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烟气脱硫废水零排放技术介绍

北极星环保网来源:环境工程 杜明生2019/8/28 9:24:25我要投稿

北极星环保网讯:火电厂脱硫废水含盐量大、腐蚀性强、对环境危害大,是实现电厂废水零排放的重点和难点。介绍了脱硫废水的水质性质及特点,着重介绍了废水零排放的预处理、浓缩、固化市面上主流技术。并就MVRM发器与多效蒸发结晶器、烟道蒸发与旋转雾化蒸发从技术、经济上进行对比分析。

随着我国现代工业的快速发展,环境问题不断凸显,大气、水及土壤等污染事件屡禁不止。受水资源短缺问题的影响,废水零排放备受关注。在工业发展中,不同以牺牲环境来获得经济利益,国家环保部门倡导工业企业严格实施脱硫废水技术,实现零排放目标。

1、脱硫废水处理的必要性

石灰石-石膏湿法脱硫系统的脱硫废水,由于Cl-和含盐量较高,无法在电厂内部综合利用,且很难深度净化处理,成为电厂最难处理的废水。据了解,目前脱硫废水主要应用于煤场喷洒、干灰加湿、湿渣冲洗等,但上述方法均无法保证完全消化脱硫废水,且给现有工艺系统的安全稳定运行带来隐患。考虑到氯离子对脱硫效率的影响,脱硫废水氯离子浓度一般控制在20000mg/l以内,据电厂调研,目前大多数电厂控制在12000mg/l以内,远大于以上排放标准。所以脱硫废水必须在厂内进行处理或者消纳。

2、脱硫废水的性质及特点

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,因其具有煤种适用范围广、脱硫效率高95%)、系统可用率高(&95%)、吸收剂利用率高(&90%)、石灰石来源丰富且廉价、工艺成熟、运行可靠等优点,成为国内外烟气脱硫的主导技术。这种脱硫工艺中的浆液在不断循环的过程中,会逐渐富集重金属元素和Cl-等杂质,这部分杂质来源于石灰石的溶解和烟气。随着浆液的循环,这些杂质不断浓缩。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡和保证石膏质量,必须从系统中排放一定量的废水来降低杂质浓度。

2.1 产生原因

脱硫废水的成因是因为煤和脱硫剂(石灰石)以及工艺水中含有Cl-及其他成分的杂质。同时燃煤和石灰石中还含有其他的各种金属离子及惰性物质。这些杂质都会在吸收塔的循环系统中逐渐富集起来。这样的后果是既会降低脱硫效率,同时对脱硫副产品石膏的品质也有影响。所以脱硫废水必须排放。废水排放通常从废水旋流器溢流液排放。

2.2 烟气脱硫废水水质特征

脱硫废水中污染物的品种和含量与很多因素有关,如煤的产地、品种、除尘器效率、FGD运行方式、吸收剂细度和杂质含量、工艺水水质以及脱水设备、石膏品质要求等。从运行电厂所排放的废水水质分析结果进行统计分析,可以看出:

1)脱硫废水的pH值较低,一般为4-6.5,呈酸性,与浆液的pH相同或略高。

2)含大量的悬浮物,主要为石膏颗粒、SiO2、铝和铁的氢氧化物,悬浮物质量分数通常为9000-12700mg/L。悬浮物(SS)的含量受脱水设备、废水排放点位置、各类杂质含量等因素影响而波动较大。

3)化学耗氧量(COD)通常为150-400mg/L。脱硫废水中COD主要由连二硫酸根、工艺水浓缩中的耗氧化合物以及少量的还原性物质,如亚硫酸根等组成。

4)含有大量的Cl-、F-、SO42-等阴离子。对于湿法烟气脱硫技术,一般控制氯离子含量小于20000mg/L。

5)含有微量的重金属离子。一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。脱硫废水的水质较差,既含有一类污染物,又含有二类污染物。可能含有的一类污染物有镉、汞、铬、铅、镍等重金属离子;可能含有的二类污染物有铜、锌、氟化物、硫化物。另外,废水的COD、悬浮物等都比较高,许多水质指标都超过了排放标准,其中酸性物质和阴离子主要来源于烟气,阳离子和重金属离子主要来源于脱硫所用的石灰石。脱硫废水如果不进行处理直接外排,势必对周围水环境造成严重污染,因此,电厂脱硫系统需同步建设脱硫废水处理系统。

3 废水“零排放”应用技术

3.1 预处理

经三联箱处理后的脱硫废水中硬度离子含量很高,若不加处理会对后续设备及管道造成严重污堵,常会采用“pH调节+混凝+沉淀”的处理工艺降低水中钙镁离子的含量。首先在pH调节池中将进水调整至9.0-10.0,将镁硬度转换为钙硬度。然后在混凝池中分别加人碳酸钠药剂,可以有效的将水中的硬度离子降低至1-2mmol/L。再投加PAM药剂,通过絮凝、沉淀工艺将无机泥排出。处理后的水进人浓缩工艺段进一步处理。

3.2 浓缩

脱硫废水的浓缩工艺主要有SWRO膜法、DTRO膜法、电渗析膜法、多效蒸发法等。

1)SWRO工艺(海水膜浓缩)。

脱硫废水含盐量极高,为10000-30000mg/L,与海水含盐量相当,采用海水反渗透技术进行脱盐,SWRO—般回收率可以做到40%-45%,经过软化处理后的脱硫废水回收率可以适当提高,按照50%设计。

延伸阅读:

脱硫废水旁路塔雾化蒸发数值模拟

零排放形势下热电厂脱硫废水处理进展及展望

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