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    燃煤電廠濕法脫硫廢水零排放處理工藝

    發布時間:2023-7-1 8:08:10  中國污水處理工程網

    燃煤發電階段形成廢水、廢氣等污染物,其中廢水的類型較多,脫硫廢水便是其中的典范;瘜W沉淀是處理脫硫廢水的常用方法,盡管其費用支出較少,但經該工藝處理后的污水,很難保證整體達標,污水內含鹽量偏高,若未經處理直接排放很可能導致二次污染。濕法脫硫廢水零排放處理能解除如上問題,具有能耗低、環保等諸多優勢。

    1、燃煤電廠脫硫廢水的主要特征

    1.1 成分復雜性

    水質波動性較大是脫硫廢水的主要特征之一。受廢水自身成分構成特征的影響,各成分若燃燒不充分,則將會形成混有多種成分的煙氣,若這些污物滲透至廢水內,則會誘導脫硫廢水自體成分改變與轉移過程,進而導致SO4-、Ca2+、Na+、Cl-等元素間相互作用,進一步提升廢水水質改變過程的復雜性。

    1.2 含鹽量偏高

    縱觀燃煤電廠的現實生產形式及具體生產內容,不難發現電廠的脫硫廢水內真實的含鹽量整體處于較高水平。并且燃煤電廠的電力生產情況也作用于含含量的變化過程,大部分情況下,發電量越大,那么脫硫廢水內含鹽量越高。

    1.3 懸浮物總含量偏高

    長期以來,石灰石—石膏濕法是國內大部分燃煤電廠處理脫硫廢水的首選方法。該工藝技術投用階段會形成大量的石灰石粉末,若這些分泌直接進入到廢水內,將會直接造成廢水內懸浮物總含量上升過程,既往有調查發現最嚴重的狀況下,于排放出的脫硫廢水內,懸浮物的總含量達到了每升5萬毫克。以上這一問題若長期不被解除,則將會使燃煤電廠電力生產過程中遇到諸多阻力,很難達成可持續發展的宏偉目標。

    2、脫硫廢水處理現狀

    化學積淀是國內很多燃煤電廠處理脫硫廢水時慣用的技術方法,該工藝技術旨在去除脫硫廢水內存有的雜質及重金屬化合物,對雜物進行氧化、沉積、調和、凝聚等是其主要運作流程,化學沉淀的的優勢主要表現在操作流程簡單、原料及化學材料來源較廣泛、技術含量偏低、資金投入額度少及經濟效益明顯方面。但其應用階段也暴露出一些不足,主要表現在輔助應用和有關設備裝置繁多、涉及面較廣闊、前期投資建設成本很高等方面。

    化學沉淀法應用階段,因進入到廢水系統的脫硫廢水前期已經被廢水旋流器與石膏旋流器兩級濃縮分離,其內所含的懸浮物顆粒偏小,沉降性能較差,為強化其沉降能力,通常會將硫酸氯化鐵(FeCISO4)添加至絮凝箱內,助凝劑添加到絮凝箱出口管,經混凝生成的活性絮體能吸附廢水內析出的微小金屬氧化物,分離水和懸浮固體。最后,清水被整合至出水箱內,通過添加適量鹽水調整pH值,待其達標后排放至外界。歷經化學沉淀技術處理后的脫硫廢水,盡管能有效提出懸浮物雜質與多種重金屬離子,達到污水綜合排放標準,但該處理技術對工藝控制提出較高要求,不能完全去除SO4-、CI-,不利于后期脫硫廢水的有效回收與再利用。

    3、燃煤電廠濕法脫硫廢水的零排放處理技術

    3.1 蒸發法

    這是濕法脫硫廢水零排放處理工藝中最常見的技術類型,用于廢水處理實踐中能取得較好成效。的一種。蒸發法處理脫硫廢水的技術原理可以做出如下表述:歷經高溫加熱過程后,達到廢水沸點,誘導其沸騰、蒸發并生成形蒸氣,水蒸氣凝結冷卻以后,將其回收成為水資源,借此方式實現對不可再生資源的循環利用。在以上處理階段,脫硫飛鼠內的部分污染物會因高溫、失水,循序漸進由液態轉型成,為后期回收和處理過程順利推進創造便利條件。和其他類型的零排放處理技術做比較分析,蒸發法的可執行性更強、實用性高、操作流程簡單、能源損耗量少,可以被看成一項行之有效的廢水處理工藝技術,為實現濕法脫硫廢水零排放目的提供可靠的支撐。

    3.2 強制循環蒸發

    在現實的實踐場景內,濕法脫硫廢水歷經單次蒸發后很難實現零排放,從原液濃縮減量至結晶需要歷經較長時間,若僅應用一次蒸發措施,不僅會減慢蒸發進度,還會對整體蒸發效果形成不良影響,故而在生產實踐中多推薦采用強制循環的數次蒸發技術。該項技術在應用階段,一般會將數個蒸發器串聯在儀器,借此方式使脫硫廢水于不同的蒸發器中進行濃縮、減量、結晶等過程的轉變,最后達成零排放處理的目標。為了將強制循環蒸發技術優勢充分發揮出來,建議工作人員先對濕法脫硫廢水進行軟化處理,以減少或規避廢水內Ca2+、Mg2+對蒸發器結構造成不同程度的損傷。

