燃煤電廠廢水零排放系統(tǒng)的應(yīng)用

1、燃煤電廠廢水零排放系統(tǒng)的應(yīng)用 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速開展，人們生活質(zhì)屋提高，工業(yè)也得到了迅猛進(jìn)步，因而在日常生 活 生產(chǎn)中對水資源的需求也在逐漸加大。作為水資源緊張的國家，水資源供需矛盾和水資源污染問題一直是國家重點(diǎn)關(guān)注的問題。為了提高水資源的利用率 , 加快對水資源的保護(hù)，在工廠生產(chǎn)中應(yīng)該采取廢水循環(huán)利用策略 , 加 快對工業(yè)廢水的優(yōu)化處理。現(xiàn)階段，電廠作為水資源需求量大且廢水生產(chǎn)量大的主要場所 , 加快 電廠廢水零排放處理，不但可以解決廢水排放的問題，而且可以使水資源得到循環(huán)利用 , 減少水 源的浪費(fèi)。不過廢水零排放處理會(huì)增加處理本錢， 且關(guān)于廢渣處理和落實(shí)的有效性也有待進(jìn)一步探索研 究， 所

2、以如何優(yōu)化廢水處理工藝是當(dāng)下火電廠生產(chǎn)運(yùn)營中需要重點(diǎn)考慮的問題之一。1 傳統(tǒng)處理技術(shù)早期國家對燃煤電廠脫硫廢水處理的限制較少， 傳統(tǒng)的處理工藝較為粗放， 主要有煤場噴灑、 灰 場噴灑與水力沖灰等。煤場噴灑和灰場噴灑是岀于平安和抑塵等目的將脫硫廢水噴灑入煤場和灰場，在實(shí)際應(yīng)用中存在廢水用量小的問題，其次由于工藝未對污染物本身進(jìn)行任何處理，在其轉(zhuǎn)移過程中容易對周邊環(huán)境造成一左的污染。水力沖灰是將脫硫廢水混入水力除灰系統(tǒng)，能同時(shí)對灰分起到輸送和中和作用，但該工藝不能用于氣力淸灰等類型機(jī)組，對廢水的用量較少，難以消納每小時(shí)數(shù)噸甚至十余噸的新生廢水，而且由于氯離子含量髙，會(huì)對相關(guān)的金屬管道造成一泄的腐蝕

3、。2 脫硫廢水處理技術(shù)為了保證石膏品質(zhì)和脫硫系統(tǒng)穩(wěn)左運(yùn)行，需要排放一左量的脫硫廢水以嚴(yán)格控制氯離子濃度 2xl04mg/L o 以尚未投入生產(chǎn)的工程進(jìn)行參考，比較常用的處理技術(shù)，即混凝沉淀法、 廢水回 用法、預(yù)處理 +濃縮結(jié)晶 +固體廢物處理法、煙道處理法、微濾 / 超濾 +反滲透法用于 實(shí)際工程的 優(yōu)缺點(diǎn)，選出最經(jīng)濟(jì)高效的廢水處理技術(shù)。2.1 混凝沉淀法4 局部構(gòu)混凝沉淀法俗稱三聯(lián)箱工藝是傳統(tǒng)的物理化學(xué)法，主要由中和、沉淀、絮凝、澄淸 成。具體工藝過程： 1中和。通過在中和箱中參加石灰乳或英他堿性化學(xué)試劑，使pH 值升 髙到 9.0? 9.5 之間，鋅、鐮、珞等重金屬離子可以生成難溶氫氧化物

