Сокращение объёма сточных вод FGD и ZLD
Сточные воды десульфуризации: сокращение и ZLD
Начните с определения точки отвода сточных вод мокрой десульфуризации, содержания взвешенных веществ и ионов, вызывающих отложения. Затем оцените реагентную подготовку, отделение твердых примесей трубчатыми мембранами PEK, при необходимости мембранное концентрирование и интерфейсы выпаривания, кристаллизации или другой конечной обработки.
Данная страница предназначена для предварительной оценки технологических схем. Состав этапов обработки зависит от системы FGD, точки сброса, фактического состава воды и конечного назначения твердых отходов.
Уточните, является ли исходный поток стоком от абсорбера, очищенной водой после предварительной обработки или смесью конечных сточных вод.
Выявите гипс, соли, металлы и прочие твердые продукты реакций, а также установите границы образования осадка и его возврата в цикл.
Оцените возможность применения мембранного концентрирования в сочетании с выпариванием, кристаллизацией, испарением в тракте дымовых газов, отверждением или иными методами утилизации.
Анализ рисков исходного потока
Состав сточных вод FGD меняется
Тип угля, качество известняка, режим работы абсорбера, контроль содержания хлоридов, метод окисления, источник подпиточной воды и существующие установки химической обработки влияют на конечный состав сточных вод. Для каждого проекта требуется отдельный анализ.
Уточните точку отбора суспензии из абсорбера, схему обезвоживания гипса и отвод хлоридсодержащей воды.
Оцените остаточные риски после нейтрализации, осаждения, флокуляции, осветления или фильтрации.
Если FGD сточные воды смешиваются с другими потоками от электростанции, требуется пересчёт водного, компонентного и твердофазного балансов.
- Взвешенные частицы и мелкие частицы гипса
- Концентрация частиц, их размер, поведение при осаждении и кристаллическая форма влияют на разделение твердых фаз, обезвоживание осадка и вероятность возникновения мембранного загрязнения на следующих стадиях.
- Содержание кальция, магния и склонность к образованию отложений
- При определении условий умягчения и риска образования отложений на последующих ступенях необходимо совместно оценивать щелочность, содержание сульфатов, кремнезема, температуру и коэффициент концентрации.
- Содержание хлоридов, сульфатов и TDS
- Состав ионов влияет на коррозию и осмотическое давление; кроме того, он определяет возможность применения методов селективного разделения солей, выпаривания или кристаллизации.
- Металлы и следовые компоненты
- Содержание мышьяка, селена, ртути, кадмия и других металлов в различных проектах неодинаково. Их уровень следует уточнить с помощью анализа, с учетом вида соединений и целей обработки.
- Кремнезем, органические вещества и добавки
- Общий уровень кремнезема, показатели производительности COD и TOC, пеногасители, ингибиторы отложений и прочие добавки FGD могут влиять на ход химических реакций, степень мембранного загрязнения и параметры очистки.
- pH, колебания температуры и удельного потока
- Пуск и остановка оборудования, изменения нагрузки и график сброса влияют на мгновенные условия процесса. Объём резервуара для усреднения и методы управления должны определяться на основе исторических данных.
Основные инженерные принципыПеречисленные здесь компоненты служат лишь для формирования контрольного списка анализа. Они не заменяют отчет по анализу воды для проекта и не могут служить основанием для гарантий по степени извлечения, возврата компонента или конечному качеству солей.
Оценка и подбор технологической схемы
Пять вопросов до выбора оборудования
При разработке схемы обработки сточных вод FGD не следует сразу составлять перечень оборудования. Прежде чем рассматривать применение трубчатых мембран, NF, RO, HRCC или узлов выпаривания, необходимо определить границы системы, состав химических веществ и конечные точки утилизации.
