王曉麗(內(nèi)蒙古工大華遠(yuǎn)工程技術(shù)有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)
探討脫硫廢水常規(guī)處理及零排放工藝
王曉麗(內(nèi)蒙古工大華遠(yuǎn)工程技術(shù)有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)
煤電廠中往往會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫廢氣,可積極借助濕法脫硫進(jìn)行處理,通過(guò)該方法可保障FGD的可靠性和安全性。文章針對(duì)脫硫廢水處理及零排放技術(shù)做出詳細(xì)介紹,以期為相關(guān)工作者提供參考。
脫硫廢水;常規(guī)處理;零排放
火電廠多由燃煤支持生產(chǎn)運(yùn)行,在此過(guò)程中釋放的二氧化硫氣體量較大,采取濕法脫硫進(jìn)行處理是常用的方法之一,通過(guò)氣液反應(yīng)可顯著提升處理的效率,同時(shí)還能增加反應(yīng)的速度。應(yīng)用脫硫劑可獲得較好的效果,脫硫率最高可以達(dá)到90%左右,但是這種方法會(huì)產(chǎn)生較多的廢水,因此加強(qiáng)脫硫廢水的處理十分關(guān)鍵。
通常情況下,火電廠脫硫廢水中含有的氯化物以及金屬離子、鹽分等較多,甚至含有COD,增加了處理的難度。這類廢水的PH值多在5~6之間,多為弱酸性水質(zhì)。在對(duì)這類廢水展開(kāi)常規(guī)處理的過(guò)程中,常常會(huì)在其中添加適量的氫氧化鈣,目的是為了將廢水的PH值調(diào)整到8.5~9之間,促進(jìn)水中的鐵、銅以及鉛等重金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物,最終沉淀在水底。在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生四硫化鈣、氯化鈣、三硫化鈣等,這些均屬于沉淀物,進(jìn)而將氟化物、氯根離子以及硫酸鹽等進(jìn)行分離;對(duì)于重金屬離子,可以采取加入15%的TMT溶液來(lái)代替硫化鈉,進(jìn)而產(chǎn)生沉淀,以分離出金屬離子[1]。
2.1 預(yù)處理
在PH值調(diào)節(jié)池內(nèi)把廢水的PH值調(diào)整到9~10之間,將鎂硬度轉(zhuǎn)變至鈣硬度后,再將碳酸鈉添加到混凝池中,這樣可以促進(jìn)池中硬度離子的濃度大幅度降低,在1mmol/L~2mmol/L之間。進(jìn)行PAM投加后,經(jīng)過(guò)絮凝操作、沉淀工藝等排除無(wú)機(jī)泥,然后進(jìn)行濃縮工藝處理階段。
2.2 濃縮減量
2.2.1 反滲透處理
反滲透操作是采用半透膜原理在高濃度側(cè)增加壓力,把水、鹽成功分離。通常情況下,這一環(huán)節(jié)系統(tǒng)的回收率達(dá)70~80%,產(chǎn)出離子含量較低的干凈水,然后在工業(yè)系統(tǒng)當(dāng)中重新將這些干凈水回收利用。在此過(guò)程中,反滲透膜上會(huì)殘留膠體、有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽等,將這些物質(zhì)排放到濃水收集水箱中,再通過(guò)高效濃縮環(huán)節(jié)實(shí)施下一步的處理。這種反滲透除鹽的方法屬于物理方法,與離子交換的方法相比更加環(huán)保。與此同時(shí),這種物理處理方法的操作十分簡(jiǎn)單、方便,具有較高的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì),并且對(duì)于工藝系統(tǒng)的維護(hù)及管理而言均相對(duì)簡(jiǎn)單[2]。
2.2.2 納濾處理
納濾膜是納濾處理過(guò)程中所應(yīng)用的一種屬于特殊的分離膜,其原理類似于反滲透,截留特征在反滲透與超濾之間。采用納濾膜可以對(duì)脫硫廢水中一些小分子的有機(jī)物進(jìn)行脫除,對(duì)于水溶液的部分離子脫除率最高可達(dá)到98%左右。該方法對(duì)于高價(jià)離子有極高的清除率,比較適用于分鹽處理。
2.2.3 DTRO處理
脫硫廢水通過(guò)預(yù)處理、反滲透濃縮之后還是會(huì)存在20~30%的殘留廢水,這類水的TDS最高可達(dá)到40000mg/L左右,采用普通反滲透難以達(dá)到濃縮減量的效果。積極運(yùn)用DT膜處理,在120磅給水壓力條件下進(jìn)行濃水濃縮,其流道為開(kāi)放式,當(dāng)料液到達(dá)導(dǎo)流盤后及時(shí)經(jīng)流濾膜,以180度逆轉(zhuǎn)到膜的另一面再?gòu)牟劭谶M(jìn)入到下個(gè)流盤,形成雙S路線。通過(guò)壓力作用促進(jìn)廢水在濾膜表面碰撞形成湍流而增加了透過(guò)速度和自行清洗的能力,避免發(fā)生濃度極化和膜堵塞,可延長(zhǎng)膜片壽命。
2.3 蒸發(fā)結(jié)晶
(1)多效蒸發(fā)器:脫硫廢水經(jīng)換熱器進(jìn)行預(yù)熱,然后進(jìn)到蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)和濃縮后達(dá)到分離氣液的效果。在循環(huán)泵作用之下物料從一效分離室經(jīng)液位控制進(jìn)到循環(huán)管中,其中有部分物料則進(jìn)入到二效分離器中,根據(jù)此法依次遞進(jìn),達(dá)到一定蒸發(fā)濃度后出現(xiàn)大量晶體,然后實(shí)施固液分離。
(2)MVR蒸發(fā)器:這種壓縮蒸發(fā)器工作原理是通過(guò)高效的蒸汽壓縮機(jī),在壓縮蒸發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生二次蒸汽后將電能換為熱能,二次蒸汽提升后再使其進(jìn)入蒸發(fā)室加熱,實(shí)現(xiàn)二次蒸汽熱能循環(huán)使用的目的,達(dá)到蒸發(fā)濃縮之效。
蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝是零排放末端操作環(huán)節(jié),在此過(guò)程中對(duì)于電力、水蒸汽等消耗量較大、成本增加,并不能達(dá)到百分百的零排放,但是如果在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,火電廠可積極采取該方法進(jìn)行脫硫廢水處理,能夠做到盡可能的將其中的雜質(zhì)清理干凈,獲取較為理想的干凈水[3]。
綜上所述,社會(huì)發(fā)展推動(dòng)著火電廠的進(jìn)一步擴(kuò)大,隨著電力需求增加,火電廠生產(chǎn)中釋放的二氧化硫氣體也會(huì)增加,因此加強(qiáng)脫硫廢水的進(jìn)一步處理是十分必要的。通過(guò)積極運(yùn)用零排放處理,可以將脫硫廢水中的雜質(zhì)清除干凈,重新獲得干凈水,同時(shí)又能將其運(yùn)用到其他工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,不但起到良好的節(jié)約水資源效果,還能全面提升水資源的應(yīng)用率。
[1]沈榮澍,代厚兵,楊韋.脫硫廢水常規(guī)處理及零排放技術(shù)綜述[J].鍋爐制造,2013,02:44-47.
[2]葉春松,羅珊,張弦,夏敏,黃建偉.燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝[J].熱力發(fā)電,2016,09:105-108+139.
[3]姚遠(yuǎn).脫硫廢水常規(guī)處理及零排放工藝介紹[J].化工管理, 2017,01:198-199.