燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放

  燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水、油漆廢水怎么處理、水性油漆廢水怎么處理？這一直是許多人困擾的問題，特別是燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水具有含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢等特征,是束縛電廠廢水零排放的關(guān)鍵因素。從預(yù)處理、濃縮減量、完畢處理三個方面具體介紹了脫硫廢水的處理技能,剖析各自的好壞,研討翻開,并對煙道蒸騰技能進(jìn)行深化剖析。畢竟通過工程實(shí)踐事例,為燃煤電廠廢水零排放供給了參看。

  當(dāng)今國內(nèi)外運(yùn)用最廣泛、技能最老到燃煤電廠煙氣脫硫工藝是石灰石———石膏濕法脫硫，選用這種脫硫辦法為堅(jiān)持較高的脫硫功率和石膏的質(zhì)量，一同向外界守時排出必定量的廢水。因?yàn)闈穹摿虬l(fā)生的廢水污染物含量大，是電廠體系完畢最難處理的廢水；若直接排放，必定會對周圍環(huán)境發(fā)生嚴(yán)重危害。因而，為了完畢脫硫廢水的零排放，有必要對其進(jìn)行深度處理。

  脫硫廢水呈酸性，ｐＨ值在４～６之間，含鹽量高，進(jìn)水ＴＤＳ在３３５００～６４０００ｍｇ／Ｌ，廢水中含有必定的ＣＯＤ，硬度在５ １００ ～１１６００ｍｇ／Ｌ，含有許多的Ｃａ、Ｍｇ離子，硬度較高，對后續(xù)處理單元易構(gòu)成結(jié)垢、阻塞的危險(xiǎn)；廢水中的陰離子首要為Ｃｌ－、ＳＯ４２－、ＳＯ３２－、Ｆ－等，這些離子首要來自煤灰、吸收劑等，其間Ｃｌ－的含量是影響脫硫廢水排放量的最重要因素；其重金屬離子品種繁復(fù)，如砷、汞、鉛、鎳、鋅等，盡管含量不高，但遠(yuǎn)未抵達(dá)排放

規(guī)范?，F(xiàn)在，國內(nèi)大多燃煤電廠選用氧化→中和→堆積→絮凝→弄清處理工藝的辦法處理脫硫廢水，體系首要由曝氣設(shè)備，加藥三聯(lián)箱（中和箱、沉降箱、絮凝箱），弄清池、清水池、壓濾機(jī)組成。這種物理化學(xué)處理的辦法盡管能將廢水的懸浮物、膠狀物質(zhì)、重金屬離子去除，可是不能去除廢液中的一些鹽分，以至于無法回用這部分水，直接向大天然排放會引起水體和土壤鹽堿化等問題。

 １ 零排放技能

 國內(nèi)典型的物理化學(xué)處理法，可以完畢脫硫廢水的合格排放，但與國外的排放規(guī)范還存在不小的間隔。在“水十條”和環(huán)保稅法等方針的指導(dǎo)下，煽動火電廠完畢廢水的循環(huán)運(yùn)用?，F(xiàn)階段翻開廢水零排放技能的運(yùn)用十分有必要。

國內(nèi)外學(xué)者開宣告多種脫硫廢水的深度處理技能，其零排放根柢路程總結(jié)起來。脫硫廢水經(jīng)軟化和過濾預(yù)處理之后，經(jīng)反浸透和正浸透濃縮清水回用，濃水機(jī)械蒸騰結(jié)晶處理，另一種辦法廢水預(yù)處理后直接通過煙道蒸騰處理。

 １.１ 預(yù)處理

 １.１.１ 軟化技能 

 在預(yù)處理單元中脫硫廢水通過曝氣處理后，之后一般通過熟石灰處理＋混凝弄清工藝來去除廢水中的懸浮物、膠質(zhì)物體和一些重金屬離子；另一種是加藥預(yù)處理，首要有碳酸鈉＋氫氧化鈉或石灰＋碳酸鈉二級軟化弄清工藝，這類軟化技能能去除水中大部分的Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｆ－、硫酸根、硅等易結(jié)垢離子，處理出水水質(zhì)結(jié)垢和污堵的問題，其氫氧化鈉＋碳酸鈉軟化工藝本錢要比石灰＋碳酸鈉高，但減少了后續(xù)碳酸鈉的加藥量，改善了作業(yè)環(huán)境。現(xiàn)在還有一種新技能是石灰煙道氣軟化，運(yùn)用煙氣里邊的ＣＯ２替代碳酸鈉構(gòu)成堆積，其作業(yè)本錢相對較低。

