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脱硫废水零排放技术

发布时间:2022-5-5 18:33:46  中国污水处理工程网

  随着电厂任务量的不断增多,脱硫废水零排放技术关注度相应提高,结合具体情况探索这一技术应用途径,能够合理控制污染问题,确保电厂顺利、安全运行。同时,与时俱进的创新脱硫废水零排放技术,尽可能提高该技术的工程应用价值,最终能够取得良好的工程应用效果。本文针对“脱硫废水零排放技术的工程应用性探讨”这一论题深入分析,具有一定现实意义,具体探究如下。

  1、脱硫废水特征及处理现状

  废水来源不尽相同,基于此,废水类型多样,常见废水类型主要有脱硫废水、生活污水、再生废水、循环水排污水。其中,脱硫废水产生原理为:石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统启动的过程中,为合理控制杂质量,确保系统稳定、持续运行,务必添加适量的吸附剂,待杂质浓度符合要求的标准后,系统会排出一定废水,这部分废水即本文介绍的脱硫废水。脱硫废水具体特点总结为:PH值在4.6~6.4之间,呈酸性;硬度值较大,结构稳定性较差;盐浓度较高,并且范围广泛;悬浮物为22~61g/L;氯离子量较多,并且回收阻力较大,极易发生化学反应,导致接触物完整性被破坏;成分多样,水质动态变化。从中能够看出,脱硫废水处理难度较大,这在一定程度上会为零排放增加压力,导致工程运行效率大大降低。

  现如今,脱硫废水零排放效果不尽人意,这与应用的处理方式有直接联系,以往脱硫废水处理方法有四种,第一种即灰渣闭式循环系统,第二种为灰场处置,第三种为三联箱法,第四种为煤场喷洒法,但传统方法应用期间存在不足,导致工程设备遭受腐蚀,进而影响工程安全性,同时,还会增加盐含量,降低盐回收效率。总结可知,当前脱硫废水零排放工作任重而道远,要想实现零排放目标,应细分脱硫废水性质,有依据的对其处理,最终能够取得脱硫废水处理的最佳效果。下文具体分析脱硫废水零排放技术,这能为工程应用技术探究起到铺垫作用。

  2、脱硫废水零排放技术分析

  脱硫废水零排放技术具体指的是预处理技术、蒸发固化技术、膜浓缩减量技术、烟道喷雾处理技术,以及其他处理方法,各类型技术应用原理以及效果分析如下。

  2.1 预处理技术

  总结脱硫废水特点可知,水质成分复杂,并且回收处理难度较高,基于此,应选用适合的预处理技术,以便为接下来的工序运行起到铺垫作用。预处理技术具有多样性,其中,应用频率最高的当属软化预处理技术,具体指的是二级沉淀软化法,沉淀方式有两种,分别为化学沉淀和混凝沉淀,化学沉淀即适量添加药剂,如碳酸钠、石灰乳,借此减少无机垢,但化学沉淀法稳定性较差,至今尚未发现成功工程案例。混凝沉淀即添加适量混凝剂,待絮凝体形成、沉淀、分离操作后去除杂质,这种方法虽然能够去除大体积悬浮物,但仍停留小体积悬浮物,并且处理稳定性得不到保证,受水质波动影响较大。最后针对废水过滤处理,以此减轻废水浑浊度,最为常用的过滤技术主要有介质微滤、介质过滤、介质纳滤、介质超滤等,内压错流式管式微滤自动化效果显著,并且运行稳定性较强,在高固体废水中利用率较高,对比于其他过滤技术,内压错流式管式微滤技术应用优势较明显。应用纳滤技术能够高效回收废水资源,并且支持药剂制备。预处理技术应用期间,还可以根据工程应用要求实施组合工艺。通过混凝、澄清、过滤这一系统细化处理,并有依据的选择预处理措施,适时选用氢氧化钠碳酸钠法和石灰-碳酸钠法,针对不同价态盐回收,实现单价多价离子顺利分离。

  2.2 蒸发固化技术

  蒸发技术处理脱硫废水,主要以蒸发结晶法,以及烟道气蒸发法为主,前者应用原理为:废水蒸发处理后,提炼可用水资源,在这一过程中,蒸发处理装置主要有结晶器,通过蒸发浓缩、喷雾干燥等操作提高废水利用率,这为机械蒸汽压缩工艺应用起到奠基作用。这种蒸发技术应用期间会消耗大量电能,并且需要为相关设备及装置准备足够空间,同时,设备维修养护操作需要投入大量资金,废水水质控制难度相对较大。蒸发结晶法使用过后产生的固化物仍需二次处理,意味着整体操作环节较繁琐。后者应用原理为:运输脱硫废水于除尘烟道,借助高温烟气对其蒸发处理,最终统一收集飞灰、不溶物质。该技术具有低成本优势,但使用期间存在运行失稳、雾化效果不尽人意等现实问题,基于此,相关研究单位申请专利技术,在脱硫废水零排放方面深入探究。