- 01Точка сброса и расход потокаИсходный поток, средний и пиковый расход, график сброса, нагрузка и сезонные колебания
- 02Состав и форма твердых частицРастворенные соли, взвешенные частицы, гипс, осадки металлов и их химическое влияние
- 03Цель очисткиСтабильная предварительная обработка, повторное использование воды, сокращение объёма концентрата, разделение солей, извлечение ценных компонентов или ZLD
- 04Конечные точки утилизации концентрата и осадкаЦиклическое использование, обезвоживание, выпаривание и кристаллизация, выпаривание в условиях дымовых газов, отверждение или окончательное удаление
- 05Интерфейсы на уровне всего заводаСистема FGD, химикаты, коммуникации, системы управления, интерфейсы EPC и границы ответственности по гарантиям
Надежная предварительная обработка
Обеспечьте непрерывное отделение продуктов реакции и взвешенных веществ, чтобы получить стабильный поток для последующих стадий.
Применимость мембран и разделения солей
При соответствии качества воды и целей проекта следует проанализировать селективность, предельные концентрации и условия очистки для блоков NF, RO, HRCC и других мембранных стадий
Интерфейс с конечной стадией ZLD
Необходимо определить состав концентрата, маточного раствора, осадка, солей, а также тип последующих ступеней: выпаривание, кристаллизация или иной процесс, исходя из водно-солевого баланса.
Модульная технологическая схема
Сначала удаляют твердые вещества, затем по необходимости концентрируют
В данной схеме перечислены технологические этапы, подлежащие оценке. Это не означает, что для каждого проекта по обработке сточных вод FGD требуется полный набор ступеней. Выбор этапов определяется конкретными данными проекта.
- 01Сбор и усреднение сточных вод
Необходимо изолировать аномальные исходные потоки и компенсировать колебания расхода, pH, температуры и качества воды.
- 02Окисление, нейтрализация и химическая обработка
Определить условия реакции в зависимости от содержания металлов, жесткости, сульфатов, кремнезема и других целевых компонентов.
- 03Осаждение и флокуляция
Преобразовать целевые компоненты в отделяемые твердые частицы и проверить характеристики образовавшегося осадка.
- 04Использование трубчатой мембраны PEK для разделения твердых частиц
Непрерывно отделяйте образовавшиеся твёрдые и взвешенные частицы, обеспечивая стабильную подачу на последующие мембранные стадии.
- 05Селективное разделение солей, обессоливание и концентрирование в зависимости от требований.
Оценивайте применимость трубчатой мембраны, NF, RO, HRCC или другого мембранного блока отдельно и только при подходящем качестве воды.
- 06Выпаривание, кристаллизация или другой конечный блок
Необходимо уточнить параметры выпаривания, кристаллизации, а также места утилизации образующегося концентрата, маточного раствора, солей и твердых отходов в рамках проекта.
Вопросы уплотнения осадка, обезвоживания, возврата фильтрата и ответственности за конечную утилизацию твердых отходов требуют отдельного согласования.
Место возврата концентрата, накопление примесей, цели получения кристаллических солей и конечные точки маточного раствора не могут рассматриваться как стандартные параметры.
Данная технологическая схема не является обязательной:Если исходный поток или конечные условия не соответствуют требованиям мембранного блока, скорректируйте схему, замените или исключите этот блок. Не сохраняйте его только ради формальной полноты схемы.
Обязанности по применяемым технологиям
Каждый модуль выполняет подтвержденную функцию
Разделяйте функции перевода примесей в осадок, отделения твёрдых частиц, удаления растворённых солей и кристаллизации, чтобы не представлять один аппарат как итоговый результат всей технологической схемы ZLD.
Химическая подготовка и перевод примесей в осадок
В зависимости от целей проекта жесткость, металлы, сульфаты, кремнезем и другие целевые компоненты преобразуют в твердые вещества, подлежащие удалению. Анализ воды и испытания определяют необходимые реагенты и условия реакции.
Трубчатая мембрана PEK
Трубчатая мембрана PEK непрерывно отделяет образовавшиеся твёрдые частицы и взвешенные вещества в тангенциальном режиме. Она не удаляет напрямую растворённые хлориды и другие соли, определяющие TDS.
Рассмотрите этапы умягчения и отделения твердых частиц в рамках технологической схемы PEK. 03 · СЕЛЕКТИВНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕСелективная нанофильтрация
Проводите оценку селективного разделения солей или контроля примесей лишь в тех случаях, когда ионный состав, целевые продукты и селективность мембраны совместимы. Данная схема не является типовой конфигурацией для обработки сточных вод с использованием FGD.
