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燃煤发电厂脱硫废水零排放工艺研究

北极星环保网来源:电力设备 王嵩2017/12/7 9:17:17我要投稿

北极星环保网讯:在燃煤电厂的运营过程中,燃煤电厂脱硫废水的排放是一个重点问题,只有尽快实现零污染、零排放,才能够更好的保护环境。本文主要思考了燃煤电厂脱硫废水的零排放工艺技术,研究了燃煤电厂脱硫废水零排放的具体措施和工艺技术,供参考和借鉴。

脱硫废水零排放

关键词:燃煤电厂;脱硫废水;零排放工艺

燃煤电厂脱硫废水零排放已经成为了一种新的趋势,只有进一步进行总结和分析,才能够让排放变得更加的可靠和科学,才能够真正的有效实现燃煤电厂脱硫废水的零排放目标。

1燃煤电厂脱硫废水的来源以及特点

近些年,经济发展迅猛,我国大型火力燃煤电厂大量兴建,无论是国家环保机构,还是各发电集团都越来越重视发电厂的烟气脱硫处理。目前在当今世界上应用比较成熟,且应用最多的脱硫工艺是石灰石――石膏湿法脱硫。湿法脱硫环节中来自烟气和脱硫用的石灰石碎渣以及废水的杂质,其中杂质等废物中有很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,主要包括过饱和的亚硫酸盐、悬浮物、硫酸盐以及重金属。

这种湿法烟气脱硫工艺所产生pH为4~6的脱硫废水,含有大量的石膏颗粒、SiO2等悬浮物,氟化物和Fe的氢氧化物等微量的重金属。由于各种重金属离子严重污染周围环境,因此,在排放废水之前必须对脱硫过的废水进行单独处理。

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,并且能有效的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。燃煤电厂脱硫废水的特点:

1.1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。

1.2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。

1.3硬度高,易结垢

脱硫废水中含有较高的钙离子和镁离子,同时硫酸钙处于过饱和状态,在这种情况下,只要加热,脱硫废水就会结垢。同时,脱硫废水具有较强的硬度,也会对脱硫设备产生严重的损害。

2当前燃煤电厂脱硫废水处理工艺

2.1水力排渣工艺

经过常规处理的脱硫废水直接排入电厂水力排渣系统(即渣水系统),脱硫废水中的重金属或酸性物质与碱性的渣水发生反应,一方面渣水处理系统的过滤作用可以截留脱硫废水中的杂质以及渣水与脱硫废水中和反应生成的固体物质,达到去除脱离废水中杂质的目的;另一方面,脱硫废水中的水作为渣水系统水源的补充,减少渣水系统的新鲜水用量,还起到一定的节能作用。

该方法基本不需要对水力除灰系统进行任何改造,也不需要额外增加水处理设备,具有投资省、运行方便的优点。如果脱硫废水的流量较小,小于渣水系统的消耗量,那么就可以实现脱硫废水的零排放。该方法在国内很多采用湿法排渣的电厂中得到应用。

应用该方案受到排渣方式的限值,并不适宜用于所有电厂,如果脱硫废水量过大,做不到渣水系统水量平衡,废水仍需对外排放。此外,脱硫废水中的高浓度氯离子对渣水系统的金属管道的腐蚀,脱硫废水中的重金属等杂质对灰渣的影响,仍有待观察。

2.2离子交换法

离子交换法在离子交换器中进行,用大孔巯基(―SH)离子交换树脂吸附汞离子,达到去除水中汞离子的目的。这个过程是可逆的,离子交换树脂可以再生,一般用于二级处理。Giravanti等人用大孔弱酸离子交换树脂PuroliteC106(该树脂具有抗有机污染能力强和机械破损少等特点)来处理含铬电厂废水,SKocaoba等人用强酸阳离子交换树脂Amberlite1R120来去除和回收废水中的铬和镉,FethiyeGode等人用螯合树脂Chelex100去除废水中的Cr3+和用交换容量较大的二甲基离子交换树脂LewatitM610去除废水中的Cr6+。SRengar等人用阳离子交换树脂1200H、1500H、IRN97H去除和回收核电站冷却废水中的铬,用IRN77和SKN1树脂处理合成冷却水中的铬。

2.3利用粉煤灰处理脱硫废水

粉煤灰在其它废水处理上的应用研究已有很多报道,其中也包含许多关于处理重金属废水的研究,但将其用于处理脱硫废水尚未见报道。利用电厂的粉煤灰处理脱硫废水是一种以废治废的治理途径。

粉煤灰具有作为水处理剂的2个特点:(1)粉煤灰中含有一定量且溶于水的碱性物质和钙离子,其中碱性物质主要是游离的氧化钙;(2)粉煤灰是多孔物质,对污染物具有较大的吸附能力。若粉煤灰处理后的废水中第一类污染物质含量达标,出水便可与其它废水联合排放。由于脱硫废水水量很小,处理后的水与其它废水混合排放前,各项指标均满足排放标准,所以无需在最后的处理步骤中加酸以使其pH值达标,从而节约了药品用量。

处理后的沉淀粉煤灰应单独存放或处置,另外利用粉煤灰处理脱硫废水比一般的脱硫废水处理方式所形成的污泥量多。因此,采用单独小灰场进行自然沉淀、澄清以及固体废物的存放,或修建便于定期机械清泥的自然沉淀池。

3脱硫废水的零排放的处理技术

3.1预处理

3.1.1一级混凝沉淀

依据脱硫废水的水质情况和污水排放标准,确立脱硫废水处理系统的工艺流程。一般来说,废水从调节池进入中和箱,大部分重金属被生成沉淀去除,然后再流入絮凝箱,加入絮凝剂和助凝剂,让中和箱的里边的微粒物凝聚成特大的颗粒物,最后流入一级澄清器,然后完成一系列的程序后实现固体和液体的分离,最后对它们进行压滤,液体再返回脱硫废水池,固垢被汽车直接运到外面处理。

3.1.2二级混凝沉淀

为了确保后期的深度处理的部分能够长期稳定,减少清洗次数,那就需要对容易结垢的系统的物质进行直接处理。在中和箱内加入一些化学元素后,在二级反应器出水后,进入二级澄清器里面进行固体和液体的分离。最后,用盐酸将pH值调整到9.8~10.8之间,确保深度处理系统进水。

3.2深度处理

3.2.1多效蒸发结晶单元

先期经过脱硫废水的与处理之后,其中的废水保持一种比较高的温度进入四效蒸发系统,然后经过加热以后,直接送到盐浆桶里面,通过盐浆泵送入盐旋流器中,最后落入下放的离心机内,把盐晶体通过干燥床进行加热,让盐晶体充分保持干燥后,通过汽车运输出厂。

3.3脱硫废水的烟道蒸发

一般是指将雾化喷嘴将脱硫废水进行雾化,并且喷入电除尘器和空预器之间的烟道中,利用高温烟气将废水液滴蒸干,然后形成微颗粒结晶,进入除尘器中外排,以期达到脱硫废水零排放的目的。

4结束语

综上所述,针对燃煤电厂脱硫废水的排放问题,我们要有针对性的进行总结,研究其零排放的具体的指标和具体的措施,才能够让燃煤电厂脱硫废水的排放更加的环保。

延伸阅读:

火电厂超低排放与脱硫废水零排放研究进展

火力发电厂脱硫废水“零排放”工艺及案例对比

燃煤电厂脱硫废水零液体排放技术的发展

中小型电厂脱硫废水烟道蒸发零排放处理技术

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