4、。同時(shí)，石灰乳漿液 中的鈣 離子與廢水中的氟離子生成難溶的氟化鈣。2 沉淀。通過在沉淀箱中參加有機(jī)硫化物， 可以使鉛離子、 汞離子反響生成難溶硫化物 沉 淀。 3 絮凝。通過在絮凝箱中參加絮凝劑， 可以使膠體顆粒與懸浮物顆粒凝聚成較大顆粒， 助 凝劑的參加可以強(qiáng)化絮凝，促進(jìn)氫氧化物和硫化物的沉淀過程。 4 澄淸。絮凝后的廢水進(jìn)入澄淸池中澄淸。 澄淸池上局部是凈水， 通過 pH 調(diào)節(jié)達(dá)標(biāo)后 可 直接外排：沉積在澄淸池底部的是污泥，大局部污泥經(jīng)過壓濾后形成泥餅，被外運(yùn)集中處理，小局部污泥作為接觸污泥繼續(xù)返回中和箱。采用混凝沉淀法可對脫硫廢水中的重金屬、懸浮物以及氟離子等污染物進(jìn)行有效去除，但對于鈣

5、離子、氯離子、硫酸根離子等溶解性物質(zhì)去除效果不佳。此外，該技術(shù)藥物消耗大，運(yùn)行成本高，假設(shè)火電廠的燃煤來源發(fā)生變化，那么該技術(shù)會(huì)表現(xiàn)出較差的適應(yīng)性。2.2 廢水回用法廢水回用法可用于煤場噴灑或水力沖灰及除渣系統(tǒng)2.2.1 用于煤場噴灑或水力沖灰將脫硫廢水噴灑進(jìn)煤堆，煤含水率增量小，不影響煤的燃饒性能，但所含鹽分因水分蒸發(fā)而 結(jié) 晶，會(huì)導(dǎo)致鍋爐設(shè)備的腐蝕。此外，水力除灰系統(tǒng)也可摻和少量廢水。由于脫硫廢水的含 量 v 灰水量，英對灰水的成分影響小，故該法不適于采用氣力除灰的電廠。為了減少揚(yáng)塵，濕化飛灰是一種將脫硫廢水噴灑到飛灰中的肖水做法。隨著飛灰逐漸采用干 態(tài) 運(yùn)輸，該法也逐漸被淘汰。2.2.2

6、 用于除渣系統(tǒng) 將脫硫廢水作為補(bǔ)給水引入除渣系統(tǒng)，奇溫爐渣含有大量堿性氧化物，能夠與呈酸性的脫硫 廢 水進(jìn)行中和反響， 沉淀廢水中的重金屬離子。 爐渣可吸附廢水中的懸浮物及金屬氫氧化物 沉淀， 脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶過程所需的熱量也可以直接從爐渣廢熱中獲取一局部。但此法會(huì)引 起系統(tǒng)堵 塞，設(shè)備及管道腐蝕問題。2.2.3 廢水回用法的特點(diǎn)以上 2 種廢物回收利用方式均高效節(jié)能，但目前絕大多數(shù)電廠干灰利用良好，缺乏煤場噴灑、水力沖灰的實(shí)施條件。基于上述原因，脫硫廢水的回用處理法只能消耗少量的脫硫廢水。2.3 預(yù)處理 +蒸發(fā)結(jié)晶 +固體廢物處理法蒸發(fā)結(jié)晶法是利用蒸發(fā)器對脫硫廢水進(jìn)行濃縮，得到的濃縮水在結(jié)晶

7、枯燥后形成固體鹽，得到的產(chǎn)品水可直接進(jìn)行回用。 蒸發(fā)結(jié)晶法對廢水水質(zhì)和燃煤品種的適應(yīng)性較廣， 目前應(yīng)用也 較多。國內(nèi)的河源電廠和恒益電廠均采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理脫硫廢水，不同的是河源電廠在蒸發(fā)器前設(shè)宜了預(yù)處理系統(tǒng)，通過投加石灰、碳酸鈉 2 級(jí)軟化，再加上沉淀和澄淸處理，使得最終得到的結(jié)晶鹽成分較純， 可作為商品鹽出售。 此外， 增加預(yù)處理系統(tǒng)可顯著降低設(shè)備結(jié)垢 的可能性， 從而減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)置為后續(xù)處理工藝正常進(jìn)行打下了良好的根底，常用的預(yù)處理方法包括石灰 軟 化法、碳酸鈉軟化法和離子交換法。西安熱工院采用石灰- 蘇打 2 級(jí)化學(xué)沉淀預(yù)處理工藝 , 使得鈣、鎂離子的含呈滿足蒸發(fā)

