料;(2)电石法PVC厂使用热电厂提供的蒸汽管理学论文,节约了能源;(3)有机氯厂利用副产物液氯料生产高附加值的有机氯产品;(4)尼龙厂把副产物氢气作为主要原材料,大力发展尼龙产业;(5)保险粉厂利用煤化工产生的副产物硫磺,并利用电石法PVC厂的副产物烧碱,生产保险粉。(6)电石渣和粉煤灰被水泥厂有效利用。

图3中平能化电石法PVC工业共生网络(混合型)

在图3模型中,电石法PVC厂与煤化工厂、资源开采厂处于核心地位,并且各自都延伸出附属企业,因此该模型为混合型工业共生网络。

在中国,这种模式比较常见。这种类型的企业集中在河南、内蒙古、新疆等煤炭、石灰石和盐矿丰富的地区。

2.4虚拟型工业共生网络案例分析

虚拟型工业共生网络突破了传统的固定地理界限和具体的实物交流,借助于现代信息技术手段,用信息流建立工业共生网络上企业的开放式动态联盟,组建和运营的动力来自多样化、柔性化的市场需求,以市场价值的实现作为目标。电石法PVC工业虚拟型工业共生网络主要表现在电石法PVC企业与跨区域的企业进行副产物和废弃物的交换使用。

例如甘肃白银市处于中国西北地区,于2008年被列入中国首批典型资源枯竭转型城市。由于矿产资源逐渐减少,城市转型是白银市面临的重大问题。白银市规划以建设10万吨TDI和10万吨电石法PVC为核心,发展精细化工,推动银光公司和聚银公司实现转型[6]。

图4甘肃白银地区电石法PVC工业共生网络(虚拟型)

在工业共生网络(图4)中,北方三泰化工规划建设20万t/a烧碱、24万t/a的PVC项目,主要产品为PVC树脂,副产物氢气、氯气和烧碱;银光聚银公司主要产品为TDI(甲苯二异氰酸酯),副产物氯化氢和含氯化氢尾气;甘肃稀土集团主要提取稀土,产生氯化铵残液;以上企业均位于中科院白银高技术产业园。兰州石化为银光聚银公司提高甲苯,公司位于兰州市;靖远煤业位于平川市;靖远电厂为电石法PVC工业提供电力和蒸汽,位于靖远市[7]。

工业共生关系有:(1)银光聚银公司利用北方三泰化工副产物H2与兰州石化的副产物甲苯进行氢化反应,生成甲苯二胺;(2)银光聚银公司利用北方三泰化工副产物Cl2与来自焦化厂的副产物CO生成光气,然后利用光气与甲苯二胺生产甲苯二异氰酸酯(TDI);(3)北方三泰化工利用银光聚银公司的副产物氯化氢与VCM单体生成PVC树脂;(4)甘肃稀土集团利用北方三泰化工的副产物烧碱和银光聚银公司的副产物氯化氢进行稀土工业的生产;(5)北方三泰化工利用银光聚银公司的尾气和自身的副产物烧碱生成NaCl管理学论文,生成NaCl可以在北方三泰化工电解单元反复使用,节约了原盐的使用;(6)水泥厂利用电石渣和盐泥生成水泥。

虚拟型工业共生网络模型实现了兰州市、中科院白银高技术产业园、靖远市和平川区四个区域的甲苯、一氧化碳、氢气、氯化氢、蒸汽等副产物和氯化氢尾气、电石渣、氯化铵等废弃物的交换使用,形成一个跨四个区域的虚拟共生网络。

3中国电石法PVC工业共生网络模型案例比较

对上述主导型、平等型、混合型和虚拟型工业共生网络模型的主要特点、优缺点、适用性、资源节约、副产物利用、废弃物处理等方面进行比较见表1。

表1 工业共生网络模型案例比较

 

 

 

主导型

平等型

混合型

虚拟型

主要特点

以电石法PVC企业为核心企业

电石法PVC企业与其它企业处于平等地位,电石法PVC企业无附属企业

电石法PVC企业与其它企业处于平等地位,并且电石法PVC企业拥有附属企业

实现跨地区的副产物和废弃物的交换利用

优点

既保证了电石法PVC企业的发展,同时带动其配套企业的发展

由于企业拥有大量的煤炭、石灰石和原盐等资源,形成多产业的聚集,有利于资源的综合利用,副产物和废弃物的交换利用

副产物和废弃物的交换使用突破了地域的限制

缺点

附属企业对电石法PVC企业依赖性大,受电石法PVC企业的波动而波动

对煤炭、石灰石和原盐等资源依赖性非常大,一旦资源枯竭,对企业的生存产生重大挑战

副产物和废弃物的运输消耗大量能源

适用性

中小型企业

资源型企业

资源匮乏地区

资源节约

利用电厂的蒸汽

原盐循环利用、利用电厂的蒸汽

副产品利用

小规模有机氯产品

大规模发展氢气和氯气深加工产业

循环使用氢气和氯气

第4篇:高盐废水解决方案范文

关键词:钛白废酸 环境保护 治理 浓缩

国家发改委2005年12月7日了《促进产业结构调整暂时规定》,同时下发了《产业结构调整指导目录》,目录分为鼓励类、限制类和淘汰三类。按照规定,氯化法钛白生产属于鼓励类,而以钛精矿为原料硫酸法钛白生产属于限制类,环境污染是制约其发展的主要原因。中国的科技工作者在长期的生产和实践中已经成功地解决了硫酸法钛白生产中的废气[1,2]、废渣[3]和废水[4]对环境造成的影响。

硫酸法钛白生产中,每生产1t钛白约产生含硫酸质量分数为2.5%左右的废水40t左右。目前我国的钛白生产除攀钢集团锦州钛业有限公司15kt/a生产装置采用氯化法生产外,其余厂家均采用硫酸法生产。因此,废水的治理与综合利用是解决硫酸法钛白环境污染和企业生存的一项重要的工作。

酸性废水主要来源于钛白生产装置各工段:如酸解、水解、水洗、漂洗、煅烧等、大多为酸性并含有少量SS。

一、工艺技术方案

湿法磷酸生产所用的磷矿中镁主要以碳酸盐形式存在,在湿法生产过程中会全部进入湿法磷酸中,会对磷酸盐产品质量产生影响。国内外采用浮选和湿法除镁两类工艺。前者存在设备投资大,工艺流程长,单位成本高的弊端。国内对于湿法脱镁路线进行了大量的研究,目前已有各类专利如使用酸性镁盐溶液作为洗涤剂脱镁,将二氧化硫气体或亚硫酸处理磷矿脱镁,使用脱镁捕收剂脱镁或直接配制稀酸脱镁等方法。

磷矿中的镁、铝和钙等化合物主要以碳酸盐形式存在,这种碳酸盐化合物在萃取过程中会多耗酸,而并不转化为磷酸。使用脱镁捕收剂对碳酸钙等其它成分没有反应活性,使用二氧化硫气体或亚硫酸由于酸性过低,导致反应活性不够,直接配制稀酸脱镁虽然对所有碳酸盐都具有反应活性,但却会导致生产成本增加。

