舜维环境解决水泥行业余热发电循环排污水问题

前言

在国民经济建设中，水泥是不可或缺的基础原材料。作为重要的基础产业，水泥行业的发展程度成为一个国家社会发展水平和综合实力的重要衡量指标。我国经济正处于高速发展期，基础设施建设成为国内投资最主要的方式：⑴中央“一号文件”的重点是投资水利工程，近年来我国频繁发生的严重水旱灾害造成重大生命财产损失，暴露出农田水利等基础设施十分薄弱，政府“一号文件”大力加强水利建设，加快水利改革发展。而水泥作为基础原料必然会增加其需求；⑵随着我国推出西部大开发的策略后，西部将进行大规模的城市建设。大量的基础设施建设将对水泥产生巨大的需求。因此，水泥作为最主要的原材料之一，有着广阔的市场前景。伴随着我国经济的高速发展，水泥工业作为重要的基础原料产业，实现了自身的膨胀式发展，为我国近年来的城乡发展和基础设施建设做出了巨大的贡献。

但随着我国对于环保的要求越来越严，降低成本损耗、提高企业效率以及节能减排，对于水泥企业来说至关重要。其中，水泥企业的窑头、窑尾废气温度在300℃以上，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的35%以上，浪费了大量的热力资源，因此利用废气余热进行发电,已成为水泥企业的标配。不仅减少对大气环境的污染,而且对企业具有较好的经济效益,有利于企业和社会的可持续发展。

发电生产应用到的循环冷却水：

⑴通过冷却塔时水份不断被浓缩，而蒸发掉的水中不含盐份。随着蒸发过程的进行，循环冷却水中的溶解盐类不断被浓缩，含盐量不断增加，引起结垢和腐蚀；

（冷凝器结垢）

⑵在冷却塔中，水与空气直接进行接触交换，水通过冷却塔时把空气中的大量灰尘洗涤到水中，增加了循环水的浊度，有的成为污泥沉积在设备、管道、水池底部。管道为铁管，长年被水浸泡腐蚀容易出现 “锈蚀、沙眼、穿孔、漏水”现象，导致增加大量维修费；跑进发电主系统，影响发电机使用寿命；

（冷凝器结垢）

⑶冷却水在运行中，不断加入化学药剂，工艺介质的泄漏、水中污染物、杂质不断得增加影响水质。

因此必须不断地排掉一部分循环水，补充新鲜水，保持循环水的盐份、浊度及其他污染物在一定的数值以下。在实际运行过程中，还受到补充水量、浊度、pＨ、微生物、含盐量等因素的影响。这部分排污水若无处理直接排放，长期自然渗透至地下或厂外地表，会给周边环境带来破坏。

发展绿色低碳经济、促进可持续发展是企业未来发展的必然选择。江苏舜维环境工程有限公司致力于解决水泥厂余热发电循环排污水零排放治理，秉持“不放水”的治理理念，真正意义上解决水泥企业水污染环保问题。循环排污水经处理后满足生产回用要求回用至循环水池，少部分浓水可排入立磨喷水、篦冷机或洒水降尘，做到零排放。

水泥企业余热发电循环排污水治理项目案例

项目概况

某水泥厂余热配有一套18000kw/h 的发电机组，产电除厂内自用外，多余电量并入国家电网。在余热发电生产过程中，循环水每天都有一定量的废水排出，江苏舜维公司承建其余热发电循环排污水处理项目，达到零排放。

处理规模与循环排污水水质

通过我司人员的现场调研以及与厂内主管人员的沟通，确认设计处理量为1050m3/d，设计回收率80%。

工艺流程及说明

（工艺流程）

根据现场水质及循环水要求，对废水进行处理的主要任务是除盐降硬，本方案选用两级反渗透法，反渗透系统与其它脱盐过程相比，其进水要求较高，必须经过比较严格的预处理以消除影响和污染反渗透膜的各种因素（这些因素包括微溶盐沉淀结垢、金属氧化物污染、胶体污染和微生物污染等）。淤泥密度指数（SDI）是胶体浓度的一种量度。原水浊度不稳定，通过多介质机械过滤器后已能满足反渗透进水要求，为使膜组件的污染降至最低程度，从而使组件或装置有长期稳定的性能，对其进水SDI的值必须<5。因此废水需进一步处理才能满足反渗透的进水要求，所以预处理工艺中首先设置了絮凝剂的投加装置，投药后使原水中胶体颗粒双电层压缩形成肉眼看不见的微絮凝聚凝的絮粒，其粒径一般以10-50u之间，由澄清器、多介质过滤器、活性炭过滤器和保安过滤器除去，这样可使SDI降至满意的结果。

反渗透装置通过压力为推力进行膜分离除盐，同时可以去除水中的细菌、有机物热源、病毒等。反渗透法除盐过程具有能耗少、操作简单、适应性强，应用范围广等优点。

预处理设备出水尚不能满足用水要求，反渗透装置是作为提高和保证出水水质而设置的，经反渗透装置的深度除盐，由于设计出水盐度要求不高，可以将反渗透出水与部分预处理出水混合，最终混合出水各项指标均可满足用水要求。

现场实施及运行

项目按设计进行安装施工完成，并通过第三方检测机构检测，投入使用，出水达到回用标准回用于循环水池。经过一段时间的运行，循环水池水质大为改善，给企业带来环保与效益的双丰收。

（第三方监测结果）

经济效益分析

本处理项目中，余热发电循环排污水通过系统处理后，除响应国家对于企业的环保要求“绿色生产”外，还优化了余热发电使用到的循环水水质，给企业带来显著的经济效益：

⑴节约用水（余电排污废水的80%回用至循环水池），同时少量浓水回用于物料降尘；

根据现场运行统计，每日的循环水池补水量从原有的1100吨左右逐步降至300吨左右。年节水量约26.4万吨（年运行330天算）。

⑵增加发电量，循环水水质的优化有助于发电机组的运行，降低冷凝器清洗频率，提高发电上限（据统计，提升发电率0.7%~1%），每年按330天运行时间算，增加发电量100~140万度；

⑶循环水降垢脱盐后，延长冷却塔填料的维保频率，原3年维保一次现延长至6年维保一次，减少维保成本50%。

⑷将循环水池的电导率、浊度及硬度稳定在低水平，减少发电系统负荷，延长整个发电机组的使用寿命。

总结

通过该项目的运行使用，使得循环水池的水质持续稳定在一个良好的状态，将余热发电系统效率提升至最高。项目投产以来：①有效解决了水泥行业循环冷却水排污治理的问题，响应了政府“绿色经济，可持续发展”的政策；②同时，回用带来的节水、每天发电量的提高以及维护、检修频次的降低，均给企业带来可见的经济效益。

舜维环境致力于解决水泥厂污废水零排放治理，秉持“不放水”的治理理念，真正意义上解决水泥企业水污染环保问题。通过近几年的不断努力，已经成功得为多家水泥企业的众多水泥生产基地的循环排污水零排放治理提供了优质的服务，相信在不久的将来，循环排污水零排放处理项目在更多的水泥企业中开花结果。