    3.3 降膜機械式蒸發

    和上文一點內提及的濕法脫硫廢水共同進入蒸發器進行蒸發處理存在差異,降膜機械式蒸發為一種應用噴淋設備使廢水以水膜形式分布于加熱管表層,用于提升蒸發效率的一種技法。從理論上分析,該種蒸發技術運行階段耗用的蒸發熱值明顯低于強制循環蒸發,相比之下蒸發效率有一定提升,但只有做到噴淋裝置的噴淋密度、噴淋量和脫硫廢水于加熱管表層的蒸發速度配合統一,方能將技術效能充分發揮出來,不會引起大量廢水聚集于加熱管表層的情況,也規避了加熱管空載問題,進而取得了最優良的蒸發效果,當然關于以上相關問題在后續實踐中還需要不斷探索。因濕法脫硫廢水和加熱管兩者直接觸及接觸,故而對加熱管材質提出的要求的更高,設備造價成本相應提升,故而廢水處理實踐中要酌情使用。

    3.4 低溫煙氣蒸發

    20世紀90年代美國就已經提出該項技術方案,該處理工藝應用霧化技術把脫硫廢水霧化為微小液滴,將其噴進空氣預熱器和除塵器之間的煙道內,利用煙道的余熱加熱廢水液滴,誘導其蒸發過程,廢水蒸發后參與的微小固體顆粒則被煙氣帶走,除塵器將其捕捉。

    當下,國內內蒙古土右電廠已經開始采用該項技術處理脫硫廢水,工藝實施階段為確保廢水蒸發的完全性,選用適宜的霧化噴嘴具有很大必要性。機械式霧化噴嘴因霧化液滴粒徑偏大,耗用的蒸發時間偏長,易腐蝕煙道與除塵器造成;空氣霧化噴嘴出口液滴粒徑偏低,較好地實現了快速蒸發,負荷現代燃煤電廠工藝要求。既往國內有很多學者陸續通過數值模擬與實驗研究該項工藝,發現液滴霧化粒徑為60μm時,能夠于煙道內快速蒸發,并且煙溫高于酸露點,規避腐蝕除塵器被腐蝕的問題。

    低溫煙氣蒸發技術有點有:①工藝系統結構簡易、緊湊,運維作業量少,有助于提升生產效率;②系統占地面積偏小,在小機組、舊機組升級改造領域中表現出較高適用性;缺點有:①煙氣溫度偏低,當廢水生成量過多時很可能出現出力不足的情況;②煙道運行環境惡劣,容易被腐蝕,短縮使用壽命;③霧化噴嘴容易被堵塞,對廢水含固量提出較高要求。

    3.5 膜分離技術

    濕法脫硫廢水出力工藝推進階段,部分物質有回收、再利用的價值,比如水資源、鹽分、重金屬離子等,可以將其用于工業生產的部分環節中,進而幫助企業減少耗材量,創造更多的經濟效益。

    膜分離技術為現代工業內回收物質的常用技術類型之一,其能將污染物與水體有效分離,在達成凈化出水目標的同時,協助技術人員高效率的落實部分物質的回收工作。微濾、超濾、反滲透等均是常見的膜分離技術,其面對的分離對象直徑存在差異。比如,微濾膜主要截留直徑0.1~10μm物質,超濾膜在截留2nm~0.1μm膠體、大分子等物質方面表現出良好效能。實踐中,如若選用了膜孔徑更小的納濾膜,那么能成功截留1~3nm的分子,截留與剔除鹽分,借此方式降低了脫硫廢水內的含鹽總量,為實現零排放處理創造良好基礎。

    3.6 流化床法

    當下,國內很多燃煤電廠利用流化床去處理脫硫廢水內的部分重金屬離子,取得的效果也較為理想。流化床主要由緩沖池、流化床和循環池三大部分構成。在工藝運作階段,廢水先經緩沖池進行緩沖處理后,被整合至流化床,隨后將Mn2+、Fe2+和與雙氧水等加入其中,于強氧化劑的作用下,Mn2+、Fe2+反應會形成FeOH3MnO2,以上兩種物質對重金屬離子形成較強的吸附能力,伴隨其表層吸附的重金屬離子量增加過程,最后會形成沉淀。隨后污水進入循環池內,若檢測到其達到排放標準就可排放,否則將會被二次整合至流化床內,再行凈化處理。

    4、結束語

    當下,社會生產生活對電力資源的需求量有不斷增多趨勢,燃煤電廠運作階段也會形成更多的廢水、固廢量。為實現濕法脫硫廢水的零排放處理,更好的保護生態環境,相關人員應加大對脫硫廢水零排放的研發力度,國家在政策上予以支持,進而整體提升我國對污水的處理能力,對有關產業可持續發展及環境綜合治理有很大現實意義。(來源:廣東省能源集團有限公司珠海電廠)

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