CaCO3MgCO3+2H2SO4=CaSO4+MgSO4+2H2O+2CO2

采用硫酸法钛白工艺中的酸性废水治理与磷矿净化脱镁可以实现了有机衔接。将钛白生产过程中产生的酸性废水用于磷化工预处理脱镁,既降低了钛化工的废水治理成本,又实现了磷矿低成本净化和减少磷矿萃取过程中硫酸消耗的目的。

由于钛白生产过程中产生的酸性废水中钛和铁的含量较高,通过其对进行特殊处理,可避免酸性废水中的钛和铁离子进入磷矿体系,影响后续磷酸盐产品质量。

综合利用硫酸法钛白粉生产过程中产生的酸性废水进行磷矿预处理,其工艺具有以下特点:

1.酸性废水的硫酸浓度为2~4%,温度为30~50℃。

2.经过对磷矿进行预处理后的酸性废水中硫酸浓度降到0.3%以下。

3.对酸性废水进行中和处理的石灰用量相比未处理磷矿前的石灰用量下降50%以上。

4.磷矿浆的浓度为45~75%,75%以上过100目。

5.酸性废水直接加入磷矿浆中,控制体系的pH值范围,酸性废水与磷矿浆的比例在2:1到5:1之间。

6.根据体系pH值的不同,反应时间从0.5小时到2小时之间。

7.磷矿经过预处理后的脱镁率在70%以上,磷损失率在3%以下。

二、工艺流程简述

来自磷矿堆场经筛分符合粒度要求的磷矿(大粒度的磷矿用颚式破碎机破碎)经称重带式输送机计量后送入球磨机中研磨成一定粒径的磷矿浆后进入预处理槽。根据pH值的要求,磷矿浆与来自钛白粉生产装置的酸性废水按一定比例在预处理槽中混合,反应利用酸性废水本身的热量,无需加热即可达到设定反应温度。反应完毕过后的料浆送至转台过滤机过滤,滤饼经洗涤后用于生产磷酸盐。滤液则用石灰进行中和,处理达标后的水送至湿法磷酸装置回用。

经液固分离后的废水通过中和氧化+沉淀后,出水中COD和SS浓度可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中一级标准。为确保达标排放,设计中考虑延长中和时间,加大压缩空气量,使二价铁能完全氧化成三价铁,使沉降完全,处理后出水水质:SS≤70mg/L PH:6~9 Fe≤50mg/L。

三、结语

采用硫酸法钛白生产过程中产生的酸性废水预处理磷矿技术,不仅提高了磷矿的品质,同时还解决了钛白酸性废水资源化利用和中低品位磷矿资源高效开发利用两大难题,酸性废水全部实现回用。采用该技术的磷酸盐装置磷回收率达到94%以上,吨产品98%硫酸消耗减少约0.4t。

参考文献

[1]罗武生,喻胜飞.钛白粉厂酸解尾气的处理[J].中国涂料,2005,20(10):43-44.

[2]黄华林.钛白煅烧尾气处理工艺及设备[J].化工设计通讯,1996,22(3):45-47.

[3]魏绍东.硫酸法钛白生产过程中酸解泥渣处理[J].涂料工业,1995,25(6):19-20.

第5篇:高盐废水解决方案范文

关键词 工业废水;机组排水槽;零排放;节能减排

中图分类号X703 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)84-0098-02

1 工业废水处理运行存在的问题

青铜峡铝业发电公司工业废水处理设备设计处理废水能力为50t/h,实际运行中废水量较大,高峰时达到了200t/h以上,实际处理水量超出设计值2倍~3倍。工业废水主要来源为机组排水槽排水、 煤水处理间清水池溢流水、辅机冷却塔溢流水、超滤浓水排放、机加池排泥等。工业废水处理正常情况下两台废水提升泵运行,工业废水调节池满水时三台废水泵同时运行。澄清器、气浮池、中间水池经常溢流,既影响了环境,也造成了废水处理设备面漆损坏。并且废水处理系统超负荷运行,致使工业废水出水浊度增大,产水质量下降。经工业废水处置装置处理过的水大部分补入辅机冷却水系统中,导致辅机冷却水温上升,加剧了微生物及黏泥的滋长,浊度的升高。同时使设备的换热效果降低,引起管道黏泥沉积和沉积物下腐蚀。

2 降低工业废水来水量的途径

工业废水水源中,机组排水槽来水量较大,每小时约50吨左右。机组排水槽的水来自锅炉定排冷却水、无压放水、空预器冲洗水、锅炉连续排污水等。机组排水槽水温比较高,通常在90℃左右。但主要水源为锅炉定排冷却水和锅炉连续排污水,其具有水质优良,温度高的特点。无压放水水质特别优良,水温比较低,水量不大。将这些优质的水引至机械加速搅拌澄清池不但能提高生水水温,对反渗透的制水和离子交换除盐都有很大的帮助。而且还能节约机房辅汽联箱蒸汽,避免投运生水加热器,充分利用了废热资源,对节约降耗也是一大贡献。鉴于此只要将机组排水槽的水铺设管道引至机械加速搅拌澄清池,就可以大幅减少工业废水处理设备的处理量,保证工业废水设备的正常运行。

由于北方冬季严寒,补给水处理用的原水冬季都要投运生水加热器提高水温,以利于除去原水中的胶体硅、盐分等。青铜峡铝业发电有限责任公司冬季因投运生水加热器消耗蒸汽达5t/h,才能保证原水的温度达到最佳设计值要求。如果将机组排水槽的水引入机械加速搅拌澄清池不仅能提高原水温度,降低工业废水温度,而且还能解决工业废水超负荷运行的问题。经过处理的工业废水温度下降了,才能进一步降低了辅机冷却水的温度,提高辅机冷却水的换热能力。同时也将减少蒸汽的使用量,降低机组能耗。

1)机组排水槽水质对原水的影响:机组排水槽水源主要是锅炉定排冷却水、无压放水、空预器冲洗水、锅炉连续排污水等。锅炉定排冷却水的水源为工业水(即反渗透脱盐水),冷却锅炉排污水后温度升高,经过蒸发、浓缩水中含盐量有所增加。其它如锅炉连续排污水、无压放水、吹灰蒸汽泄露等水都是经过离子交换处理过的水,虽然水中加了一定量的药剂,但较原水相比,其水质任然要好得多,不会造成原水水质的恶化。

2)2012年1月23日至27日跟踪化验机组排水槽水质统计如表1:

项目

单位

时间 水温 PH 含盐量 浊度 残余氯 CODcr

℃ mg/L NTU mg/L mg/L

2012.01.23 94 9.12 40 0.9 0 1.0

2012.01.24 92 9.03 38 0.7 0 0.7

2012.01.25 90 9.31 43 0.8 0 0.8

2012.01.26 91 8.94 36 0.6 0 0.7

2012.01.27 92 9.05 37 0.8 0 0.6

平均 92 9.09 39 0.8 0 0.6

表1 机组排水槽水质

3)机组排水槽每小时大约有50吨左右的废水产生,其温度在90℃左右,原水平均每小时有300吨左右进入机械加速搅拌澄清池,生水最高温度为15℃。

夏季机组排水槽的水和原水混合后,机械加速搅拌澄清池理论水温为:(200Tx15℃+50Tx90℃)/(200T+50T)=30℃,混合后水温为30℃;冬季地下生水最低温度为5℃, 机组排水槽的水和原水混合后,机械加速搅拌澄清池理论水温为:(200Tx5℃+50Tx90℃)/(200T+50T)=22℃,混合后水温为22℃。从上述情况看,不管是在冬季还是在夏季,对于反渗透和超滤两设备来说机组排水槽和机加池的水混合后其水温都在其设计使用要求的制水温度范围内。若遇到机组排水槽水温高于95℃时可向机组排水槽,排放一定量的冷却水降低其水温。

4)从表1测试数据可看出,各项水质指标均能满足表2中超滤、反渗透入口水质要求。

名称 水温 PH 含盐量 浊度 残余氯

单位 ℃ / mg/L NTU mg/L

超滤 0~40 2~10 ≤2000 ≤50 ≤1

反渗透 15~30 5~9 ≤2000 ≤0.1 ≤0.1

表2 超滤反渗透设计进水水质

3 技术改造方案实施

首先介绍青铜峡铝业发电有限责任公司水处理工艺流程

原水机械加速搅拌澄清池清水箱网式过滤器超滤反渗透离子交换除盐锅炉补给水;

方案实施:在公司纬三路的综合管架上的机组排水槽至雨水调节池管道上接一路¢108x4.5的碳钢管,到除盐水上水管与综合管架交叉处再下综合管架,横穿纬三路,沿纬三路北侧由西向东开挖地埋管到机机械加速搅拌澄清池分两路,分别进#1和#2机械加速搅拌澄清池,在两路进机械加速搅拌澄清池的管道上各加装DN100的截止阀和DN100逆止门,防止机械加速搅拌澄清池的水返回到机组排水槽。

4 机组排水槽废水回用至化学水处理效果

对地下水、超滤进水有关指标监测如表3。

化验

时间 原水流量(t/h) 超滤进水母管温度(℃) 超滤进水母管电导(Us/cm) 超滤进水母管(PH) A反渗透产水电导

(Us/cm)

2012年4月9日12:00 236 24 932 7.21 22

2012年4月9日21:00 175 27 716 7.24 20

2012年4月10日 6:00 200 26 845 7.22 21

2012年7月15日 14:00 200 29 812 7.34 21

2012年12月10日 14:00 200 22 950 7.36 28

表3 地下水流量、超滤进水水质及A反渗透出水水质

经在线和手工比对监测,机组排水槽废水回用至水处理,原水水温显著提高,电导率显著降低。超滤进水PH无明显变化,反渗透脱盐率无明显变化,工业废水水温下降8℃左右。生水温度提高后,水处理超滤真空升高,反渗透段间压差降低,产水量增加。辅机冷却水温度降低了3℃左右。

5 结论

将机组排水槽废水引入机械加速澄清池,减少了工业废水的处理量,保证工业废水处理设备的正常运行,使工业废水出水指标在设计值范围内。合理利用了废热,减少了蒸汽消耗量。提高了超滤、反渗透入口水温,有利于超滤除去胶体硅和提高反渗透产水量。降低了辅机冷却水补水温度,进而降低了微生物的滋长速度,减少了辅机冷却水的加药量,增强了辅机冷却效果。实现了废水的零排放,达到了节能减排的目的。

参考文献

[1]《中国国电集团公司火力发电厂节能评价标准2009版》.

[2]《电力工业节能技术监督规定》(电安生「1997399号).

[3]《火力发电厂节约用水管理办法》(国电发[2001]476号).

第6篇:高盐废水解决方案范文

2月20日,江苏省盐城市发生了重大饮用水水源污染事故,至2月24日,盐城市已全面恢复供水。目前,肇事公司法定代表人胡文标已被公安机关采取强制措施。据新华社记者3月5日从江苏省盐城市政府了解到:7名政府官员因2月20日发生在盐城市区的自来水污染事件受到处分,其中,盐都区环保局局长桂永跃受到行政降级处分,并被免去局长职务。另外,盐城市将投入1.6亿元把城西水厂取水口移至龙冈镇上游。耗资6亿元实施生态湖建设工程,挖一个占地3280亩的水库作为自来水厂蓄水池,以彻底解决水源地问题。此外,盐城当地市民2月份水费全免。

继太湖蓝藻之后的盐城水危机事件,再一次敲响了环保警钟。现在造成盐城自来水污染的原因已初步查明,但记者在实地调查中,却发现了更令人震惊的内情:30万市民赖以生存的水源地周围,遍布小化工厂:肇事单位曾因污染受罚,但从未停过工,还连续多年被评为标兵企业:当地也曾下定决心,要对位于饮用水源保护区内的化工生产企业实施关闭或搬迁,却迟迟没能动手,而改制后的水厂为了节省成本,对出厂自来水每天仅检查3次……

突袭

2009年2月20日上午6时许,还沉浸在新春喜庆中的江苏省盐城市市民像往常一样拧开水龙头,当一股股异味扑面而来,人们蓦然惊呆了,“黄色的水,透出一股刺鼻农药味”,当地一位张姓市民回忆当时的情景还记忆犹新。张先生马上打自来水公司的电话,但他发现电话已占线。7时许,张先生从窗户看见楼上许多住户都下楼了,他也赶紧下楼去买纯净水,上街后他发现商场、超市、便利店、小卖部门口已排满了抢水人。货架上、柜子里大大小小的桶装、瓶装纯净水已一扫而空。

早上8点许,盐城市市区大面积停水。在市民焦急的等待中,上午10时,盐城市广播、电视、网站等开始政府的紧急通知:早晨6时20分,城西水厂、越河水厂发现出厂水有异味,经初步检测,城西水厂的原水被酚类化合物污染,所生产的水暂不适合饮用。随后,盐城汇津水务公司(原自来水公司)也立即采取紧急停水措施,并全力排放城西水厂已经生产的管网水。

盐城市区共有地面水厂三座,供水规模23.5万吨/日,其中越河水厂供水规模2万吨/日,城西水厂供水规模11 5万吨/日,城东水厂供水规模10万吨/日。越河水厂、城西水厂原水取自新洋港取水口,城东水厂原水取自通榆河取水口。盐城市实际日供水16万吨左右,其中,占全市供水一半需求的城西水厂,负责盐城市区通榆路以西大部分地区的自来水供应。

当天在城西、越河两座水厂停止供水后,开放大道以西、新洋港河以南、世纪大道以北部分,新洋港河以北的人民北路两侧等区域的自来水被切断,受影响居民大约为20万人。

盐城市政府按照突发环境事件应急预案,启动了应急体系。同时,盐城市政府2月20日紧急召开三次新闻会,不间断就有关情况对外通报。当天国家环保部和江苏省环保厅紧急派出相关人员赶赴现场。

