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低成本脱硫废水零排放技术与应用

北极星环保网来源:电力设备 周德秦2019/11/15 10:20:47我要投稿

北极星环保网讯:介绍一种新的低成本实现脱硫废水零排放的技术,以国家能源集团泰州发电有限公司#2机组1000MW超超临界一次再热机组作为废水零排放研究对象,采用烟气余热浓缩蒸发工艺对#2机组脱硫废水进行深度处理,分析机组安全性、经济性、环保性。经过试验,对电除尘粉煤灰成份、脱硫废水零排放能耗等指标进行综合分析,脱硫废水零排放处理成本控制在40元/吨以下,实现低成本脱硫废水零排放。

国家新的环保法律、法规相继出台,环保要求越来越高,2015年4月2日,国务院颁发了《水污染防治行动计划》即“水十条”,“水十条”把水环境保护上升到国家战略层面。废水零排放实施过程中,电厂的绝大多数废水可以通过常规的工艺处理、回用,但是脱硫废水处理后的出水中由于含有高浓度的氯离子和重金属离子,氯离子会严重腐蚀金属设备,重金属离子对环境造成污染,此部分废水由于离子浓度高,难以回用,需要进行浓缩、减量、无害化处理,最终实现废水零排放。

2现有废水零排放技术简介

1)预处理+传统蒸发结晶(MED&MVR)

脱硫废水通过投加石灰(苏打)、有机硫、絮凝剂、重力沉降等预处理,去除废水中大部分的悬浮物、重金属及氟离子、硬度、二氧化硅等结垢物质,之后由多效蒸发器(MED)或机械压缩再循环蒸发器(MVR)进行蒸发结晶,冷凝水回用,结晶盐另行处理。 该技术成熟可靠、但投资费用高、运行成本高,目前在国内应用于广东河源电厂(2×600MW,国内第一家废水完全零排放电厂)。

2)预处理+膜浓缩+传统蒸发结晶

脱硫废水通过投加石灰(苏打)、絮凝剂、重力沉降等预处理,去除废水中大部分的悬浮物、重金属及氟离子、硬度、二氧化硅等结垢物质,之后采用膜技术(OCRO/DT、NF+SWRO、FO等)对预处理后的废水进行浓缩减量化,淡水回用,浓水进入后续传统蒸发结晶系统(MED&MVR),冷凝水回用,结晶盐另行处理。该技术成熟可靠,工艺中加入了膜浓缩减量单元,终端需蒸发的废水量大为减少,通常可减少50%—60%,因此,整个系统的投资费用和运行成本与1)工艺相比,降低很多。但处理系统流程长,加药量大,污泥量大,对水质波动适应性差,目前在国内已进入试运行的有华能长兴电厂。

3)直接烟道喷雾蒸发

将脱硫废水用泵送至除尘器前烟道,经压缩空气将脱硫废水通过固定雾化喷头送至烟道雾化,利用烟气温度蒸干雾滴,废水中的各种固体由除尘器进行捕捉收集。该工艺流程简单,投资费用、运行费用、管理费用较低,但该工艺废水处理量不稳定,受机组负荷影响较大,容易增加烟气湿度,造成电除尘低温腐蚀,对电除尘器提出了更高要求。目前在国内进入实践应用的有内蒙土默特右旗电厂。

4)烟气余热浓缩蒸发

这是一种相对简洁的处理脱硫废水的技术,利用锅炉排烟余热直接蒸发的方式将废水浓缩10倍以上,并采取国内首创的惰性载体干燥流化床,引入热二次风将浓缩液彻底干燥后,通过锅炉除尘器捕集,实现零排放。该技术对于废水量>6吨每小时(t/h)的项目更适合,单位投资较低;锅炉热效率影响<0.02%,粉煤灰氯离子含量<0.06%。

目前已在国家能源集团泰州发电有限公司1000MW机组上实现了工业级示范运行。

2烟气余热浓缩蒸发工艺介绍

国家能源集团泰州发电有限公司#2机组为1000MW超超临界一次再热机组,烟气脱硫采取石灰石―石膏湿法双塔双循环脱硫工艺,脱硫废水处理量为15t/h,处理工艺流程为“三联箱处理+澄清浓缩+最终中和”,处理水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第二时段一级标准,废水中的污泥经压滤机脱水后至煤场掺烧。

国家能源集团泰州发电有限公司于2017年07月份启动#2机组脱硫废水零排放工程,12月份完成工程建设,总投资3000万元,2018年03月完成调试后投入正式运行。

2.1 工艺概述

本技术采用烟气余热浓缩蒸发工艺,一炉一塔,主要包括烟气系统、原水收集系统、浓缩塔系统、固液分离系统、浓缩浆液调质系统、浓缩浆液干燥系统、公用系统(图1)。

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图1 烟气余热浓缩蒸发工艺流程图

延伸阅读:

燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术解析

基于锅炉烟气余热蒸发脱硫废水零排放技术的应用及探讨

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