Ознакомьтесь с технологией селективной нанофильтрации → 04 · КонцентрацияHRCC или другой концентрирующий блок
Применяйте данный метод для минимизации образования концентрата, если предшествующие стадии, осмотическое давление и прочие ограничения позволяют это сделать. Предельную концентрацию и степень водоизвлечения определяют для каждого проекта.
Ознакомиться с технологией HRCC →Необходимо замкнуть четыре интерфейса
Четыре обязательных проектных интерфейса
Стабильность мембранной системы — только часть задачи. Если работа предшествующей системы FGD и обращение с твёрдыми побочными продуктами, возврат концентрата или окончательная утилизация не определены, полноценную технологическую схему обосновать невозможно.
Система FGD и график сброса
Уточните параметры контроля содержания хлоридов, обезвоживания гипса, процессов окисления и подачи подготовленной воды, а также график сброса. Определите, какие аспекты остаются в ведении предшествующих стадий.
Осадок реакции и фильтрат обезвоживания
Определите объём и характеристики осадка, параметры его сгущения и обезвоживания, а также способы повторного использования фильтрата и окончательной утилизации твёрдых отходов, чтобы исключить возврат загрязняющих веществ в систему.
Обработка концентрата и маточного раствора
Установите состав, расход, место повторного использования и пределы накопления примесей в каждом потоке концентрата. Возврат потока не устраняет содержащиеся в нём примеси.
Выпаривание, кристаллизация или другой конечный блок
Определите состав потока на выпаривание или кристаллизацию, требования к солям и твёрдым веществам, необходимые инженерные сети, коррозионностойкие материалы и ответственность за конечную утилизацию
Исходные данные для проектирования
Минимальный набор данных для предварительной оценки
- Система и параметры потока
- Технологическая схема FGD, точка сброса, средний и пиковый расход, режим работы и историческая изменчивость параметров
- Основные показатели качества воды.
- Температура, pH, SS, мутность, TDS, электропроводность, COD/TOC и щёлочность
- Ионный состав
- Параметры Ca, Mg, Na, содержание хлора, параметр SO4, кремнезем и полный набор катионов и анионов
- Металлы и добавки
- Целевые металлы, ингибиторы образования отложений, пеногасители, флокулянты и прочие химические реагенты FGD
- Действующие объекты
- Существующие системы химической обработки, осветления, фильтрации, обезвоживания осадка, повторного использования, выпаривания и управления
- Конечные цели проекта
- Требования к повторному использованию, целевые показатели минимизации отходов, точки взаимодействия с выпариванием, места утилизации солей или твердых веществ и границы ответственности
- Анализ качества воды, ее расхода и сведений о существующих системах
- Разработка технологической схемы химической подготовки воды и разделения твердых частиц с помощью трубчатых мембран
- Подбор и комплектная поставка модулей NF, RO, HRCC и сопутствующих компонентов при необходимости
- Испытания образца, пилотные испытания, масштабирование и сопровождение ввода в эксплуатацию
- Регулирование параметров мембранного блока, CIP и взаимодействие с заказчиком или EPC
- Абсорбер FGD, обезвоживание гипса и распределение обязанностей на предшествующих стадиях
- Строительные работы, инженерные сети, хранение и обращение с реагентами, обезвоживание осадка
- Выпаривание и кристаллизация, выпаривание дымовых газов, процесс отверждения и вопросы выбора материалов в условиях коррозии
- Конечные точки утилизации солевой продукции, осадка, маточного раствора и прочих твердых отходов
- Баланс воды и солей на всем предприятии, общие показатели эффективности и ответственность за реализацию проекта под ключ
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Три уровня подтверждения проектных данных
Без отдельного согласования на публичной странице не раскрываются названия заказчиков, производительность и даты проектов, степень извлечения воды, показатели удаления жесткости, коэффициенты разделения солей и качество получаемых солей.
- 01 · ОБЩЕДОСТУПНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Смонтированные системы и проектные записи
Публичные фотографии систем и инженерные сведения, касающиеся химической обработки, разделения твердых частиц с помощью трубчатых мембран, последующих мембранных стадий и конечных узлов взаимодействия.