 １.１.２ 過濾技能 

 廢水的過濾辦法有許多，首要分為兩類，機(jī)械過濾和膜過濾，機(jī)械過濾通過絮凝、吸附、沉降等辦法完畢對原水的過濾；預(yù)處理中膜過濾是一種依據(jù)膜孔徑巨細(xì)挑選透過的進(jìn)程，膜充任過濾網(wǎng)的作用，原液在必定的壓力下從過濾網(wǎng)流過，只允許水分子及一些極纖細(xì)的微粒通過構(gòu)成透過液，而原液中大于過濾膜孔徑的物質(zhì)則被截留，構(gòu)成濃縮溶液，完畢對原液的別離?，F(xiàn)在膜別離技能在廢水資源化運(yùn)用方面發(fā)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

 １.２ 濃縮減量

 零排放常見的減量濃縮工藝包含：ＤＴＲＯ（或ＳＴＲＯ）高壓反浸透膜濃縮工藝、正浸透膜濃縮工藝、電滲析工藝等技能。這三類膜濃縮技能進(jìn)行歸納比照。

 １.２.１ 反浸透（ＲＯ） 

 反浸透是在濃溶液上施加一個大于天然浸透壓的壓力，使得濃溶液中的溶劑通過半透膜抵達(dá)稀溶液中。為了完畢水溶液的反浸透現(xiàn)象，現(xiàn)已開宣告特別人工組成的半透膜，可以截留廢水中的無機(jī)離子、細(xì)菌、懸浮物等，確保出水水質(zhì)的純真。反浸透技能因?yàn)榘踩煽?、出水安穩(wěn)、除鹽率高，且能耗低，能在常溫下進(jìn)行，因而在水處理范疇有著大范圍的運(yùn)用，我國從２０世紀(jì)初開始把握反浸透膜技能，可是存在著膜的價(jià)格高、作業(yè)安穩(wěn)性、受壓磨損等問題亟待處理，國產(chǎn)膜只占不到１０％的市場份額。

 １.２.２ 正浸透（ＦＯ）

 正浸透技能是現(xiàn)在膜別離范疇研討的搶手，它是一個自發(fā)進(jìn)程，依托挑選性別離膜兩頭的浸透壓差為驅(qū)動力，將原溶液中的水浸透到較高浸透壓側(cè)。近年來，正浸透膜的制作技能在不斷提高，規(guī)劃出產(chǎn)水平有了很大的跋涉，因?yàn)槟芎妮^低、出水水質(zhì)高、塵垢輕等利益，國內(nèi)外已有商業(yè)運(yùn)用，可是正浸透膜的研發(fā)存在濃差極化大，水通量較低及志趣的驅(qū)動溶液制備困難，需求進(jìn)一步從頭的膜資料、膜改性、膜組成辦法及驅(qū)動溶液的兼容性，別離收回等方面進(jìn)一步深化研討。

 １.２.３ 電滲析技能（ＥＤ）

 電滲析技能從離子交流的基礎(chǔ)上翻開而來，其作業(yè)原理是依托電位差。陽離子與陰離子交流膜替換擺放在陰極與陽極之間，原液通過特制隔板構(gòu)成的隔室，兩頭電極接通直流電后，在電場力的作用下，運(yùn)用陽離子交流膜和陰離子交流膜的挑選透過性，一部分水被淡化，另一部分水被濃縮，構(gòu)成替換擺放的淡室與濃室，然后將廢水進(jìn)行別離與提純。關(guān)于脫硫廢水這類高ＣＯＤ廢水，通過預(yù)處理后可直接用電滲析法。電滲析技能具有低能耗、少藥量、環(huán)境污染小、操作便利、設(shè)備規(guī)劃和除鹽濃度適應(yīng)性強(qiáng)等利益，但其水耗較大，對難以離解的物質(zhì)難以去除，易結(jié)垢，其設(shè)備部件多，拼裝要求高，若設(shè)備不好會影響配水均勻，需求對電極板的資料，流道的規(guī)劃加工等方面的改善。

 １.３ 完畢處理

 １.３.１ 蒸騰濃縮結(jié)晶

 蒸騰濃縮工藝是將與處理單元或許膜法濃縮后的濃水通過蒸騰結(jié)晶設(shè)備使清水收回運(yùn)用和濃水的減量與結(jié)晶，現(xiàn)已開宣告多種機(jī)械蒸騰工藝，整體上分為三類，多效蒸騰工藝、機(jī)械蒸汽再緊縮技能和多級閃蒸工藝。以下列舉出兩種電站適用的濃縮結(jié)晶體系。

