燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用進展

文/宋洪濤 杭州云眾電力科技有限公司 浙江杭州 311115

1、脫硫廢水的特點與影響因素

1.1 脫硫廢水的特點

燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫廢水含有無機鹽后,重金屬和懸浮污染物的特性在電廠廢水處理的試驗為例,它是一種新的脫硫廢水的零排放綜合處理技術(shù),提出了滲透或機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)器(MVR)聯(lián)合治療方案煙道余熱蒸發(fā)。中試結(jié)果表明,回收的淡水經(jīng)過生化處理或反滲透處理。COD小于100mg/L濃度、SS和氨氮〈10〈15mg/L分別。該工藝適用于燃煤電廠廢水的綜合治理,可有效降低運行成本,在脫硫廢水,具有以下四個特征:第一,弱酸對脫硫廢水試驗質(zhì)量,pH值在中國脫硫廢水一般是5左右;其次,有很多廢水中的懸浮物,脫硫廢水,從mg/L數(shù)以千計,超過毫克/升再次;還有許多其他的有害物質(zhì),如汞、鎘、鉛等重金屬鹽、氟化物等;最后是比較多的,如硫酸鹽、亞硫酸鹽、氯鹽、氯化物硫酸鹽的大部分成分含量最低。

1.2 影響脫硫廢水的因素

在燃煤電廠運行中,煤炭資源是主要的燃料,其自身的質(zhì)量將對脫硫廢水產(chǎn)生一定的影響。如果煤中的硫元素,更會使產(chǎn)生SO2,處理時,會產(chǎn)生較高濃度的脫硫廢水,同時,脫硫廢水量也會增加。如果氯含量高,則煙氣中的氯含量相對較大。為了避免對設(shè)備的腐蝕,這將提高脫硫漿液的使用和增加脫硫廢水的數(shù)量。同時,在污染氣體或雜質(zhì)的過程中,還需要利用石灰石和石灰石中間,會有一些鎳和鋅顆粒,在這個過程中,會殘留在廢水中的顆粒中,從而使一些重金屬元素出現(xiàn)在脫硫廢水中。

1.3 脫硫廢水處理工藝

主要化學(xué)及重金屬等物質(zhì)的機械分離法脫硫廢水處理可以采用常規(guī)治療,沉淀中和、絮凝、沉淀、過濾等步驟,過程如下:脫硫設(shè)備生產(chǎn)的脫水系統(tǒng)酸脫硫廢水輸送至中和池、廢水中和池的石灰乳的pH值9.5到0.3的范圍,大部分重金屬的沉淀量;在沉降箱,添加重金屬有機硫沉淀為氫氧化物沉淀法可以進一步形成;在絮凝池,投加絮凝劑feclso4顆粒組成沉淀;廢水f絮凝池投加混凝劑PAM后,容易產(chǎn)生較高的絮凝沉降;在澄清/濃縮,通過污泥泵在沉淀池底部沉積后,廢水中的懸浮物分離,直接交付給出版社,制成泥餅外運;作為污泥的接觸部分通過污泥循環(huán)泵返回中和槽,以提供所需的晶體析出,得到更好的解決;油箱裝有pH值測量裝置,如果在距離測量的pH值,運到出口;當pH值超過極限,需要加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定范圍;如果不是,pH值低于下限,處理后的廢水中和池作為回報。

2、當前脫硫廢水處理技術(shù)分析

2.1 深度處理技術(shù)

在先進的處理技術(shù)中,包括兩種處理技術(shù),一種是生物處理技術(shù),在使用這項技術(shù)時,利用微生物可以分解物質(zhì)的特性,將廢水中的有害物質(zhì)分解成絮狀物,并從某些清洗廢水中分離出來。這樣,根據(jù)氧的用途不同,可分為好氧、厭氧和缺氧對不同材料加工的三種不同的治療方法,需要在BOD5處理采用不同的方法,通常使用重金屬或鹽清洗時好氧方式,采用厭氧或缺氧。

2.2 零排放處理蒸發(fā)技術(shù)

