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火電廠廢水近零排放技術

  1、實現(xiàn)近零排放的關鍵

  火電廠實現(xiàn)近零排放是將所有廢水重復利用后,形成終極廢水進行處理,即脫硫廢水。火電廠廢水按照不同 >

  2、脫硫廢水常規(guī)工藝

  脫硫廢水成分復雜,具有高濁度、高鹽分、強腐蝕性及易結垢等特點,其中Cl離子濃度超過10000mg/l,pH為4.5~6.5,含有大量亞硝酸鹽、懸浮物、重金屬離子等。由于水質不同于其他的工業(yè)廢水,處理難度較大,必須對其進行單獨處理。目前大多數(shù)老舊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(yōu)點,但在實際運行中存在較多問題,如出水中SS和COD指標不達標。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。雖然常規(guī)脫硫廢水處理工藝可以滿足達標排放要求,但無法實現(xiàn)廢水近零排放。

  3、脫硫廢水近零排放處理工藝

  截止目前,火電廠脫硫廢水處理大致分為3類。

 ?、俳?jīng)常規(guī)處理后,達標排放;

 ?、诮?jīng)常規(guī)處理后,進行梯級復用,可用于撈渣機(部分電廠干除渣后已經(jīng)取消)、干灰拌濕和灰場噴灑,不對外排放;

 ?、凵疃忍幚?,實現(xiàn)近零排放:當火電廠灰渣綜合利用程度較高,干灰渣和灰場不能容納全部脫硫廢水時,通過對脫硫廢水進行深度處理,實現(xiàn)廢水不外排。目前,主流的脫硫廢水深度處理工藝由3個模塊構成,即預處理、濃縮和結晶。

  3.1 預處理過程

  預處理工程主要對脫硫廢水進行軟化,降低后續(xù)工藝結垢風險,可以去除懸浮物、重金屬和濁度,對脫硫廢水中有機物和氨氮去除效果較差,此過程對藥劑的依賴性較強,并隨著脫硫廢水水質變化,藥劑投加量差異很大,對系統(tǒng)運行費用產(chǎn)生直接影響。常用的軟化方法包括石灰軟化法、純堿軟化法和樹脂軟化法等,以及上述方法的組合處理工藝。

  3.2 濃縮過程

  濃縮過程主要由過濾膜實現(xiàn),經(jīng)過充分軟化處理的廢水,含鹽量約在30000mg/L~60000mg/L,通過濃縮處理后含鹽量提高到200000mg/L,回收約70%~90%的水。常用的過濾膜有微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)和正滲透(FO)。針對不同脫硫廢水的水質特點,可用多種膜組合技術來實現(xiàn)廢水濃縮。

  3.3 結晶過程

  結晶過程也可稱為固化處理,是近零排放處理工藝的核心模塊,結晶過程所得鹽分的純度是由前序工藝(如,漢川項目采用分鹽膜將廢水中的氯化鈉和硫酸鈉進行分離,便于后續(xù)蒸發(fā)結晶獲得高純度的氯化鈉工業(yè)鹽)以及系統(tǒng)總體工藝設計決定。目前,國內(nèi)外結晶過程的主要工藝包括蒸發(fā)結晶、直接煙道蒸發(fā)、旁路煙道蒸發(fā)等。

  3.3.1 蒸發(fā)結晶是廢水近零排放處理中常用的方法之一,其基本原理為:進入蒸發(fā)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(fā)成水蒸汽,水蒸氣經(jīng)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(shù)的提高,最終以晶體形式析出。蒸發(fā)結晶可采用多效強制循環(huán)蒸發(fā)結晶MED工藝或蒸發(fā)機械再壓縮蒸發(fā)結晶MVR工藝技術兩種方案。目前的河源電廠、恒益電廠、長興電廠、漢川電廠等實現(xiàn)了脫硫廢水的近零排放。

  3.3.2 直接煙道蒸發(fā)是將脫硫系統(tǒng)排出的廢水漿液與加壓空氣混合后,廢水經(jīng)霧化噴入空預器與除塵器之間煙道內(nèi),霧化液滴與高溫煙氣充分接觸,氣液兩相發(fā)生強烈熱交換后蒸發(fā),煙氣溫度降低至酸露點以上。廢水蒸發(fā)后所析出的金屬鹽、懸浮物等物質隨煙氣進入后面的除塵系統(tǒng)中被脫除。該工藝目前在臨汾電廠、濰坊、土右等電廠應用。

  3.3.3 旁路煙道蒸發(fā)是從空預器與SCR之間的煙道中引出少量煙氣,進入蒸發(fā)結晶器,利用高溫煙氣將濃水迅速蒸發(fā),廢水蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣和結晶鹽隨煙氣一起進入除塵器,從而達到除鹽效果。該技術已在萬方鋁業(yè)熱電廠投入使用。

  4、廢水近零排放展望

  從技術普遍實施難度看,現(xiàn)有的蒸發(fā)結晶工藝相對復雜,成本高,結晶后產(chǎn)生的混鹽作為固廢加以處理,達到可銷售工業(yè)鹽等級的不滿足《中華人民共和國鹽業(yè)管理條例》中第十七條“禁止利用鹽土、硝土和工業(yè)廢渣、廢液加工制鹽”規(guī)定。煙道氣蒸發(fā)等由于項目相對較少,技術成熟度有待于進一步實踐驗證。煙道氣蒸發(fā)后煙氣中的鹽含量將提高,“加重對環(huán)境質量的影響”是否會成為輿論的關注有待觀察。

  從經(jīng)濟性看,脫硫廢水通過灰場噴淋、撈渣機、達標排放等方式是目前最簡單經(jīng)濟實用的方式,煙道氣蒸發(fā)相對較為經(jīng)濟,蒸發(fā)結晶工藝經(jīng)濟性相對較差,在目前火電普遍虧損的背景下難以實施。

  綜上所述,高運行費的蒸發(fā)結晶與技術不成熟的煙道蒸發(fā)相比,兩者各有利弊,應根據(jù)水質情況分析決定技術路線,隨著低成本、低能耗、高去除率、綠色環(huán)保的脫硫廢水處理技術不斷開發(fā),脫硫廢水處理技術將助成電廠實現(xiàn)近零排放,直到實現(xiàn)低成本廢水零排放。( >

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