肇事者

污染源在哪里?究竟谁是肇事者?2月23日,污染案真相大白。原来,引起一个城市20万居民断水的污染源,竟然是30吨工业废水。肇事者是当地一家企业――盐城市标新化工厂。2月17日和18日,就是这家工厂指使员工将30吨高浓度含酚钾盐废水排入厂区外河沟,进而污染了盐城主要的水源地蟒蛇河,由此引爆让当地居民深受其害的自来水污染事件。

据带队处理此次水污染事故的南京大学环境学院李爱民教授介绍,污染物主要是对氯苯酚,毒性很大,水溶性低,大部分吸附在底泥中,被隔离封存的水量高达7万多立方米,受污染的底泥大约5000立方米,无害化处理必须要在5月汛期到来之前完成。而该项计划预计直接处理费用约300余万元。李爱民认为,该事件的发生是化工企业对公共安全的漠视和对化学危险固废品的无知。事实上,标新化工厂若对30吨固体废品进行无害化处理仅需要6万元,但最终却造成如此巨大的损失。

当记者来到标新化工公司时,发现工厂锈迹斑斑的铁门已经紧锁。在沿路的二层小楼上,有一个巨大的广告标语牌,氯代醚酮、工业氯化钾、结晶氯化铝、纯碱、双氧水等十几个产品名录赫然列其中。

“这家厂已经成立十几年了,污染河水是大家都知道的事实,但长期没有受到处理。”附近村民抱怨说,“厂子也被罚过款,但生产一直就没停过。”

但令人哑然的是,作为当地的污染大户,成立于1991年的标新化工公司,多年来一直从事精细化工、日用化工、印染助剂化工产品的生产与经营,“年年受市县奖励表彰,连续多年被评为盐城市十大标兵企业、二十强企业、创税超百万元企业”。

事实上,盐城市标新化工厂的环保记录劣迹斑斑,2007年3月就被政府列入限期搬迁黑名单,而在事故发生的盐城市盐都区,2008年5月就出台了饮用水源整治方案,其中要求关闭搬迁的化工企业就包括标新化工厂。然而遗憾的是,这一方案一直停留在纸面上。紧接着2008年12月18日,盐城市政府的常务会议上又通过了“清水走廊”的行动方案,制定了6项措施。为了确保工作落实,还要求建立了河长制,由辖区内政府主要负责人担任河长,对本行政区域内水环境负责。但是万万没有想到的是,两个月后,标新公司偷排污水,导致盐城水污染事件,数十万居民的生活受到影响。

这家“明星企业”生产设备简陋,偷排污水并非一两天的事,并且和当地居民积怨已久,附近居民长期不敢用河里的水,甚至连河边地里长的庄稼都不敢吃。据《三联生活周刊》称,靠近标新化工厂的麦田不再长庄稼,偶尔能收获的稻子也带着一股农药味儿。附近的知情人拒绝买这片地出产的青菜,菜农只好谎称自己的菜来自果林场。尝试在离厂几十米远的沟渠里养鱼的人血本无归,鱼苗最后全都死了,用来看鱼塘的小船至今荒废在沟渠里。越来越多的人离开村庄,或者打工或者去别处租房。而最近七八年,据工厂附近的新岗村初步调查,有57个癌症患者,死亡年龄都在50岁到60岁。

这样一个“标兵”企业,在偷排被罚、被列入整治名单后仍旧“一如既往”偷排污水。有人说,偷排被罚也就是人民币6万元到10万元,这相对于化工企业处理污水的费用来说,简直不值一提。还有人对有关部门执法办事能力提出质疑“既然已经被列为重点整治企业,为何相关的监测工作不严格进行?”更让许多群众疑惑的是,具有严重污染威胁的化工企业怎能建在取水口的上游?

脆弱的水源

在一当地文人骚客笔下,是这样描绘盐城这一苏北重镇的大洋之西,水绿名城,绵延一千一百六十余里黄金海岸。神州东方,湿地之都,幅员一万五千平方公里鱼米之乡。处里下河之腹地,为黄海畔之明珠。前屏通泰,后毗连云,隔海与日韩相望,西去与淮扬为邻。水系纵横,扼通衢之要塞,赖河海之便利;地接南 北,怀吴越之柔秀,拥齐鲁之奔放。

耐人寻味的是,当地政府在急切地承接苏南江浙产业转移中也这样不无暧昧地声称,盐城和比邻的长三角相比,河网密布水系发达,环境承载空间之大完全可满足一些被“腾笼换鸟”的产业,而这些被发达区域礼送出境的工厂大都是一些污染大户。

而据当地水利部门的资料介绍,蟒蛇河、通榆河、射阳河是盐城市境内的主要河流,三条河的水量占全市河流总水量的27%。同时,它们也是盐城市的主要供水河道。全市13个县级以上日供水万吨的地表水源取水口,有11个设置在这三条河上,60%以上的城镇人口饮用这三条河水。可见,盐城的饮用水源的安全已经超过警戒线。

盐宝河――蟒蛇河上游的主支流之一,沿岸有一个政府定义的“龙冈生态园区”。但事实上,在这个生态园区有七到八家化工企业。而根据城市规划常识,化工厂及可能产生污染的企业,都应该建立在城市的下游、河流的下游。但盐城城西自来水厂取水口上游12公里处,聚集了多家化工厂。而此次污染事件,正是由于离这儿不远的盐城市标新化工有限公司偷排污水引发水源污染。除了化工厂以外,河流运输也加大了水源被污染的风险。2007年3月,曾有一艘装有28吨稀盐酸的水泥船,在与另一船相撞后沉没,导致部分稀盐酸泄漏造成了水体污染。事发后,一度引起市民恐慌,抢水成风。城西水厂为此断水4天。

多年来,盐城市各方也已觉察到危机存在。据了解,早在2004年,盐城市政协一号提案《关于盐城市区饮用水源保护问题的提案》曾引起了当地官员的广泛关注。次年,农工党盐城市委员会也就确保饮用水源不受污染提交了提案,并因此获得市政协第六届优秀提案。盐都区甚至出台了《化工生产企业搬迁激励办法》。比如,适度补偿企业搬迁损失,对当年完成化工企业搬迁任务的镇(区、街道),按每个搬迁企业1万元给予奖励。但在地方经济发展面前,搬迁进度缓慢而艰难。

2月24日,事件发生后60小时,盐城市区供水恢复正常水平。3月2日,盐城市人民政府召开新闻会,宣布将在一个月内全部拆除水源地周边所有化工企业。记者同时获悉,对相关责任人的党纪政纪处理结果,将于近日公布。

链接背景:未竟的警示

近年中国重大水污染事故2005松花江重大水污染事件

2005年11月13日,中石油吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故。事故产生的约1 00吨苯、苯胺和硝基苯等有机污染物流入松花江,导致哈尔滨市区大面积停水。

