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脫硫廢水零排放技術(shù)

  當(dāng)前,燃煤電廠運行期間所實施的煙氣脫硫處理技術(shù)為石灰石-石膏濕法,在應(yīng)用該項處理技術(shù)時會多次使用脫硫吸收塔內(nèi)漿液,這樣會使內(nèi)部可溶性鹽濃度加重。所以在煙氣脫硫系統(tǒng)運行期間為了確保氯離子平衡,必須持續(xù)加入漿液。在此期間,脫硫系統(tǒng)會排放較多廢水,該廢水中含有許多懸浮物,重金屬雜質(zhì)和硫酸物,當(dāng)前所應(yīng)用的廢水處理技術(shù)無法滿足環(huán)保性要求,因此必須研究脫硫廢水零排放問題。

  1、脫硫廢水零排放技術(shù)難點分析

  現(xiàn)階段,燃煤電廠在處理脫硫廢水時主要采用石灰石—石膏濕法工藝,該技術(shù)工藝的應(yīng)用可以保證脫硫裝置系統(tǒng)中物料平衡,提升石膏質(zhì)量能夠?qū)煔赓|(zhì)量起到優(yōu)化改善作用。利用脫硫系統(tǒng)進(jìn)行石膏脫水處理,排放出清洗工藝中的部分廢水。其次,由于脫硫廢水存在特殊性,例如懸浮物濃度比較高,且重金屬物含量超標(biāo)。在電廠中脫硫廢水污染組分會受到煤種,充水水質(zhì)等影響,并且脫硫廢水屬于間斷式排放,水量波動比較大,且硬度比較高,以上因素會使蒸發(fā)系統(tǒng)發(fā)生腐蝕和結(jié)垢問題。

  針對脫硫廢水深度處理技術(shù)來說,盡管進(jìn)水段實施系統(tǒng)化處理,有效減少進(jìn)水懸浮物含量和鈣化硬度,但是卻無法實現(xiàn)零排放。此外,由于脫硫廢水中氯離子含量比較大,這樣會導(dǎo)致深度處理系統(tǒng)中產(chǎn)生結(jié)垢問題,對系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成影響。

  2、脫硫廢水零排放技術(shù)

  2.1 預(yù)處理-蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

  在脫硫廢水中加入絮凝劑,有機(jī)硫和碳酸鈉實施預(yù)處理,此時可以去除脫硫廢水中的結(jié)垢物質(zhì),例如重金屬和懸浮物等。之后利用多效蒸發(fā)器進(jìn)行壓縮蒸發(fā)處理和結(jié)晶處理,此時所生成的冷凝水可以直接使用,結(jié)晶鹽再次進(jìn)行處理?,F(xiàn)階段,我國高功率燃煤電廠普遍開始應(yīng)用預(yù)處理-蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù),且處理量能夠達(dá)到每小時20m3,可以實現(xiàn)脫硫廢水零排放。

  2.2 預(yù)處理-膜濃縮-蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

  在脫硫廢水中加入絮凝劑,有機(jī)硫和碳酸鈉實施預(yù)處理,此時可以去除脫硫廢水中的重金屬和懸浮物等結(jié)垢物質(zhì)。之后應(yīng)用開放流道反滲透膜、蝶管式反滲透膜和特殊流道反滲透膜處理技術(shù)對脫硫廢水實施濃縮減量處理,此時可以直接應(yīng)用淡水部分,利用多效蒸發(fā)器對濃水進(jìn)行壓縮處理結(jié)晶之后,所生成的冷凝水可以直接使用,結(jié)晶鹽再次進(jìn)行處理。此種處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用到燃煤電廠脫硫廢水處理中。相比于預(yù)處理-蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)來說,此種技術(shù)具備膜濃縮減量單元,能夠避免終端廢水量過度蒸發(fā),處理經(jīng)濟(jì)性比較高。當(dāng)前,我國多數(shù)電廠都開始應(yīng)用預(yù)處理膜濃縮-蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù),脫硫廢水零排放效果比較顯著。

  2.3 煙道噴霧干燥處理技術(shù)

  應(yīng)用該項技術(shù)主要是經(jīng)泵送處理將電廠運行期間所產(chǎn)生的脫硫廢水運輸?shù)匠龎m器前煙道,在進(jìn)行壓縮空氣處理之后能夠確保脫硫廢水產(chǎn)生霧化反應(yīng),通過按期溫度蒸發(fā)霧滴,之后利用除塵器收集脫硫廢水中的固體。煙道噴霧干燥處理技術(shù)成本比較低,且操作方法簡便,能夠減少后期檢修維護(hù)成本。然而我國還處于煙道噴霧干燥處理技術(shù)試驗應(yīng)用階段,還需要深入研究分析廢水堵塞噴頭,煙道腐蝕等問題對脫硫廢水零排放效果的影響。