  2.3 膜浓缩减量技术

  膜浓缩减量技术应用的过程中,主要凭借正渗透工艺、反渗透工艺完成废水零排放目的。其中,正渗透工艺根据渗透压差实现水分引导,待水分引至汲取液后,针对溶质截留处理,同时,完成水分汲取、分离操作,在这一过程中,需要其他工艺提供辅助支持,最终获取杂质较少水资源。需要注意的是,汲取液能够重复使用,该工艺运行期间,无需高压泵设备,意味着点能耗费较少。由于工艺运行时间较长,进而运行成本随着时间的增加而提高,还会增加氨泄漏几率,导致系统运维阻力重重。反渗透工艺应用经验较丰富,应用这一工艺于盐浓度较高的废水,应适当提升膜截留性能,同时,积累工艺应用经验。如果工程运行期间产生废水量较多,那么应及时应用膜浓缩减量技术控制废水量,并启动废水处理终端,确保零排放目标及时实现,必要时配合正渗透工艺和反渗透工艺。

  除此之外,热浓缩技术以多效蒸发和机械蒸汽再压缩的形式完成废水浓缩处理目的,其中,多效蒸发通过热源沿用、热能多次利用的方式对废水蒸发浓缩处理,待固液分离后,再次对液体循环处理。机械蒸汽再压缩技术借助压缩机、蒸发器实现蒸汽二次处理,在这一过程中,蒸汽热量大范围散发,处理后的蒸汽再次接受压缩设备处理,如此反复,最终获得的蒸汽能够循环利用。机械蒸汽再压缩技术具有成本低、空间小、效率高等优点,但这一技术应用期间受物料沸点影响较大,必要时刻联合应用该技术与多效蒸发技术,能够实现零排放要求。

  2.4 烟道喷雾处理技术

  烟道喷雾蒸发处理流程如图1所示,这种处理技术与烟道气蒸发法存在一定差异,具体处理流程为:液态废水流向高压泵、双流体雾化器,之后接受烟气加热操作,直到水分蒸发,最终生成固体颗粒。其中,水分进入脱硫吸收塔。该技术对颗粒物直径有严格要求,即参照雾化喷雾喷嘴尺寸要求对颗粒直径限制,最终达到零排放效果。

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  烟道喷雾处理技术原理为:单位时间内,废水量与烟气量、烟气管道行进长度、内部温度有直接联系,由于机组运行状态各异,进而废水量不尽相同,要想在短时间内提高废水量蒸发效率,同时,降低管道腐蚀几率,使用CFD软件针对废水运动进行数值模拟,促使烟气持续流动,并且能够避免出现管道腐蚀现象,能够全面保证除尘器完整性。烟道喷雾处理技术应用后,实现烟气湿度增加、温度降低的效果。烟道喷雾技术应用时,务必达到技术实施条件,进而能够从整体上提高零排放效率,优化技术应用效果。对于烟气量,烟气量大小与喷水量大小有直接影响,对此,应根据工程符合情况合理控制烟气量;对于水量,应根据工程灰渣利用进程,有计划的匹配脱硫废水水量;对于烟温,在适当位置安装雾化喷嘴装置,通过数学模拟计算的方式测量烟道温度。

  烟道喷雾处理技术适当改进,能够扩大技术应用范围,并且还能在脱硫废水零排放方面充分发挥技术优势。首先,转移蒸发段于空预器前段,一般来讲,280MW机组空预器前段烟气温度在375摄氏度左右,烟气量大约为410万m3/h,这一条件下,脱硫废水被汽化处理,如此操作,能够取得良好的蒸发效果。然后,使用旁路烟道喷雾蒸发处理技术,该技术巧妙应用,能够提高烟气回收利用率,同时,还能降低烟道温度。这一技术针对性处理脱硫废水,在此期间,适当延长旁路烟道长度,确保废水高效蒸发,待废水蒸发后,移动烟道至除尘器前方。最后,坚持协同处理原则,脱硫废水处理的过程中,应全面考虑烟气、固体废物,同时,兼顾设备维护、运行成本等问题,尽可能减少环境隐患,综合评价周围环境。

  2.5 脱硫废水其他处理方法

  脱硫废水处理技术处理上述介绍的几种外,还可以通过中和处理、重金属处理来实现废水零排放目的。其中,中和处理即根据相关规定,以及工程实际情况,将工程废水放入混合池,之后添加化学试剂,目的是为了调整pH值,待发生中和反应后,高效去除离子物质。重金属分离处理即针对产生的氢氧化物分离,通过添加硫化物,待生成难容于水的硫化物后,实现重金属离子处理目的。随着新技术以及新方法的不断出现,这为脱硫废水零排放技术升级提供了机遇,厌氧-缺氧工艺用于脱硫废水处理,能够高效去除硫酸盐,并将其转化为单质硫,与此同时,应用MD-SANI工艺进行互利共处理,能够大大提高废水利用率,能为脱硫废水高效利用提供思路。

  3、结束语

  目前经济发展步伐逐渐加快,我国现代化建设要求不断提高,为合理控制资源,全面保护生态环境,务必推广脱硫废水零排放处理工艺,这对居民生活质量、社会经济效益有直接影响。参照脱硫废水零排放处理工艺成功使用的工程案例,与时俱进的改进废水零排放处理工艺,这对工程事业持续发展有推动作用,同时,还能提高资源利用率,大范围推广脱硫废水零排放工艺。(来源:神华国能天津大港发电厂有限公司电厂)

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