2005北江镉污染事故

2005年12月15日北江韶关段出现严重镉污染,高桥断面检测到镉浓度超标12倍多。经调查发现,此次北江韶关段镉污染事故,是由韶关冶炼厂在设备检修期间超标排放含镉废水所致,是一次由企业违法超标排污导致的严重环境污染事故。

2006白洋淀死鱼事件

2006年2月和3月份,素有“华北明珠”美誉的华北地区最大淡水湖泊白洋淀,相继发生大面积死鱼事件。调查结果显示,水体污染较重,水中溶解氧过低,造成鱼类窒息是此次死鱼事件的主要原因。

2007太湖水污染事件

2007年5月29日开始,江苏省无锡市城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化,并伴有难闻的气味,无法正常饮用。太湖蓝藻的提前暴发,影响了自来水水源水质。

第7篇:高盐废水解决方案范文

【关键词】反渗透;超滤;净水技术

中图分类号: P747 文献标识码: A

一、前言

随着科技的进步,越来越多的净水技术被开发出来,其中,反渗透、超滤净水技术就是当前比较先进和有效的技术,运用反渗透、超滤净水技术可以有效提升水质,因此值得研究。

二、运用超滤与反透渗技术的必要性

随着经济的发展与人口的快速增长,我国近年来水资源水质状况越来越不容乐观,淡水水量逐步减少,水中有机物含量与耗氧量偏高。对某些水源常规的水处理技术已不能满足出水水质要求,尤其是工业用水,对某些离子含量又有特殊要求,因此需要增加预处理及深度处理工艺。自从1948年法国学者AbbeNollet首次揭示膜分离现象,到1952年美国Ionics公司研制成功第一个膜渗析器,近三、四十年间,膜技术得到了突飞猛进的发展,已经发展成为一项高新技术,并广泛应用在食品、环保等领域,近年来又开始在海水淡化、给水深度处理中得到了应用。

三、超滤与反透渗的原理

1、超滤原理

超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程,并按分子量大小来分离颗粒。超滤膜的孔径大约在0.002-0.1微米范围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为透过液透过滤膜,不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。因此产水中含有水、溶解固体及小分子量物质,而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、病毒和原生动物将被过滤去除。

原水在进入反渗透膜系统之前先进行预处理,水质达到要求后再经加压泵进入膜组件。预处理方案的选择主要依据是原水的水质情况进行选择,现在一般采用超滤作为反渗透的预处理。超滤作为反渗透预处理具有以下优点:

膜过滤精度远高于传统过滤,可全部去除大于0.1μm的胶体和颗粒物;

对悬浮颗粒、胶体、微生物、细菌、病毒的去除率近100%;

对有机物的去除率达10~30%;

受原水水质波动影响小,出水水质稳定;

运行压力低,节能效果显著;

设备占地空间小,仅为传统工艺的1/5~1/3,可全自动运行;

预处理化学药剂用量小,降低污染排放。

反渗透原理

反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

对于反渗透膜的脱盐机理,目前有几种不同看法。主要是“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”,此外还有“氢键理论”以及“溶解扩散理论”。现简述“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”。当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时,则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子,在反渗透压力的作用下,通过膜的毛细管作用流出纯水,并连续地形成和流出这个界面纯水层。该机理阐明在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,在膜的表面选择吸附了一层水分子,盐类溶质则被排斥,化合价越高的离子被排斥的越远,膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下,通过膜孔流出纯水,因而达到除盐的目的。当膜孔大于反渗透膜孔范围时,盐的水溶液就泄漏过膜,其中的一价盐泄漏较多,二价盐次之,三价盐更次之。“筛分理论”认为:膜表面具有无数微孔,正是这些实际存在的不同孔径的孔眼象筛子一样截留住分子直径相应大于它们的溶质和颗粒,从而达到分离的目的。至于对于有机物的去除,纯属筛分机理。反渗透膜能滤除各种细菌,如最小的细菌之一绿脓杆菌;也能滤除各种病毒,还能滤除热源。反渗透与超滤的分离理论尚在不断的发展和完善之中。

反渗透运行关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的。因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果。反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.6%。反渗透设备系统除盐率一般为95-99%,对二氧化硅的脱除率可高达99.5%。采用反渗透作为主要的脱盐装置,可以节省大量酸碱消耗,和运行成本。

四、在废水处理过程中如何运用超滤反渗透及其组合工艺

在上世纪60年代初期,高通量反渗透技术开水得到了初步的发展,这也为超滤技术的发展奠定了良好的基础,超滤技术首先被应用在废料回收与废水处理工作中,随着经济的发展,逐渐被应用在了含油废水的处理以及电泳涂漆等行业之中,取得了理想的经济效益与社会效益,在废水处理过程中,超滤反渗透及其组合工艺主要应用在以下几个方面:

1、处理城市中的生活废水

作为废水的两大主要来源之一,城市废水的有效处理已经被全社会所重视。早在1969年,美国的Smith就报道了利用活性污泥法和超滤相结合的方法对生活中的污水进行处理,并且取得了非常好的效果。我们都知道在堆放和掩埋垃圾的过程中会有污水渗出,这种污水被我们称为垃圾渗沥液。高浓度的有机物、氨氮、碱度和重金属是其主要的组成部分。如果垃圾渗沥液得不到恰当的处理,将会导致环境受到严重污染。像构筑防渗幕墙,厌氧、好氧或厌氧、好氧相结合的生化处理,光化学处理这些常规方法,不但能耗大而且基本达不到污水排放或二次利用的标准。而膜技术恰恰弥补了这一不足,它不但提高了经过处理后的水的水质,而且还降低了投资成本。在国外的垃圾渗沥液膜法处理中,超滤/反渗透组合工艺得到广泛应用,用这种方法处理后的废水,其回收率高达80%。在我国此类技术的应用起步较晚,经过膜集成技术处理后的垃圾渗沥液达到了符合国家一级排放标准的透过液的要求。由此我们可以看出,只有做到合理有效的处理城市污水,才能保证城市的环境不受污染,城市用水的安全性得到保障。

2、处理工业废水

(一)处理含油废水

含油废水指机械工业零件的、清洗后所排出的废水和石化行业的炼制及加工后所排出的废水,其存在形式为漂浮油、分散油、和乳化油。在这三种形式中,乳化油的分离难度最大。相对于常规的电解或化学法,超滤更适合乳化油的分离。首先,超滤所需的费用要比常规方法低;其次,超滤的处理程序要比常规方法简便,因为超滤不需要破乳就可以直接将油水分离。可以说这种方法对高浓度乳化油的处理和回收具有极其显著的功效。运用超滤或超滤反渗透组合工艺处理乳化油废水时,油粒子可以被完全阻隔。当被阻隔的油粒子达到一定量时就会形成漂浮油,这时就可以采用撇油装置进行清除。相关实验结果表明,运用超滤和超滤反渗透组合工艺处理后的废水均可达到排放标准。

