燃煤電廠濕法脫硫廢水零排放處理技術解析

來源:智匯工業

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關鍵詞:脫硫廢水 廢水零排放 煙道蒸發

    我國絕大多數電廠采用了石灰石濕法脫硫技術脫除煙氣中的SO2,在運行中產生的脫硫廢水因成分復雜、污染物種類多,成為燃煤電廠最難處理的廢水之一。目前國內主要采用化學沉淀法(俗稱三聯箱沉淀)處理脫硫廢水,處理出水含鹽量很高,直接排放后容易造成二次污染。由于脫硫廢水水量較小、含鹽量高,近年來,國內外都很多學者開始研究脫硫費零排放處理技術。但是由于廢水零排放技術的投資和運行成本高昂,目前實際應用案例很少。本文介紹了脫硫廢水現行處理技術的優點和不足,重點分析了脫硫廢水零排放處理技術研究和應用現狀,以期為相關研究和工程技術人員提供有益參考。


    脫硫廢水處理現狀


    目前我國90%以上燃煤電廠采用了石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術。在濕法煙氣脫硫工藝中,為了維持系統穩定運行和保證石膏產品質,需要控制將液中氯離子濃度不能過高,因此需排出一部分漿液,從而產生脫硫廢水。目前大多數電廠采用化學沉淀法處理脫硫廢水,主要是通過氧化、中和、沉淀、絮凝等工藝去除脫硫廢水中的重金屬和懸浮物等污染。


    化學沉淀法具有操作簡單、運行費用較低的優點,但是其設備較多、建設投資高。而且在實際運行中也存在較多問題,研究者對40余家燃煤電廠脫硫廢水處理系統運行結果分析表明,出水中SS和COD往往不能穩定達標排放。此外,在污泥脫水處理中,也存在板框壓濾機故障率高、運行維護困難等問題。


    廢水零排放處理技術


    所謂零排放是一種理想的封閉用水系統,系統不向外排水,系統內的水不斷進行循環或處理后復用。而廢水零排放則是要求不向系統外排放任何形式的廢水,從而節約水資源和保護環境。從理論上講,廢水零排放是可以實現的,但是綜合考慮經濟和技術現狀,目前所謂的零排放只是廢水的近零排放,很難實現真正的零排放。美國德克薩斯州的2座新建燃氣電廠將采用GE的液體零排放系統處理循環冷卻水,主要采用鹽水濃縮和結晶處理工藝,回用率超過98%。


    目前國內外脫硫廢水主要采用化學沉淀法處理,但是經過化成沉淀法處理達標后,廢水中仍含有高濃度的溶解性固體,主要包括氯化物等,很難回用,一般采取直接排放的方法處置。然而將處理后的廢水直接排放,不僅浪費水資源,同時由于廢水含鹽量較高,也會造成土壤和水體理化性質的改變,引起二次污染,如破壞土壤生態、影響水生生物以及地表和地下水源。隨著水污染控制技術的進步和污染物排放標準的日益提高,該方法在未來廢水處理中將受到限制。


    例如北京市規定排水中可溶性固體總量一級排放標準和三級排放標準分別不能大于1000mg/L和2000mg/L。為了實現廢水達標排放和回用水資源,脫硫廢水的零排放處理得到越來越多的關注。脫硫廢水零排放的核心在于脫鹽處理技術的開發,由于廢水中高濃度的鹽分會對微生物產生抑制或毒害作用,采用生物法除鹽很難達到較好效果,因此只能采用相應的物化處理方法。在脫硫廢水的零排放處理中,主要包括以下兩類工藝路線。


    蒸發法


    蒸發法是廢水零排放處理中常用的方法之一,該工藝也被應用于脫硫廢水的處理中。蒸發法的基本原理是:進入蒸發器的廢水通過蒸汽或電熱器加熱至沸騰,廢水中的水分逐漸蒸發成水蒸汽,水蒸氣經冷卻后重新凝結成水而重復利用,廢水中的溶解性固體被截留在蒸殘液中,隨著濃縮倍數的提高,最終以晶體形式析出。


    蒸發法已經廣泛應用于化工領域,既可以單獨使用,也可以與其他工藝聯合使用。隨著近年來水處理技術的不斷進步,蒸發法中的多效蒸發工藝得到快速發展,因其具有傳熱系數高、操作彈性大、進水預處理簡單和能耗相對較低的優點,被廣泛應用于化工、醫藥、海水淡化以及廢水處理等領域中。王安治等采用混凝沉淀預處理結合多效蒸發結晶深度處理的工藝處理脫硫廢水,以達到實現廢水零排放目的。



    (審核編輯: 智匯婷婷)

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