為實現(xiàn)燃煤電廠脫硫廢水的零排放,處理后的廢水可直接回用,直接處理后得到的粉煤灰可直接銷售,以避免固體廢物引起的蒸發(fā)結(jié)晶。經(jīng)濟分析(處理能力4.8kt/d)的30MW水脫硫廢水處理冷燃煤機組的燃煤電廠。新工藝具有高性能價格比。一個單一的MVR蒸發(fā)、膜處理系統(tǒng)相比,它不僅能實現(xiàn)新鮮水回用和零排放,而且投資成本低,水處理成本低,蒸發(fā)技術(shù)在零排放系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。目前,機械壓縮蒸發(fā)技術(shù)是廢水零排放的首選。蒸發(fā)操作是一個耗熱量很大的過程。高溫蒸汽轉(zhuǎn)化為低溫。因此,低溫蒸汽的利用很大程度上決定了蒸發(fā)操作的經(jīng)濟性。多效蒸發(fā)、機械蒸汽壓縮蒸發(fā)和熱蒸汽壓縮蒸發(fā)是提高蒸發(fā)過程能量利用效率的主要途徑。利用兩個蒸汽的大量潛熱,取得了顯著的節(jié)能效果。多效蒸發(fā)的節(jié)能率隨效率的提高而增加,但五效后的增效效果不明顯。蒸汽熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)的正常范圍為二至三效蒸發(fā)。機械壓縮熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)的節(jié)能率隨傳熱溫差的變化而變化,但均大于十,有效蒸發(fā)效果大于有效蒸發(fā)量。機械壓縮熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)的一次能源利用率仍高于八效蒸發(fā)。

2.3 正滲透技術(shù)

MBC正滲透體系用于濃縮鹵水濃縮,是一種新型的濃鹽水處理技術(shù)。MBC(相當于采用半透膜反滲透膜的原理),利用滲透壓差的兩側(cè),水分子自發(fā)地和有選擇地從高鹽水側(cè)擴散到提取方。專利提取液以氨水和二氧化碳的特定摩爾比溶解在水中。氨氣和二氧化碳的混合物在水中的溶解度高,提取的形式可以產(chǎn)生巨大的滲透驅(qū)動力(物理壓力相當于35kpa)使得水分子透過膜,即使總?cè)芙夤腆w(TDS)的高鹽度水達150000mg/L。稀釋的提取物可以循環(huán)加熱分解的溶質(zhì),溶質(zhì)的提取和分解所需的能量低于水的蒸發(fā)潛熱。分解后,氨氣和二氧化碳氣體經(jīng)冷凝回收,然后溶解到萃取液中進行再利用。去除氨水和二氧化碳后溶解的水,這是一種相對純凈的水生產(chǎn)。它的優(yōu)點是不需要高壓泵,能耗低。可除去濃鹽水的鹽成分,專利液加熱回收系統(tǒng)的能耗比蒸發(fā)器少。由于MBC的低壓性能,MBC膜的不可逆污染和結(jié)垢傾向比高壓反滲透系統(tǒng)低,且系統(tǒng)更安全可靠。

2.4 煙道噴霧工藝

煙道處理法是對煙道中的廢水進行噴淋和蒸發(fā)的一種方法。噴射脫硫廢水噴入高溫煙氣余熱完成廢水蒸發(fā)和氣化廢水的懸浮物和可溶性固定成細小的固體顆粒使用電除塵器煙道,然后在夾帶煙氣進入電除塵器收集電極,從而去除污染物,實現(xiàn)污水零排放。該煙道處理方法具有設(shè)備簡單、不添加化學(xué)試劑、操作簡單、灰污排放的污染物、無污泥處理等問題,提高了煙氣的濕度,從而降低了煙氣中的粉塵顆粒,提高了除塵效率。

燃煤電廠脫硫廢水水量大,懸浮含量高,含有有機化合物、氟離子、氨氮、重金屬和無機鹽,成分復(fù)雜,處理難度;導(dǎo)水測試報告,新技術(shù)的過程中能達到預(yù)期的效果,但仍含有一定量的新鮮水。TDS,用于水,進一步處理。該技術(shù)不僅能實現(xiàn)燃煤電廠脫硫廢水的零排放和淡水回用,而且具有較低的水處理成本。大多數(shù)通過蒸發(fā)和煙氣結(jié)晶產(chǎn)生的粉煤灰是海綿狀玻璃體,和微珠含量低。水泥和混凝土構(gòu)件經(jīng)過粉磨加工后可用灰作為原料,代替粘土水泥熟料生產(chǎn)原料,制造燒結(jié)磚、空心磚、鋪路磚。目前,該項新技術(shù)尚處于試驗階段,缺乏工程數(shù)據(jù)支持、液體濃度極化吸收、正透膜截留率低等有待提高。

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