  3、脫硫廢水零排放預(yù)處理工藝

  盡管電廠脫硫廢水能夠?qū)崿F(xiàn)三聯(lián)箱加藥沉淀處理,然而廢水中鈣離子,懸浮物,硫酸根離子含量比較多,會極大影響后期膜處理效果。所以為了實現(xiàn)脫硫廢水零排放,必須突出軟化預(yù)處理技術(shù)的重要地位,保證脫硫廢水經(jīng)過預(yù)處理之后滿足膜處理進(jìn)水水質(zhì)要求。在現(xiàn)代技術(shù)條件下,脫硫廢水軟化處理技術(shù)主要包含以下幾點:

  3.1 石灰—碳酸鈉軟化—沉淀池—過濾器工藝

  通過此種技術(shù)組合方案對脫硫廢水實施預(yù)處理時,需要按照圖1所示工藝路線。脫硫廢水處理系統(tǒng)從反應(yīng)池1進(jìn)入到反應(yīng)池2,將適當(dāng)碳酸鈉和石灰投入到反應(yīng)池中,這樣能夠使脫硫廢水中鈣離子和鎂離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成沉淀物,之后在沉淀池進(jìn)行固液分離。在進(jìn)行沉淀處理之后選取上清液,對清液實施過濾處理,處理之后進(jìn)入到膜濃縮處理系統(tǒng)中,所產(chǎn)生的出水可以直接使用。

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  3.2 氫氧化鈉—碳酸鈉軟化—管式膜工藝

  通過此種技術(shù)組合方案對脫硫廢水實施預(yù)處理時,需要按照圖2所示工藝路線。脫硫廢水處理系統(tǒng)從反應(yīng)池1進(jìn)入到反應(yīng)池2,將適當(dāng)碳酸鈉和石灰投入到反應(yīng)池中,這樣能夠使脫硫廢水中鈣離子和鎂離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成沉淀物。之后使用錯流式管式濾膜進(jìn)行澄清和過濾處理,分離脫硫廢水中沉淀物,處理之后進(jìn)入到膜濃縮處理系統(tǒng)中,所產(chǎn)生的出水可以直接使用。

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  為了確保處理工藝方案的適宜性,需要充分考慮操作環(huán)境,出水水質(zhì),技術(shù)成熟性以及水質(zhì)適應(yīng)性等因素,對以上兩種技術(shù)工藝方案進(jìn)行比較分析,結(jié)果顯示,在脫硫廢水零排放預(yù)處理中,氫氧化鈉—碳酸鈉軟化—管式膜工藝組合方案應(yīng)用效果比較明顯,因此值得推廣應(yīng)用。

  4、脫硫廢水零排放膜濃縮工藝分析

  在對脫硫廢水實施預(yù)處理之后,為了實現(xiàn)減量化目標(biāo),則需要充分應(yīng)用膜濃縮單元處理技術(shù)。在進(jìn)行膜處理時所產(chǎn)生的廢水可以作為脫硫處理的補(bǔ)充進(jìn)水,濃水需要進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理?,F(xiàn)階段,脫硫廢水膜濃縮環(huán)節(jié)主要應(yīng)用正滲透技術(shù),特殊流道反滲透技術(shù)和碟管式反滲透技術(shù)。其中,碟管式反滲透技術(shù)主要采用碟片式處理方式,通過不同壓力等級確保高濃度,高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應(yīng)性,可以應(yīng)用到垃圾滲濾液回收工作中,具有成熟的技術(shù)工藝,便于操作,且具備良好的抗污堵作用。然而此種處理技術(shù)會加大清洗維護(hù)難度,還會產(chǎn)生較高能耗和成本。正滲透技術(shù)在處理脫硫廢水時主要應(yīng)用正滲透專用膜,選取常壓等級,確保高濃度,高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應(yīng)性,能耗低,具備良好的抗污堵作用。但是該項技術(shù)操作難度大,成本花費比較高。特殊流道反滲透技術(shù)在處理脫硫廢水時主要應(yīng)用卷式膜方式,選取8.3MPa壓力等級,確保高濃度,高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應(yīng)性,具備良好的抗污堵作用,便于操作,技術(shù)無明顯不足。

  5、結(jié)語

  綜上所述,此次研究主要是圍繞脫硫廢水零排放技術(shù)與工藝路線展開討論,首先分析了脫硫廢水水質(zhì)特征,零排放技術(shù)難點,之后詳細(xì)論述了脫硫廢水零排放技術(shù)和工藝路線,對比分析不同環(huán)節(jié)數(shù)工藝,并且認(rèn)為采用軟化預(yù)處理—特殊流道反滲透—碟管式反滲透技術(shù)組合方式處理脫硫廢水具有可行性,可以作為最佳工藝路線方案。( >

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