8、結(jié)晶進(jìn)水水質(zhì)要求。華能長興電廠采用軟化預(yù)處理+反滲透 + 正滲透+MVR 立式降膜蒸發(fā)器 +強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶的組合工藝，脫硫系統(tǒng)穩(wěn)左運(yùn)行數(shù)年，可實(shí)現(xiàn)零排放。2.4 煙逍處理法煙道處理法的原理是將脫硫廢水送至空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的煙道內(nèi)，使用霧化噴嘴將 脫 硫廢水霧化，高溫?zé)煔猱a(chǎn)生的熱量能夠蒸發(fā)廢水液滴，蒸發(fā)后殘留的固體物質(zhì)隨飛灰一起被電除塵器收集。該法工藝簡單、投資與占地較少，具有極髙的節(jié)能和環(huán)保價(jià)值。但需要嚴(yán)格控制廢水在煙道 的蒸發(fā)過程，確保其在進(jìn)入除塵器電極前完全蒸發(fā)，否那么會(huì)腐蝕除塵器電極板，減少除塵 器的 使用壽命。實(shí)際運(yùn)行中，煙氣濕度增大可能會(huì)導(dǎo)致除塵器板結(jié)、煙氣排放溫度過低等問 題

9、。按照蒸發(fā)位宜的不同，煙道蒸發(fā)技術(shù)可分為低溫?zé)煹勒舭l(fā)技術(shù)和髙溫?zé)煹琅月氛舭l(fā)技術(shù)。低溫?zé)煹勒舭l(fā)技術(shù)采用空氣預(yù)熱器后的低溫?zé)煔鉃閺U水蒸發(fā)熱源，不會(huì)影響到機(jī)組煤耗。但其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大，容易引起煙道結(jié)垢、腐蝕等問題。髙溫?zé)煹琅月氛舭l(fā)技術(shù)利用高溫?zé)煔庥酂釋⑺终舭l(fā)，產(chǎn)生的結(jié)晶鹽和固體雜質(zhì)能夠返回至主煙道，最終被電除塵器捕捉。脫硫廢水高溫旁路煙氣蒸發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)液滴的完全高效蒸發(fā)，對主煙道的影響較小。2.5 超濾 / 微濾 +反滲透法由于反滲透工藝對入口水的 SDI 指數(shù)要求 V4? 5,選擇超濾 /微濾作為反滲透的預(yù)處理工 藝，可 提髙進(jìn)水水質(zhì)， 為后續(xù)處理提供保障。 經(jīng)三聯(lián)箱處理后的脫硫廢水， 由澄淸池進(jìn)入超 濾/ 微濾膜， 可以截留剩余的懸浮物和金屬化合物。與傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)相比，反滲透膜脫鹽率到達(dá) 90% 以上，有的甚至髙達(dá) 98% 。反滲 透設(shè)備 工藝簡單且自動(dòng)化監(jiān)測程度高，當(dāng)超濾膜、微濾膜、反滲透膜出現(xiàn)問題時(shí)，也可單獨(dú) 進(jìn)行更換， 操作較為方便。當(dāng)膜的產(chǎn)水能力降低時(shí)，說明此時(shí)出現(xiàn)了膜污染及膜堵塞，需要 定期進(jìn)行淸洗 或采取離線清洗。3 結(jié)語處理燃煤電廠脫硫廢水的主要難點(diǎn)包括廢水污染組分差異大、水量波動(dòng)大、硬度高易結(jié)垢及氯離子濃度髙易