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脫硫廢水處理工藝中零排放技術應用探討

文章出處:admin 人氣:發表時間:2018-09-06 09:20

   燃煤電廠煙氣產生的脫硫廢水有較高的含鹽量及複雜成分等特點,這種廢水要想再次進行回用存在一定的難度,所以成為了嚴重影響電氣廢水實現零排放的重點組成部分。本文就針對排放脫硫廢水的實際特征及再次回用現狀進行分析,然後對脫硫廢水處理工藝中零排放技術的應用進行探討。

  2015年國務院頒布了《水汙染防治行動計劃》(水十條),對企業用水提出了新的要求。燃煤電廠作為用水大戶,應當積極響應國家政策的要求,開展節水提效工作,實現全廠水資源分級利用和水汙染防治。脫硫廢水因其具有高含鹽量、成分複雜、腐蝕性和結垢性的特征,回用困難,成為製約燃煤電廠脫硫廢水零排放實現的關鍵因素之一。

  1、排放脫硫廢水的實際特征

  脫硫裝置的石灰石、石膏去濕法排放廢水量完全由工藝部水質、石灰石質量、鍋爐煙氣散發量、脫硫吸取塔內部的漿液CI-濃度等因素決策。在具體運轉的過程中,電廠通常都利用對脫硫吸取塔內部的漿液CI-濃度標準進行控製才能明確具體的廢水排放量。本文將某個600兆瓦的機組為例,需要將所吸收的塔漿液CI-濃度合理的控製在20kg/m3的同時,排放脫硫廢水量應達到17.3m3/h。如果工藝水的質量較差或是必須合理的控製低於CI-的濃度,會在一定程度上增加排放脫硫的廢水量。

  2、脫硫廢水回用現狀

  采用常規處理工藝脫硫廢水,其中的氯離子濃度和含鹽量仍然很高,在回用中易引起係統腐蝕和結垢,製約了脫硫廢水處理後的再利用,國內電廠的脫硫廢水回用率較低。

  1)用於水力衝灰或灰場噴灑對於采用水力衝灰係統的燃煤電廠,可以將經過常規處理的脫硫廢水排水作為衝灰水。也有部分采用幹除灰的電廠,將脫硫廢水用於幹灰調濕、灰場噴灑,但消耗水量不大。隨著電廠綜合利用和節水措施的實施,大型機組和新建機組的除灰係統主要采用幹除灰,粉煤灰一般能得到100%利用。因此,回用於水力衝灰或幹灰調濕的脫硫廢水量很小或沒有。

  2)用於除渣係統對於采用水力除渣或濕式除渣係統的燃煤電廠,可以將脫硫廢水作為補水。但該途徑會受到除渣係統閉式循環水量的限製,還會引起係統堵塞、設備及管道腐蝕問題而影響係統的可靠性。因此,脫硫廢水回用於除渣係統受到很大限製。

  3、廢水零排放應用技術

  3.1蒸發工藝

  通過蒸發工藝技術,溶液得到濃縮,得到一定的固體溶質與純淨溶劑,其廣泛應用於化工、海水淡化及食品等行業。在實際蒸發中,汽化熱所需量比較大,因此這一過程也是大量熱消耗的過程。現階段,化工行業主要通過多效蒸發技術提高其加熱蒸汽使用效率,傳熱條件得到改善,減少了單元能耗。新研發出的機械蒸汽再壓縮技術,可以有效降低蒸汽耗損量。該技術是通過機械驅動壓縮機壓縮絕熱將二次蒸汽壓縮送入加熱蒸發器,經過壓縮後,二次蒸汽的溫度不斷升高,與蒸發器內的沸騰液體之間出現熱溫差,因此可以將其作為加熱劑使用,在這種情況下,補充足夠的壓縮功力,就可以充分利用二次蒸汽中的潛在熱能量。

  3.2爐渣廢熱綜合利用技術

  燃煤機組多采用刮板撈渣機為主的濕排渣係統和風冷幹式輸渣機為主的幹排渣係統,濕排渣係統冷卻效果好、適用範圍廣,但運行中由於高溫爐渣放熱易導致渣水不斷被蒸發濃縮,為維持水溫和水位,需及時補水;且爐渣呈堿性,係統長期運行存在嚴重結垢、管道堵塞等問題。爐渣廢熱綜合利用脫硫廢水零排放技術是引入弱酸性脫硫廢水以中和濕排渣係統中的堿性物質,並利用高溫爐渣的餘熱實現脫硫廢水的蒸發固化,從而實現脫硫廢水零排放,同時補充了濕排渣係統因蒸發、排渣而消耗的水量。當脫硫廢水水量大於濕排渣係統的必要補充水量時,需對廢水進行減量化處理以滿足水量平衡;當廢水水量小於必要補充水量時可直接引入,具有投資省、運行方便等優點。但脫硫廢水中高濃度的Cl-等在濃縮過程中可能造成設備腐蝕;脫硫廢水中重金屬等汙染物與析出的結晶鹽可能對爐渣的堆放、綜合利用產生影響。發電廠將脫硫廢水引入濕排渣係統,結果表明引入脫硫廢水並未對濕排渣係統的正常運行產生影響,無明顯的腐蝕和結垢現象,渣水中重金屬含量很低。

