火電廠脫硫廢水零排放工藝探討

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1、火電廠脫硫廢水零排放工藝探討摘要：火電廠脫硫廢水含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)、對環(huán)境危害大，是實(shí)現(xiàn)電廠廢水“零排放”的重點(diǎn)和難點(diǎn)。脫硫廢水的常規(guī)處理工藝無法實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”的要求。本文介紹并分析了煙道氣蒸發(fā)工藝、晶種法強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝、預(yù)處理軟化■預(yù)濃縮■強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝等“零排放”的處理工藝，并對各種預(yù)處理軟化工藝、預(yù)濃縮工藝以及強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝進(jìn)行了分析比較，最終確認(rèn)預(yù)處理軟化■預(yù)濃縮■強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝作為電廠脫硫廢水“零排放”的處理工藝最為穩(wěn)泄可靠，且預(yù)處理軟化采用化學(xué)軟化+離/交換軟化效果最優(yōu)，預(yù)濃縮釆用臥管

2、降膜蒸發(fā)最為可靠，運(yùn)行維護(hù)也最為方便。關(guān)鍵字：脫硫廢水零排放軟化蒸發(fā)結(jié)晶MVCMED低溫蒸發(fā)0引言我國資源總量在全球位居前列，但人均占有量不足，且資源分布極不均勻。隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，資源環(huán)境的約束日趨強(qiáng)烈。資源相對短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、環(huán)境容量不足等逐漸成為阻礙我國發(fā)展的重大問題。構(gòu)建資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會越來越成為我們的迫切需要。近期國務(wù)院印發(fā)《水污染防治行動計(jì)劃》、國家三部委出臺《煤電節(jié)能減排與升級改造行動計(jì)劃(2014-2020)年》,充分彰顯了國家全面實(shí)施大氣、水、土壤治理三大戰(zhàn)略的決心和信心。積極推進(jìn)火電廠

3、脫硫廢水“零排放”工作刻不容緩?；痣姀S脫硫污染物主要來自燃煤及煙氣，主要表現(xiàn)為高碩度、高懸浮物濃度、高氯離/濃度、高含鹽量以及重金屬含量高，腐蝕性強(qiáng)，對環(huán)境危害大，處理難度高，是電廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放的重點(diǎn)。1脫硫廢水常規(guī)處理工藝國內(nèi)脫硫廢水常規(guī)處理工藝如下：一般采用加石灰屮和、絮凝、沉降處理后，經(jīng)澄清、PH調(diào)節(jié)達(dá)標(biāo)后回用或排放［1］。圖1脫硫廢水常規(guī)處理工藝該工藝可去除了懸浮物和大部分重金屬、氟化物。出水水質(zhì)可達(dá)到《火電廠石灰石■石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》(DL/T997-2006)標(biāo)準(zhǔn)。但系統(tǒng)出水仍具有含鹽量髙、氯離子及

4、氟離子含量高，以及含有痕量的重金屬的特點(diǎn)。廢水屮還可能含有硒、硝酸鹽及有機(jī)物等成分不能通過常規(guī)處理工藝去除，高含鹽的廢水排到口然水體也會對水體造成一定污染,不能達(dá)到脫硫廢水“零排放”要求［2］。2脫硫廢水“零排放”工藝所謂零排放，是指無限地減少污染物和能源排放直至到零的活動。零排放，就其內(nèi)容而言，一是要控制生產(chǎn)過程中不得已產(chǎn)生的能源和資源排放，將其減少到零;另一含義是將那些不得己排放出的能源、資源充分利用，最終消滅不對再生資源和能源的存在。廢水“零排放”是指工業(yè)水經(jīng)過重復(fù)使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部回收再利

5、用，無任何廢液排出工廠。對于脫硫廢水“零排放”，冃前主要包括煙道氣蒸發(fā)工藝、晶種法強(qiáng)制循環(huán)工藝及預(yù)處理軟化+預(yù)濃縮+強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶工藝。2.1煙道氣蒸發(fā)工藝［2］煙道氣蒸發(fā)工藝是將脫硫廢水輸送至除塵器前煙道內(nèi)，霧化后利用煙道內(nèi)高溫?zé)煔?，在煙道?nèi)蒸發(fā)，廢水中不溶物與無機(jī)鹽與飛灰一起被除塵器捕捉收集。煙道氣蒸發(fā)工藝的優(yōu)點(diǎn)是投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，但其要求除塵器前煙氣溫度較高，存在霧化效果差，運(yùn)行不穩(wěn)定等問題，對機(jī)組和煤種的適應(yīng)性不足，實(shí)際應(yīng)用性不高。2.2晶種法強(qiáng)制循環(huán)工藝［3］脫硫廢水硬度非常高，廢水中硫酸鈣接近或達(dá)到飽和，在蒸發(fā)濃

6、縮過程中結(jié)垢傾向較嚴(yán)重，品種法強(qiáng)制循環(huán)工藝是在蒸發(fā)過程中添加品種，保證在蒸發(fā)濃縮過程中硫酸鈣析出時優(yōu)先附著與晶種上，盡量減少蒸發(fā)蒸發(fā)器的結(jié)垢，保障蒸發(fā)器穩(wěn)定運(yùn)行，該工藝可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)成多效蒸發(fā)(MED)或機(jī)械蒸汽壓縮(MVC)工藝，利用機(jī)械蒸汽壓縮(MVC)工藝，可盡量降低能耗，降低運(yùn)行成本。晶種法強(qiáng)制循環(huán)工藝的優(yōu)點(diǎn)是：1)脫硫廢水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)前不需要預(yù)處理軟化，減少預(yù)處理軟化費(fèi)用；2)蒸發(fā)器運(yùn)行過程中析出結(jié)垢物質(zhì)優(yōu)先附著于品種上，可盡量減少蒸發(fā)器的結(jié)垢情況,保障蒸發(fā)器的穩(wěn)定運(yùn)行；1)運(yùn)行過程在加熱器中廢水不會蒸發(fā)，無濃

7、度變化，也盡量降低了設(shè)備的結(jié)垢傾向;該工藝的缺點(diǎn)強(qiáng)制循環(huán)泵的功耗較大，及工藝控制不合理會導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)垢加快，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。2.3預(yù)處理軟化?預(yù)濃縮?強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶工藝脫硫廢水硬度非常高，結(jié)垢傾向嚴(yán)重，若不添加品種運(yùn)行，則需要進(jìn)行軟化預(yù)處理。2.3.1預(yù)處理軟化冃前脫硫廢水軟化工藝主要有石灰(或燒堿)■碳酸鈉軟化工藝、離子交換工藝、硫酸鈉?石灰?煙道氣軟化工藝及鈉濾軟化工藝等。石灰(或燒堿)?碳酸鈉軟化工藝在廢水軟化處理中較多用到，該工藝優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定對靠，如下圖為河源電廠廢水軟化工藝，其經(jīng)兩級化學(xué)軟化后總硬度可降低至10Opp

8、m以內(nèi)，經(jīng)調(diào)節(jié)PH后進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，可保障蒸發(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，該工藝缺點(diǎn)是需要消耗大量的化學(xué)藥劑，且在軟化過程中會有大量污泥產(chǎn)生，需要增加處理污泥的費(fèi)用［4］。圖2兩級化學(xué)軟化工藝離子交換軟化較多用于鍋爐給水的軟化工藝中，其優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定可靠，經(jīng)離子交換后出水硬度可降低至1Oppm以下，但脫硫廢水