燃煤電廠脫硫廢水零排放技術現(xiàn)狀與發(fā)展

龔明燁

湛江中粵能源有限公司 廣東 湛江524000

一、脫硫廢水處理工藝現(xiàn)狀

(一)脫硫廢水的來源與成分。燃煤電廠的煙氣脫硫可分為三類:濕法,半干法和干法。石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝具有脫硫效率高,裝煤速度快,可靠性高和適用煤種的特點。它具有范圍廣,吸收材料利用率高,吸收材料價格便宜且易于獲得以及石膏的智能使用等優(yōu)點,使其成為世界上使用最廣泛,最復雜的煙道氣脫硫技術。在石灰石-石膏煙氣脫硫過程中,由于系統(tǒng)運行,煤,石灰石和生產(chǎn)用水中的氯離子不斷富集,而氯離子濃度過高會對系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響。為了確保脫硫系統(tǒng)的正常運行,必須排放一定量的脫硫廢水,并且系統(tǒng)中的氯離子含量必須低于20,000 mg/L。第一類污染物要求嚴格控制國家環(huán)境標準。由于煤的成分不同,燃燒條件,石灰石等因素的影響,脫硫廢水通常與水質不符,水質和水量不穩(wěn)定。

(二)脫硫廢水處理工藝。脫硫后的廢水處理主要使用化學和機械工藝來分離重金屬和其他沉淀物質。傳統(tǒng)加工包括中和,絮凝,沉淀和過濾階段。脫硫廠產(chǎn)生的酸性脫硫廢水從排水系統(tǒng)輸送到廢水箱。水箱配有p H計。如果測得的p H 在此范圍內,則將其排干。如果p H值超過上限,則必須添加額外的鹽酸以使p H 值在指定范圍內。相反,p H 值低于下限,必須將廢水返回中和罐進行重新處理。

(三)脫硫廢水處理現(xiàn)狀。由于對廢水脫硫裝置的運行和維護有很高的要求,并且生產(chǎn)線稍有堵塞,因此廢水脫硫系統(tǒng)的調試率很低。經(jīng)過處理的廢水仍然存在諸如高氯離子含量,高鹽含量和高痕量金屬等問題。它不能直接排入天然水中。一旦回收利用,它就可以在煤場中使用,噴灑在果園上的灰燼或發(fā)電廠的沖灰。然而,由于到物體的距離和有限的噴霧量,實際的再循環(huán)率很低。

二、以下對脫硫廢水處理系統(tǒng)主要工藝

(一)脫硫廢水零排放的工藝路線

1.預濃縮工藝。脫硫廢水的鹽度很高,可以通過反滲透系統(tǒng)對廢水進行預處理,從而對廢水進行脫鹽和濃縮。反滲透,也稱為反滲透,是一種膜分離技術,利用壓力差作為驅動力從溶液中分離出溶劑。在膜的一側以較高的濃度向材料施加壓力。當壓力超過滲透壓時,溶劑會逆轉其自然滲透方向。因此在膜的低壓側,即在膜的低壓側獲得滲透溶劑。滲透高壓側是濃縮溶液,即。濃縮溶液。SWRO(海水反滲透)技術用于海水淡化,總回收率可達到40%至45%。相應地,可以提高軟化處理后脫硫廢水的回收率。反滲透單元基本上有四種類型:板架,管型,螺旋型和中空纖維型。

(二)濃縮工藝

1.蒸發(fā)技術。蒸發(fā)過程是消耗大量熱量并且將高溫蒸汽轉移到低溫位置的過程。因此,使用低溫二次蒸汽很大程度上決定了蒸發(fā)過程的經(jīng)濟性。多功率蒸發(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)過程能量效率的主要方法。使用大量的二次蒸汽潛熱具有顯著的節(jié)能效果。重復蒸發(fā)的節(jié)能率隨著效果數(shù)的增加而增加,但是增加五個效果后的效果數(shù)的節(jié)能效果變得不那么明顯。帶有蒸汽熱泵的蒸發(fā)系統(tǒng)的正常范圍在兩階段和三階段蒸發(fā)之間。用于機械壓縮式熱泵的蒸發(fā)系統(tǒng)的節(jié)能量隨傳熱溫度的不同而變化,但是都相對較高,并且代表了十多種蒸發(fā)作用和多種作用。機械壓縮熱泵蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化設計仍然顯示出比具有八種效果的蒸發(fā)更高的一次能源消耗。

