燃煤電廠脫硫廢水零排放技術(shù)綜述與應(yīng)用研究

趙斌斌 王艷艷

青島金海熱電有限公司 山東 青島266000

根據(jù)相關(guān)專業(yè)調(diào)查表明,目前燃煤電廠的用水量占據(jù)我國工業(yè)用水總量的20%以上,是名副其實(shí)的用水大戶。其廢水零排放的實(shí)現(xiàn),將會對我國的環(huán)保事業(yè)產(chǎn)生極大的影響。以往電廠的廢水處理大都是采用石灰石石膏濕法煙氣脫硫。而該技術(shù)在使用過程中產(chǎn)出的脫硫廢水中,重金屬和鹽的含量都嚴(yán)重超標(biāo)。給電廠周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。經(jīng)過國家相關(guān)部門的大力整頓,目前大部分電廠的廢水處理方式,都已經(jīng)換成蒸發(fā)干燥,或者是蒸發(fā)結(jié)晶等先進(jìn)技術(shù),基本上已經(jīng)達(dá)到了零排放廢水的要求。

一、燃煤電廠廢水零排放的主要優(yōu)勢

(一)ZLD概念簡述。電廠廢水零排放的工藝流程主要是對脫硫后的廢水進(jìn)行濃縮減量,然后把其中的污染物處理成固態(tài)再排出。換言之就是把廢水轉(zhuǎn)化成固體排放,從而達(dá)到?jīng)]有液體排出的效果[1]。該項(xiàng)理論最早出現(xiàn)在70年代,由西方發(fā)達(dá)國家率先研究并投入使用。簡稱ZLD。ZLD的基本概念就是將處理過的工業(yè)廢水全部投入循環(huán)使用,除了自然蒸發(fā)的水分之外,沒有任何廢水排出。

(二)燃煤電廠應(yīng)用ZLD技術(shù)的優(yōu)勢。ZLD技術(shù)的使用過程中,需要消耗大量的余熱資源[2]。而燃煤電廠恰恰具備充足的余熱資源。此外,由于電廠每日的廢水處理量也比較龐大,自然而然就成為了脫硫廢水零排放技術(shù)的主要應(yīng)用場所。而通過該項(xiàng)技術(shù)在燃煤電廠的使用過程中,也確實(shí)取得了十分顯著的效果。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境,減少廢水污染和提高水資源的可循環(huán)利用都起到了積極的推進(jìn)作用。

二、廢水零排放現(xiàn)有技術(shù)情況分析

目前我國電廠應(yīng)用的廢水處理技術(shù)種類繁多。主要以蒸發(fā)、結(jié)晶和干化等方式最為常見。其經(jīng)過脫硫之后的廢水,可以作為循環(huán)補(bǔ)充水進(jìn)行使用[3]。也有許多新型電廠選擇使用干法除灰處理系統(tǒng)。但是該系統(tǒng)并不具備廢水回用的能力。煤場噴灑的優(yōu)勢在于安全并且能夠有效抑制粉塵飛揚(yáng)。缺點(diǎn)在于廢水消耗量比較小,無法實(shí)現(xiàn)全部廢水的再利用。此外,未經(jīng)處理的廢水在煤場進(jìn)行噴灑時(shí),很容易出現(xiàn)污染物的轉(zhuǎn)移。從而造成周邊環(huán)境污染。蒸發(fā)池是利用自然蒸發(fā)來處理脫硫廢水的。由于其蒸發(fā)速度比較慢,通常適用于處理濃度較高的少量廢水。其缺點(diǎn)在于廢水處于裸露環(huán)境下,極容易發(fā)生被大風(fēng)吹起的情況,從而造成附近環(huán)境的污染。通過對我國目前電站常用的廢水處理方法進(jìn)行分析比較,我們不難發(fā)現(xiàn),這些方法都各有利弊。這就需要各單位積極組織專業(yè)的技術(shù)人員,對于操作現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行嚴(yán)格考察,分析各種方法的利弊之后,科學(xué)選擇最適合自己單位情況的零排放技術(shù)。以求達(dá)到最佳使用效果。

三、脫硫廢水零排放技術(shù)應(yīng)用

(一)余熱干化技術(shù)的應(yīng)用。煙氣余熱干化是指廢水利用煙氣產(chǎn)生的余熱進(jìn)行蒸發(fā)時(shí),所產(chǎn)生的物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化的過程[4]。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn):煙氣溫度與廢水蒸發(fā)程度成正比。所以,為了增強(qiáng)廢水的干化效果,應(yīng)該保證煙道具備足夠的長度。在熱源的選擇上,應(yīng)該重點(diǎn)考慮煙溫以及其對環(huán)保設(shè)備是否會產(chǎn)生特別的影響。

(二)直噴干化技術(shù)的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)是將經(jīng)過霧化之后的廢水噴入煙道,再利用電除塵器來脫除廢水干化之后出現(xiàn)的固體污染物。它的優(yōu)點(diǎn)在于方法簡單、成本低,對場地?zé)o特殊要求等。缺點(diǎn)在于干化速度慢,煙道長度需求高,通常需要保持在十米以上。而目前我國大部分電廠使用的煙道都很難達(dá)到這樣的長度。從而無法達(dá)到理想的蒸發(fā)效果。

(三)濃縮蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)是通過外置濃縮塔來蒸發(fā)廢水的過程。由于廢水在塔內(nèi)不停地進(jìn)行循環(huán)濃縮,其中包含的溶質(zhì)飽和之后被析出。然后經(jīng)過壓濾機(jī),制成固態(tài)泥餅后集中收集外運(yùn)銷毀。該項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)勢在于能夠充分利用燃煤電廠的廢熱。成本較低而且操作簡單。缺點(diǎn)是容易降低塔口煙溫,導(dǎo)致后續(xù)蒸發(fā)能力的不足。

(四)噴霧干化技術(shù)的應(yīng)用。旁路煙氣噴霧干化是利用煙氣與脫硫之后的廢水進(jìn)行熱能交換,使廢水被煙氣完全干化掉的過程。其優(yōu)點(diǎn)是能夠充分消耗煙氣熱量,不會產(chǎn)生新的固態(tài)污染物。設(shè)備簡單、工業(yè)穩(wěn)定、安全可靠。目前我國大部分新型電廠都正在采用該項(xiàng)技術(shù)。

(五)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)是使廢水通過蒸發(fā)的方式,分別獲得淡水和結(jié)晶鹽。從而完成廢水的固化處理工作。由于其操作,無需任何預(yù)處理工作,幾乎對電廠的正常運(yùn)行沒有任何影響,所以,在我國目前大多數(shù)的電廠中,得以廣泛應(yīng)用。

結(jié)語

綜上所述,我國當(dāng)前的廢水處理技術(shù)尚處于實(shí)際應(yīng)用的探索階段?，F(xiàn)有的技術(shù)雖然能夠達(dá)到零排放的要求,但是普遍存在成本較高,或者效率偏低的問題。實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的廢水處理效果,將是未來科技人員需要探索與研究的重點(diǎn)。此外,我們還應(yīng)該拓寬思路,將現(xiàn)有的科技成果進(jìn)行集中整合,創(chuàng)造出更完美的方案,并且在其他領(lǐng)域推廣嘗試。以促進(jìn)我國生態(tài)環(huán)保事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展與進(jìn)步。