(二)处理电泳涂漆废水

通过水中的分散胶状涂料粒子的电泳作用,是被涂工件的表面发生放电现象,从而沉积形成漆膜,这种方法就叫做电泳涂漆。涂件上的浮漆以及清洗过后的废水都是电泳涂漆废水产生的主要方式。水溶性树脂、颜料、填料、助溶剂、少量重金属离子是这类废水的主要组成部分。运用超滤和超滤反渗透组合工艺处理这类废水,在确保电泳涂漆正常运行的前提下,不但减少了油漆的损失,而且增加了废水的二次利用性。

(三)处理电镀废水

前处理酸碱洗涤废水和电镀工序漂洗废水是电镀废水的两个主要组成部分。电镀废水中含有较多的有毒污染物和大量有价值的金属,对电镀废水的处理不当,不仅会造成环境污染,还会造成资源浪费。早在20世纪70年代初,镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等领域的废水处理就已经采用超滤反渗透组合工艺了,运用这种方法处理后的废水,水质优越且回收率较高。

(四)处理高浓度有机发酵废水

产品提取后的发酵废液和产品洗涤废水是发酵行业高浓度有机发酵废水的主要来源。传统的好氧、厌氧处理法很难使处理后的废水达到排放或二次使用的标准,在这一方面膜分离技术的效果就比较明显。相关实验表明,经过这种处理方式处理后的废水,水中各项有害指标均有明显下降,水质明显提高。

(五)处理纸浆和造纸废水

纸浆和造纸废水以其较大的排放量和对环境的严重污染得到了世界各国的关注。在造纸过程中,去皮、浆化、洗净、漂白和抄纸等工序都会产生大量的废水。想要有效的对废水进行处理和回用,我们就必须采用膜技术,运用这种技术,不但可以使废水中的有用成分得到浓缩和回收,而且对避免环境污染也有较大帮助。

(六)处理其他的工业废水

超滤反渗透及其组合工艺在其他废水的处理上也有广泛的应用,可以说这几项废水处理技术在世界上各个国家看来都是最有潜质的废水处理技术。虽然在价格、膜污染等方面还有一些不足之处,但笔者相信随着科技的不断完善和创新,超滤反渗透及其组合工艺一定会成为污水处理领域的主流。

反渗透技术广泛应用于水处理方面,并展现出其独特的优势。在水资源不断匮乏的今天,提高水资源利用率,降低水处理成本,关系到企业的发展,环境的保护以及社会利益的重大问题。为解决问题,水处理技术也在不断进步和成熟。20世纪60年代迅速崛起的膜分离技术,在产品结构调整、降低能耗及污染防治等方面具有明显的优势。反渗透技术净化效率高,设计操作简单,真正解决了目前水处理面临的很多难题。

五、结束语

综上所述,超滤反渗透

【参考文献】

第8篇:高盐废水解决方案范文

[关键词]钢铁企业;污水排放;现状;处理方法

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0077-01

在钢铁企业中,对于水资源的利用及其处理成为一大难题。钢铁企业在生产过程中的用水量是非常巨大的,但是我们需要了解的是工业用水和生活用水是有区别的,生活用水是需要层层审查的,特别是关乎人们身体健康的质量标准,而工业用水的审核标准与生活用水的检测标准相比就比较弱一些,这里也就涉及到一个问题,也就是污水处理的问题。污水处理是我国目前急需解决的问题之一,它与我国工业的进一步发展紧密相关,特别是钢铁企业,需要在污水处理的问题上进行技术性的革新,引进一些比较先进的处理设备。我国的钢铁产量逐年上升,污水的排放量也到达了比较高的程度,然而设备却相对比较落后,它的更新换代一直赶不上巨大的污水排放量。因此,可以说污水处理是一个长期的问题,需要逐步解决。本文结合个人多年实践工作经验,就此问题展开了分析并给出了具体的解决方案。

一.钢铁企业排污现状

(一)排污总量

就我国目前的情况来看,在钢铁企业中,污水排放的数量是非常巨大的,钢铁企业不仅在生产过程中会产生废水,而且在设备维护上也会产生一定量的废水。在这些总废水量中,占据比较大的数额就是冷却用水。经过大量的研究表明,我国目前的工业废水总量在二百五十亿立方米左右,这个数额是惊人的,我们在促进经济发展的同时一定要做好这些相关的工作。

(二)排污类型及来源

钢铁企业的废水来源产生于各个阶段,比如在生产过程中会产生大量的浓盐水,还有就是在冷却的过程中也会产生大量的废水。对废水进行分类是非常必要的,因为针对不同类型的废水,其处理措施也是有所差别的,对于工业生产中的冷却水,它在产生废水的过程中存在大量复杂的工序。在废水处理的过程中,也可以用冷却的方法,在运用这一方法的时候要注意处理渗水的问题。一般的废水经过适当的处理就可以运用于工业生产中了,还有的工业生产需要软化水,这样在处理的过程中工序是比较复杂的。

二.钢铁企业废水的处理

(一)关于盐的处理分析

在钢铁企业中,会排放大量的污水,在这些污水中常常含有很多盐分,且这些污水中的含盐量是比较高的,因此在污水处理的过程中对这些盐分进行有效的处理是非常必要的。二十一世纪是一个经济高速发展的时代,在钢铁企业的污水处理过程中运用了很多比较前沿的科学技术,在污水处理的方式上不再拘泥于传统的方式方法,在高科技的参与之下,处理的效果更加好。运用蒸馏法可以在一定程度上去除污水中的盐分,除此之外,还可以运用离子交换法等等,膜分离技术也是当下比较常用的一种方法。从具体的情况来分析,蒸馏法的效果虽然是比较好的,操作起来也比较容易,在原理上也比较易懂,但是这种方法只是适用于污水比较少的情况,在大量污水的前提上运用这种方法不仅达不到应有的效果,还会浪费很多的人力和物力。对于离子法,这种方法也是存在缺陷的,它的一个很明显得缺点就是效果不是特别明显,相应地它的去污能力也是有局限性的,而且在具体的实施过程中它会产生一些污染物,对于水体本身来说有很大的伤害性。对于膜分离技术,这种技术相对于前两者来说是比较先进的,它本身也有不少优点,比如在除盐效果上很明显,有着很好的用价值,这一方法当然也受到了很多钢铁企业的欢迎。

(二)关于油的处理分析

对于污水中的油污,也是很有必要进行去除的。在污水处理的除油过程中,用到了一系列的技术。尽管新兴的技术参与到了污水处理的过程中,但是在效果上来看,还是需要有待改善的,这些方法的使用并没有使得除污的效果达到了令人满意的程度。其中存在着一系列的缺点有待我们的逐步改进。现代生活中,技术层面的研发力度在党和国家的支持下得到了跨越性的发展,一系列更加优化的技术被研发出来,在具体的污水除油过程中,有的钢铁企业用到了膜技术,从技术强度的角度来看,这种技术还是存在很大的优势的。在使用过程中,它具有非常好的耐腐蚀性,从而它的使用寿命也是比较长的。在效果上来看,经过大量的实践证明,这种方法的除油效果非常之好,大大地促进了整个污水处理的效果。