2.結晶工藝。蒸發(fā)結晶器與用于在設備設計和操作中濃縮溶液的常規(guī)蒸發(fā)器相同。強制循環(huán)結晶系統(tǒng)主要用于廢水處理。結晶器的膨脹罐通過循環(huán)管連接到兩個對稱的管狀熱交換器。循環(huán)泵將濃縮鹽水的閃蒸罐引導至熱交換器中的熱交換器,因此它是“強制循環(huán)結晶器”。結晶器的熱交換器是兩個相同的立式單管熱交換器。結晶器中的水與系統(tǒng)中循環(huán)的濃鹽漿混合。加熱器加熱后,溫度上升幾度(敏感熱量),然后又落回到膨脹罐中,鹽晶體閃蒸并掉出。來自兩個熱交換器的濃縮鹽漿沿切向方向從膨脹罐的中心切向流動,并在膨脹罐中產(chǎn)生渦流。渦流形成有助于形成大面積的液體閃蒸。蒸汽收集在膨脹罐中,通過排氣分離器,然后進入結晶器的蒸汽壓縮機。與在蒸發(fā)系統(tǒng)中對蒸汽進行熱力學壓縮的循環(huán)中相同,由結晶器產(chǎn)生的蒸汽被蒸汽壓縮機壓縮并加熱,然后進入結晶器熱交換器的殼側。蒸氣在殼的側面冷凝,使?jié)饪s的鹽漿蒸發(fā)。功率。蒸汽冷凝水收集在冷凝水箱中,然后泵送到結晶器加熱器中,以預熱結晶水并回收熱能。在濃縮鹽漿進入循環(huán)泵之前,氯化鈉晶體在膨脹罐中連續(xù)形成。在隨后的加熱和重熔過程中,水不斷蒸發(fā)。隨著濃縮的鹽漿繼續(xù)濃縮,飽和鹽繼續(xù)沉淀。

(三)煙道噴霧工藝。煙囪清潔方法是將廢水噴射和蒸發(fā)到煙囪中的方法。一種特殊的噴射方法用于將脫硫后的廢水噴射到靜電除塵器前面的煙囪中。高溫煙道氣產(chǎn)生的熱量用于廢水的完全蒸發(fā)和氣化。廢水中的懸浮物和可溶性固形物被固定并轉化為細小的固體顆粒,然后夾帶的空氣進入靜電除塵器,被電極收集并收集,從而去除雜質,不能確保廢水的排出。煙氣凈化方法的優(yōu)點:設備簡單,無需添加化學試劑;操作簡單,廢水中的污染物以灰燼的形式排出,污泥清除沒有問題。增加煙道氣的濕度,從而減少煙道氣中灰塵顆粒的比例。電阻有助于提高除塵效率。由于這種做法可能會損壞下游設備,因此今天這種情況已經(jīng)不那么普遍了,國外也有很好的例子。

三、結束語

為了避免高鹽廢水脫硫對環(huán)境的污染,并達到廢水回收再利用的目標,零排放廢水脫硫越來越受到人們的重視。廢水脫硫的零徑流技術主要是蒸發(fā)結晶過程和煙氣處理過程。蒸發(fā)結晶過程可以再生水資源,但其缺點是能耗較高。廢氣霧化方法工藝簡單,操作方便,不需要大的運行費用,但不能恢復水資源。在實際的技術應用中,有必要結合技術實踐選擇合適的清潔技術。