燃煤电厂脱硫废水零排放工艺

2020-12-07 13:22:30梁登峰
魅力中国 2020年38期

梁登峰

(江西远达环保有限公司分宜分公司,江西 新余 336600)

在目前的燃煤电厂应用过程中,由于煤材料的燃烧产生了较多的二氧化碳,使得空气受到污染,从一定程度上威胁到了人们的生命安全。通常情况下,根据这样的污染现象,需要采用湿法脱硫进行处理。该种方式产生的效果极高,可以保证高效率和快速反应,因此比较适合应用于燃煤电厂中。

一、燃煤电厂脱硫废水的来源

石灰石-石膏湿法脱硫技术是国内外燃煤电厂最常用的脱硫技术。石灰石-石膏的脱硫技术原理很简单,石灰石-石膏湿法脱硫技术可以脱除锅炉烟气中的二氧化硫,并且能有效地控制浆液中灰尘颗粒的浓度,为了维持设备中物质的平衡,就必须排放一定的废水。这些废水含有重金属等有害物质,属于重要的污染物,对环境的污染非常严重,所以必须对此进行有效处理。

二、脱硫废水的特点

(一)成分多,水质变化大

就燃煤电厂脱硫废水的实际排放情况来看,在煤燃烧和烟气吸收后,脱硫废水的成分发生明显变化,尤其是钠离子、钙离子、硫酸离子和重金属离子的成分较多,并且随着电厂各项设备的不断运行,脱硫废水的水质发生明显变化,此种情况下对水资源造成严重污染。

(二)腐蚀性强

脱硫废水的腐蚀性强是因为废水中含有较多的酸性物质,这些酸性物质不仅会污染环境,也会对燃煤电厂的机械设备产生腐蚀作用,导致燃煤电厂的设备特别容易受到损害。

(三)有较高的含盐量

脱硫废水的含盐量是根据电力供应的需求变化发生改变的,一般情况下,脱硫废水中都会含有较高的盐量。根据电力供应的不同,废水中含盐量都在每升三万毫克和六万毫克之间来回波动。

(四)硬度强,易结垢

在运用石灰石和石膏进行脱硫处理以后,废水中会含有大量的镁离子、钙离子等,并且硫酸钙基本呈现饱和状态,一旦温度升高,脱硫废水很容易结构,具有较强硬度,使设备的使用寿命受到严重影响。

三、燃煤电厂脱硫废水零排放工艺

(一)多效蒸发结晶工艺

常规废水零排放处理方法即为常规的多效蒸发结晶工艺。蒸发系统分为4 个单元:热输入单元、热回收单元、结晶单元、附属系统单元。热输入单元即从主厂区接入蒸汽,经过减温减压后成为低压蒸汽,再将蒸汽送至加热室对废水进行加热处理。热交换后的冷凝液则进到冷凝水箱中。常规处理后的脱硫废水排水,经多级蒸发室的加热浓缩后送至盐浆箱,由盐浆泵输送至旋流器,将大颗粒的盐结晶进行旋流并进入离心机,分离出盐结晶体,然后再经螺旋输送机送往各类干燥床干燥塔进行干燥。旋流器和离心机分离出的浆液返回至加热系统中再进行蒸发浓缩,最终干燥出的盐结晶包装运输出厂。

(二)膜法过滤类工艺

由于脱硫废水“零排放”对水盐分离程度要求很高,通常采用多重反渗透过滤工艺。反渗透工艺首先需要经过预处理。

反渗透预处理工艺以膜过滤为主,辅以杀菌工艺和沉淀工艺,目的是去除水中的悬浮物和微生物,使处理后的水质能够初步满足反渗透的进水要求。主体工艺通常采用两段反渗透系统,由于二段系统的进水为一段系统的浓水,需用专门的化学药剂对其进行处理,以确保二段系统的进水参数符合要求。同时在其进入二段系统前,可针对其水质情况,添加专业的阻垢剂和调节剂,确保系统稳定运行。产品水进入回用水池,系统中少量的浓水可用来冲渣,实现水处理系统的零排放。

(三)废水终端处理技术

废水终端处理技术主要有蒸发法和烟道处理法两种技术路线。蒸发法的基本原理是通过自然蒸发或人为加热的方式将废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽,水蒸汽可以直接挥发或重新凝结回收,废水中的溶解性固体则被截留在残液中,随着浓缩倍数的提高,最终以晶体形式析出。蒸发法根据加热形式的不同可以分为蒸发塘、多级闪蒸、多效蒸发和机械蒸汽再压缩技术等。其中,电厂废水终端处理应用较多的是多效蒸发和机械蒸汽再压缩技术。为了减轻废水液滴雾化蒸发不完全造成的烟道腐蚀和对下游设备的影响,目前新开发了一种尾部烟道增设旁路来蒸发脱硫废水的新技术,这种技术可称为旁路烟道干燥法。该技术的旁路烟道的开设位置也有不同的选择。一种是在空预器前后开设旁路烟道,即引入空预器前的高温烟气加热干燥脱硫废水的雾化液滴,冷却降温后的烟气重新回到空预器后的烟道中。

结束语

综上所述,随着对环保要求的不断提高,对脱硫废水深度处理,实现废水零排放已经势在必行。电厂终端废水的处理技术的选择应综合考虑废水的水量特征。如果待处理废水的水量比较大,需要进行废水减量化处理。对于目前现行的各种废水“零排放”工艺,应从工程造价、占地面积、技术可行性、运行维护等方面进行充分的比较,同时应在现场开展中试工作,根据中试的结果确定合适的处理工艺。