(三)关于悬浮物的处理分析

关于钢铁企业污水中的悬浮物,也有相应的方法进行处理,比如说混凝和过滤。然而在具体的实施过程中,我们会遇到一系列的难题,有的污染物通过之前的方法是很难除去的,因为它会发生沉淀,还有的比较细微的污染物会悬浮在水面上。通过化学方法,可以在污水里面投入一定量的混凝剂,这样就会省去很多人力,悬浮物会在很短的时间内被吸附。这样细微的悬浮物集中在一起,就会使得污染物质凝聚在一起,成为肉眼可以看到的比较大的物质,这样在处理起来是比较方便的。在混凝技术运用的过程中,需要注意到一点,就是不是所有的方法都是万能的,它存在着优点的同时也存在着不足,我们要从多个角度来考虑问题。不能只是单一地运用一种方法,多种方法的密切配合可以有效地提高去污的效果,还且还能提高效率。

三.小结

本文结合个人多年实践工作经验,就钢铁企业污水排放现状及处理方法经验展开了探讨,具体的分析了钢铁企业排污现状,分别排污总量和排污类型及来源。并提出了具体的关于钢铁企业废水的处理的意见,分别是钢铁企业工业污水中关于盐的处理分析,工业污水中关于油的处理和工业污水中悬浮物的处理。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性,并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的关注。

参考文献

[1] 仲惟雷,刘根廷,费庆志;反渗透抗污染膜在污水回用上的工艺研究[J];大连交通大学学报;2011年01期.

第9篇:高盐废水解决方案范文

关键词:AP1000机组;全挥发处理;pH控制方案;氨水;乙醇胺 文献标识码:A

中图分类号:TP274 文章编号:1009-2374(2015)13-0015-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.008

1 概述

压水堆核电站中,对二回路的水质要求比常规火电更加严格,这是因为蒸汽发生器传热管是一回路压力边界最薄弱的部位,而其腐蚀主要是二回路侧的各种腐蚀。二回路系统其他设备如受到腐蚀,大量的腐蚀产物将会随着给水进入到蒸汽发生器,使得蒸汽发生器内腐蚀沉积物增加,腐蚀性环境形成,加速腐蚀的发生,威胁到整个核电厂的安全经济运营,因此,二回路水质需严格控制。研究发现,合理控制二回路的pH值能显著减少腐蚀产物的形成和沉积,保证二回路系统设备特别是蒸汽发生器结构材料的完整性,提高核电站的运行安全性和可利用率,因此,对二回路pH控制方案的研究有着十分重要的意义。

2 腐蚀发生机理

三门核电一期工程AP1000项目中二回路管道和设备均由碳钢等铁基材料组成。当pH值较高时,会限制铁基金属材料的氧化速率,使铁电位进入磁性Fe3O4钝化区,从而抑制腐蚀。另外,对于碳钢材料,危害最大的腐蚀形式为流动加速腐蚀(FAC)。FAC是指在流动的单相水或者两相的湿蒸汽中,由于介质的流动对材料表面的冲刷,在钢铁材料表面生成的Fe3O4氧化膜发生溶解,并被流体带走,从而使材料表面失去保护,腐蚀速度提高而发生的腐蚀。当流体的pH值较高时,其中的OH?―会限制氧化膜的分解,保护金属免于腐蚀,因此提高pH值到足够的高度,可以显著抑制FAC。不过,二回路水的pH值亦不能太高,因为在强碱性环境下,碳钢等铁基材料易发生应力腐蚀开裂,即碱脆。

综上,控制二回路系统设备腐蚀的首要参数是pH值。大量经验表明,给水25℃下的pH值控制在9.5~10.5之间,流体对二回路设备的腐蚀可降到最低。

3 核电站二回路常用PH控制剂

3.1 氨水(NH4)

氨水(NH4)为pH控制剂的全挥发处理(AVT)方案是现在仍广泛应用的一种传统二回路水质控制方案。由于氨是易挥发性的物质,且具有不会受热分解的特点,因此采用这种方案,不会增加蒸汽发生器中盐类的含量,亦不易发生局部浓缩而造成的碱腐蚀,氨进入蒸汽发生器后会随蒸汽挥发出来,并随蒸汽进入汽轮机及各级加热器。

在早期的核电站设计中,给水pH25℃通常控制在小于9.5的水平,为低AVT控制方案。然而,运行实践表明,采用低AVT方式的机组,给水及疏水系统存在流动加速腐蚀(FAC)现象。这是因为氨具有很高的分配系数,因此在蒸汽中含有较高浓度的氨,而在各级加热器的疏水部分氨浓度则较低,致使汽液两相区域的pH明显偏低,导致对湿蒸汽区域的保护不足,从而引起碳钢、低合金钢等材料的流动加速腐蚀(FAC),因此低AVT控制方案逐渐被淘汰,由高AVT控制或有机胺方案替代。高AVT控制即向给水中添加足够高浓度的氨,以提高疏水中的pH值。通过多年的运行实践,该方案起到了良好的控制流动加速腐蚀的作用,管线FAC现象得到很好的抑制,腐蚀产物大大减少,使得进入SG的杂质量减少,传热管及其支撑板和管板的腐蚀速率也大幅度下降,因此,目前高AVT方案在世界核电站中应用得比较广泛。

3.2 有机胺

有机胺类物质作为pH控制剂,具有较低的分配系数,能够在汽液两相均匀分布,蒸汽在换热设备中冷却时,胺类也会部分进入液相从而提高液相区域的pH值,从而起到全面保护设备材料的目的,因此,针对低AVT控制的不足,除了高AVT外,有机胺pH控制也是十分合适的替代方案。

乙醇胺(ETA)是有机胺试剂中最常用的pH控制剂,使用乙醇胺控制二回路水的pH值,由于其较低的挥发性,含有乙醇胺的蒸汽被冷凝时乙醇胺也凝结下来,因此,冷凝水将含有较高浓度的乙醇胺,其pH值较高,氧化层能够保持稳定状态难以溶解,从而抑制了FAC的发生,使得腐蚀产物大大减少。目前,乙醇胺处理方案得到了十分广泛的应用,美国有超过50%的核电站正在实行乙醇胺处理,世界上已有60%以上核电厂应用乙醇胺代替氨调节给水pH值。

4 三门核电一期工程二回路pH控制方案选择

三门核电一期工程两台机组核岛设计采用的是美国西屋公司开发的AP1000压水堆核电技术,为当前世界最先进的第三代核电技术,常规岛采用日本三菱公司的设计,单机容量1251MW,目前正处于安装调试期。初步设计中,二回路pH控制采用的是高AVT控制方案,考虑到目前乙醇胺处理方案应用更为广泛,在初步设计审查时曾考虑过采用乙醇胺处理方案来代替高AVT方案。

4.1 乙醇胺处理方案

采用乙醇胺处理作为二回路pH控制手段,首先需要考虑有机酸的影响。有机酸的产生主要是因为乙醇胺的受热分解。乙醇胺在高温条件下相对比较稳定,但是仍然会有2%~5%的乙醇胺受热分解,并且释放、传播到整个二回路系统。