- 02 · ОСНОВА ДЛЯ ПЕРЕНОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Связанные технологии для высокосолевых потоков
Технологии умягчения PEK, селективной NF и концентрирования могут использоваться при разработке схемы, однако показатели из другой отрасли не являются гарантией для сточных вод FGD.
- 03 · Подтверждение определяется для проекта
Испытания образца, пилотирование и инженерное проектирование
Условия процесса, пригодность мембран, загрязнение мембран, восстановление после мойки и данные для масштабирования подтверждают на образце исходной воды с непрерывными испытаниями и расчётом водно-солевого баланса.
Испытания образца и пилотные испытания
При неизвестном составе или пределе концентрирования сначала проведите испытания
Ресурсы для проектирования
Подготовьте данные по сточным водам FGD
Предшествующие стадии обработкиPEK Умягчение воды и отделение твердых частиц
Возможности проведения валидацииИспытания образца и пилотные испытания
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ
Частые вопросы по сточным водам FGD
Почему для сточных вод FGD нет одной универсальной схемы?
Тип угля, качество известняка, место сброса, существующая предварительная обработка, контроль содержания хлоридов и требования к конечному использованию воды влияют на ее состав и баланс солей. Поэтому отбор оптимальной технологической схемы должен базироваться на реальных данных проекта.
Может ли трубчатая мембрана PEK напрямую удалять хлориды и TDS?
Нет. Данная мембрана предназначена для отделения твердых продуктов реакции, мелкодисперсного гипса и взвешенных частиц. Для удаления растворённых солей требуются подходящая NF, RO, концентрирование или термическая финальная обработка.
Необходимо ли умягчение воды во всех проектах по обработке FGD сточных вод?
Нет. Необходимость умягчения, его целевые показатели и этапы реализации зависят от содержания кальция, магния, сульфатов, кремнезема, щелочности, а также от требований последующих мембранных ступеней и испарителей. Эти параметры следует определять на основе расчетов и анализа качества воды.
Обязательно ли селективное разделение солей при ZLD сточных вод FGD?
Нет. Оценку селективного разделения солей следует проводить лишь в тех случаях, когда ионный состав, целевые продукты, селективность мембран и последующая технологическая схема кристаллизации совместимы. В остальных случаях необходимо изменить или исключить соответствующий блок мембранной обработки.
Всегда ли Plum поставляет выпаривание и кристаллизацию для ZLD?
Нет. Plum может поставлять отдельные мембранные участки и обеспечивать инженерные интерфейсы. Вопросы выпаривания, кристаллизации, выпаривания дымовых газов, получения твердых солей и утилизации твердых отходов должны быть отдельно согласованы в договоре на проект.
В каких случаях рекомендуются испытания образца или пилотные испытания?
Пилотные испытания следует проводить в ситуациях, когда состав металлов и кремнезема неизвестен, химические взаимодействия сложны, требуется подтверждение эффективности селективного разделения солей или высокой концентрации, отсутствуют данные по качеству воды, либо необходимо определить параметры непрерывной эксплуатации и регенерации мембран.
Какие основные сведения требуются для предварительной оценки?
Необходимо предоставить по меньшей мере технологическую схему и точку сброса для системы FGD, средний и пиковый расход, полный анализ воды и водный баланс, данные о металлах и добавках, описание текущей технологии, цели очистки, параметры концентрата, осадка и солей, а также имеющиеся схемы и исторические эксплуатационные данные.
Можно ли использовать данные прежних проектов как гарантию нового?
Публикуемые, испытательные и гарантийные данные имеют разные границы применимости. Для нового проекта их подтверждают отдельно.
Передать характеристики сточных вод FGD
Передайте характеристики сточных вод FGD
Необходимо предоставить описание технологической схемы FGD, точку сброса, полный анализ воды, данные о водном балансе, сведения об имеющихся системах очистки, цели проекта, а также информацию о местах утилизации осадка, концентрата, солей и твердых отходов. Специалисты Plum сначала проверят полноту предоставленных данных, после чего определят те разделы проекта, которые подлежат технической оценке.
Представленная информация используется исключительно для первичной оценки. Она не подразумевает никаких обязательств относительно степени водоизвлечения, разделения солей, качества продукта, энергопотребления, объёма поставки или графика реализации.