  但由於各電廠脫硫廢水水質特性及濕排渣係統的運行方式存在差異,引入脫硫廢水後設備腐蝕、脫水倉堵塞、管路結垢等問題不可忽視,需更多的實踐和理論研究。具體聯係汙水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

  3.3煙道處理技術

  該技術主要是指對煙道內的廢水通過噴霧蒸發技術進行處理,其廣泛應用與食品與化工等行業,在廢水處理中卻沒有得到廣泛應用。在脫硫廢水中,通過煙道蒸發技術,首先選用噴射技術霧化脫硫廢水並將其引入到除塵前的煙道內,經過高溫煙氣加熱後的小液滴形式的廢水快速蒸發,其含有的懸浮物與可溶性固體會轉為細小的固體顆粒,在夾帶作用下流入除塵器並得到去除,實現脫硫廢水零排放工藝目標。

  3.4脫硫廢水與飛灰技術有機結合

  在火電廠運行中,填埋處理飛灰,而脫硫廢水對飛灰具有一定的增濕效果,因此在運輸中可以降低粉塵的容積。如果在製磚或水泥添加劑中使用飛灰,對Cl-含量要求比較低。同時,通過該技術,將廢水中含有的重金屬轉嫁至飛灰中,則會影響其利用效果。

  3.5建立人工濕地

  構建人工濕地,通過濕地中植物、土壤及微生物等的作用下,降低廢水中金屬、營養成分及懸浮顆粒物的含量濃度。人工濕地包含多個植物與細菌成分,火電廠可以根據其自身汙染物處理情況合理選擇成分。人工濕地必須在確保氯含量低的情況下,才能有效降低廢水中金屬、營養成分及懸浮顆粒物的含量濃度。

  3.6蒸汽濃縮技術

  該技術是通過將廢水蒸發濃縮形成一定的蒸餾與濃縮水,通過結晶器或噴霧幹燥器將濃縮不斷蒸發,從而形成蒸餾水與固體廢棄物,可回收或填埋處理此部分形成的物質。為了預防蒸發器出現結垢,要預處理廢水水質,將其含有的鈣鎂離子清除掉。

  4、影響因素

  目前脫硫廢水零排放工藝各不相同,但要實現經濟合理的零排放,需考慮以下幾個因素:

  1)脫硫廢水量。脫硫廢水量的大小直接關係到零排放工藝的設計出力,因脫硫廢水零排放的設備造價費用較高,所以脫硫廢水產生量也決定了設備投資費用。脫硫廢水產生量取決於脫硫係統吸收塔正常運行時所控製的Cl-含量,Cl-含量控製越低,產生的脫硫廢水量越多。一般情況下Cl-的質量濃度控製在10~20g/L。

  2)脫硫廢水水質。脫硫廢水的水質受燃燒煤種、運行工況、脫硫工藝水水質、鍋爐負荷以及脫硫藥劑的質量等因素的影響,因此零排放工藝的設計是無法精確到某一特定的水質,所以在設計時需要考慮一定的波動,提升整套工藝的適應性。

  3)脫硫廢水處理藥劑。在火電廠燃燒煤種、脫硫工藝水水質、吸收塔中維持的Cl-含量一定時,添加的藥劑石灰石是脫硫廢水中的Mg2+的主要來源,脫硫廢水中的Mg2+的質量濃度由2g/L升至9g/L時,處理每噸廢水的成本由24元到77元,提高了3.5倍。脫硫廢水零排放中的濃縮膜、蒸發器屬於精貴設備,受Mg2+影響較大,應當在預處理工藝將其去除。

  5、結語

  綜上所述,隨著環境汙染日益加劇,環境保護得到社會各界的重視,火電廠在其運行過程中,必須貫徹落實脫硫廢水回用技術。在實際操作中,不但要確保蒸發能耗得到降低,還要重視降低汙泥外排量,盡可能不適用化學品。經過大量實踐證明,在預防薄膜結垢技術中,振動膜效果顯著,提濃技術具有一定的可行性與經濟價值,推動國家實現零排放目標。(來源:穀騰環保網 作者:楊得誌)

此文關鍵字:脫硫,廢水處理,工藝,中,零,排放,技術應用,

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