乙醇胺在高温下首先被分解成甲胺和乙胺,并且最终转化成乙酸、蚁酸、乙二醇等有机酸。一般来说,二回路水中正常的杂质分配系数都非常小,约0.0000001,因此基本上所有杂质都主要留在蒸汽发生器内。但这些因乙醇胺热分解产生的有机酸,比如乙酸、蚁酸的分配系数大约等于0.2,因此它们可以进入蒸汽侧,对蒸汽纯度造成影响,并遍布整个二回路,对二回路水质处理及水质监测都将产生不同程度的影响。

4.1.1 由于乙醇胺的分配系数非常小,蒸汽发生器排污除盐装置负荷将增大。而且由于有机酸的产生,对蒸汽发生器排污的除盐装置的能力有更高的要求。另外为除去乙醇胺分解产生的有机酸,电厂正常功率运行时将要求凝结水精处理装置运行,而有机酸的存在也会使得精处理树脂床的再生效率从氨水处理的100%降到乙醇胺处理的80%,因此在蒸汽发生器排污除盐及凝结水精处理装置设计时需考虑此影响。

4.1.2 采用高AVT处理时正常运行情况下的氨的损耗量极小,不需连续加药,但如果改用乙醇胺处理,蒸汽发生器排污除盐装置和凝结水精处理装置的连续运行会消耗部分乙醇胺,因此为了补偿消耗的乙醇胺,维持二回路水质,必须在电站运行时连续加药,从而对加药系统的设计产生影响。

4.1.3 乙醇胺分解产生的有机酸会影响水质监测系统仪表比如阳电导仪的指示值,据设计方三菱的经验,在含有很少量乙醇胺(约2ppm)的情况下,蒸汽发生器排污的阳电导就将从0.4μs/cm增加到1.2μs/cm。另外,根据设计方三菱的经验,在用离子色谱测量蒸汽发生器排污水时,乙醇胺受热分解产生的各种有机酸,也会对总离子杂质浓度的测量产生影响,并影响离子浓度的峰值测定,因此在取样系统的详细设计时需考虑上述影响。

4.1.4 二回路排污水中的乙醇胺处理也非常困难。为了降低排污水的COD指标,必须通过废水处理系统除去乙醇胺,但乙醇胺相对比较稳定,通过普通的废水处理系统很难将它分解和除去,处理成本很高。

综合考虑以上因素,如果改用乙醇胺处理方案,由于其对水处理系统、加药系统和废水处理系统的上述影响,相应设备装置的占地面积将超出预期。而三门核电一期工程总平面积有限,厂房布置空间较为紧张,因此乙醇胺方案实现非常困难。

4.2 高AVT处理方案

采用高AVT方案,有两个问题需要重点考虑:氨对铜设备的腐蚀和对凝结水精处理装置的影响。

4.2.1 氨对铜设备的腐蚀。碳钢、低合金钢和腐蚀速率随pH值的关系曲线如图1所示:

图1 pH值和金属材料腐蚀速率关系图

由此可见,采用氨作为pH控制剂的高AVT方案,由于氨浓度的增大,对铜具有较强的腐蚀作用,氨蒸发进入蒸汽系统和凝结水系统,与铜发生化学反应,会产生局部腐蚀,严重时将导致含铜设备在较短时间内发生泄漏。日本大部分核电站水处理升级选择从低AVT处理转变成了乙醇胺水化学处理,就是因为原先电站的凝汽器的传热管是用的铜合金管道,如果采用高AVT处理将导致大的凝汽器修改,因此大多数核电站选择了乙醇胺方案而放弃了高AVT处理。如果要采用高AVT处理,要避免对铜材料的腐蚀,需排除铜合金在二回路的使用,三门核电一期工程凝汽器传热管为钛管,整个二回路换热设备及管道材料均不含铜,因此此问题得到完美解决。

4.2.2 凝结水精处理的影响。采用高AVT方案,pH提高有助于材料的保护,但高含量的氨使凝结水精处理系统运行周期缩短,也就是说会增大凝结水系统离子交换树脂的负担,因此在给水高pH值工况下如凝结水精处理系统连续运行需要消耗大量的化学药品和除盐水,同时增加废水排放,运行管理工作量大,综合成本非常高。

为了应对高AVT控制而引起的凝结水阳离子负荷过高的问题,三门核电一期工程凝结水精处理系统采用“阳床-混床”的处理工艺,以增加系统中阳离子交换树脂的装载量,减少混床的再生次数。同时在今后运行中,在正常运行工况下,通过蒸汽发生器排污可以去除由除盐补充水带入的盐类和二回路水系统产生的金属腐蚀杂质,保证二回路水质达到较高的标准,因此不需投运凝结水精处理系统,通过适当的排污和有效的运行管理,蒸汽发生器的水质即可达到运行控制标准;当凝汽器传热管泄漏或者由于其他原因造成二回路水质恶化时,投运凝结水精处理可以确保有足够的时间进行凝汽器查漏、修复或完成正常的安全停机,因此十分必要,此时可适当降低给水pH25℃控制值到小于9.6的水平,以维持精处理系统的持续净化能力。具体pH值可以通过后续实际运行时,综合考虑给水铁离子含量和凝结水精处理树脂床再生频率来确定。

4.3 三门核电一期工程pH值最终控制方案

考虑到本项目的实际情况不适合采用乙醇胺方案,而高AVT处理能很好地控制二回路的pH值且其带来的问题三门核电一期工程项目都能很好解决,因此在三门核电一期工程这个项目上,高AVT方案比乙醇胺更加合适,最终采用了氨作为pH控制剂的高AVT处理方案,控制功率运行期间,给水pH25℃>9.5。由于二回路是一个闭式回路,氨损失非常少,因此采用一点式加药,加药点位置在凝结水精处理装置的下游。

5 结语

压水堆核电站二回路给水的pH控制对于抑制系统管道、设备的腐蚀起到至关重要的作用。目前乙醇胺处理方案在核电站应用较为广泛,然而三门核电由于厂房布置空间较为紧张,难以处理采用乙醇胺方案带来的水质处理、加药监测和废水处理等难题,但却能很好地解决高AVT方案带来的铜设备腐蚀和对凝结水精处理装置影响的问题,更适合采用氨水为pH控制剂的高AVT方案,因此三门核电一期工程最终选择了高AVT方案进行水质控制以维护电站设备长期稳定运行。由此也可见,pH控制方案的选择与很多因素有关,取决于电厂实际情况,设计时应综合考虑电厂实际配置和经济性来选择最适合本项目的pH控制方案。

参考文献

[1] 曹松彦,王今芳,孙本达,宋敬霞.采用乙醇胺抑制核电站二回路系统的流动加速腐蚀[J].热力发电,2011,40(1).

[2] 王琳,谢杨,崔怀明.乙醇胺在核电厂二回路水处理中的应用研究[J].核动力工程,2013,34(2).

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