常温结晶分盐零排放脱硫废水处理技术

北极星环保网讯:脱硫废水是湿法烟气脱硫吸收塔的排水, 其组成由燃煤、脱硫石灰石和脱硫系统工艺补水的组成共同决定。传统脱硫废水的处理以达标排放为目的, 一般采用包括中和、沉淀、絮凝的三联箱工艺, 目标是除掉悬浮物、重金属等主要污染物, 达到DL/T997-2006规定的出口控制水质要求。

近年来, 国家关于水污染控制的法规政策不断趋严。2015年, 国务院颁布《水污染防治行动计划》, 强调狠抓工业污染防治。2016年, 国务院发布《控制污染物排放许可证实施方案》, 要求率先对火电和造纸行业核发排污许可证。2017年, 环保部颁发《火电厂污染防治技术政策》, 鼓励电厂实现脱硫废水不外排。

随着国家和地方环保政策的收紧, 许多电厂都在水污染控制方面感受到了合规性压力, 特别是一些在环评中明确承诺废水不外排的新建电厂。作为电厂最难处理和最主要的末端浓水, 脱硫废水的零排放处理受到越来越多的关注, 处理工艺也在不断演变。本文将在介绍和评述现有脱硫废水零排放处理工艺的基础上, 重点介绍和讨论新型常温结晶分盐零排放脱硫废水处理技术的工艺原理、技术优势和中试结果, 为工业应用与推广提供参考。

1 脱硫废水零排放工艺概述

目前脱硫废水零排放处理有2条基本路径, 即烟气蒸发工艺和蒸发结晶工艺。烟气蒸发工艺是通过雾化喷嘴将脱硫废水喷入烟道或者旁路烟道内, 雾化后被烟气加热蒸发成水汽, 溶解性盐结晶析出后随烟尘一起被除尘器捕集, 进入粉煤灰。

蒸发结晶工艺则是采用传统水处理工艺, 利用蒸汽、热水或者烟气等热源, 蒸发脱硫废水, 冷凝水回用, 废水中的溶解盐被蒸发结晶干燥后装袋外运进行综合利用或者处置, 避免产生二次污染。

一般认为, 在不考虑对主系统影响的情况下, 烟气蒸发工艺的投资和运行成本较低, 而蒸发结晶工艺的投资和运行成本更高。但随着蒸发结晶工艺的不断优化, 二者之间的差距正在逐步缩小。

2 烟气蒸发工艺

烟气蒸发工艺分为烟道直喷工艺、旁路蒸发工艺以及衍生出来的烟气浓缩与结晶耦合工艺等。

2.1 烟道直喷工艺

烟道直喷工艺一般旨在利用除尘器之前的低温段烟气余热, 图1是典型的烟道直喷脱硫废水处理工艺。

图1 烟道直喷脱硫废水处理工艺

脱硫废水经过必要预处理后, 通过压缩空气加压之后, 由雾化喷嘴直接喷入预热器之后、除尘器之前的烟道内, 雾化液滴随烟气蒸发汽化, 结晶析出盐尘, 一起进入除尘器。此时烟气温度较低, 一般被认为是余热利用, 对锅炉效率几乎没有影响, 投资和运行成本较低。烟道直喷的风险主要来自喷嘴堵塞、烟道腐蚀和结垢等。

2.2 旁路蒸发工艺

与烟道直喷工艺不同, 旁路蒸发工艺通过建造独立的喷雾干燥塔来实现脱硫废水的雾化蒸发。图2是典型的旁路蒸发脱硫废水处理工艺。

图2 旁路蒸发脱硫废水处理工艺

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