 １.３.１.１ 多效強(qiáng)制循環(huán)蒸騰體系（強(qiáng)制循環(huán)ＭＥＤ）

 多效循環(huán)蒸騰工藝是在國內(nèi)運(yùn)用較為廣泛、技能老到的機(jī)械蒸騰工藝。幾個蒸騰器串聯(lián)在一同，組成多效蒸騰廢水。原液由漿液泵抽進(jìn)加熱器底部，來自汽機(jī)的生蒸汽加熱廢水，發(fā)生的蒸汽作為二次蒸汽用作下一效熱源，流體持續(xù)返回到加熱器，持續(xù)循環(huán)。這種工藝技能難度低，熱功率高，但能耗大，設(shè)備投入高，一般要加裝預(yù)處理體系軟化水質(zhì)，才調(diào)確保蒸騰結(jié)晶體系的安全、高效作業(yè)。

 １.３.１.２ 降膜機(jī)械蒸汽緊縮蒸騰體系（ＭＶＣ） 

 降膜蒸騰器是降膜機(jī)械蒸汽緊縮蒸騰體系的中心，原水從上向下參加，依托重力作用流經(jīng)布膜器，布膜器將廢液以薄膜的型態(tài)均勻布在蒸騰器穿插擺放的換熱管外表，由蒸騰體系發(fā)生的蒸汽緊縮后，作為二次蒸汽，返回到蒸騰器內(nèi)運(yùn)用潛熱加熱廢水。因?yàn)橐耗ず鼙?，不需求熱值很高的蒸汽就能使之蒸騰結(jié)晶，

 所以體系作業(yè)能耗短少多效蒸騰的１０％，進(jìn)而被廣泛選用?？墒菄鴥?nèi)對降膜蒸騰器內(nèi)部復(fù)雜多變的活動和傳熱研討較少，怎樣斷定最佳的質(zhì)量流量、噴淋密度、傳熱溫差，使得體系抵達(dá)最佳的換熱作用，還需求進(jìn)一步研討。其次，換熱管和蒸騰器外殼均選用鈦材，縮機(jī)耗電高，每處理１ｔ廢水耗電達(dá)５０度，體系對緊縮機(jī)才華要求高，根柢需求進(jìn)口，因而設(shè)備出資、作業(yè)費(fèi)用昂揚(yáng)。

 １.３.２ 煙道蒸騰工藝 

 相關(guān)于蒸騰器蒸騰濃縮結(jié)晶的高本錢、高占地面積、高維護(hù)費(fèi)用，脫硫廢水煙道蒸騰工藝現(xiàn)在成為脫硫廢水零排放的搶手課題，其根柢思路是將脫硫廢水送入空預(yù)器與電除塵之間的煙道中，通過安排在這里的噴嘴將廢水霧化，運(yùn)用煙氣的余熱使脫硫廢水蒸干，構(gòu)成的顆粒物侍從煙氣進(jìn)入電除塵一同被捕捉去除，然后完畢零排放。技能上需求對脫硫廢水的水質(zhì)水量、煙氣的條件、噴嘴安排方位、空預(yù)器出口與電除塵之間的煙道規(guī)范進(jìn)行翔實(shí)的證明與核算，將蒸干廢水的煙氣操控在露點(diǎn)溫度以上，確保電除塵不受腐蝕。在試驗(yàn)中，還需求對霧化噴嘴的粒徑、緊縮空氣量進(jìn)行有用操控，尋求在廢水水量水質(zhì)變化時的最佳作業(yè)狀況。一同考慮到霧化的廢水或許會被煙氣吹到煙道壁上構(gòu)成腐蝕，需求對這部分煙道進(jìn)行防腐蝕的辦法。

 康梅強(qiáng)等將脫硫廢水的煙道霧化蒸騰處理工藝參數(shù)進(jìn)行核算模仿，剖析了煙道結(jié)構(gòu)對脫硫廢水蒸騰的影響，別離對在兩個煙道內(nèi)設(shè)備噴嘴進(jìn)行模仿，模仿作用見圖２。作用標(biāo)明，直短煙道流場較平穩(wěn)，但液滴在進(jìn)入除塵器后仍有許多的廢水液滴未蒸騰完，未蒸騰液滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為１０％；曲折長煙道因?yàn)闊煹垒^長，液滴在煙道中的停留時間較長，液滴在進(jìn)入除塵器之前已被徹底蒸騰。

 晉銀佳等通過建模理論核算和Ｆｌｕｅｎｔ軟件模仿，對噴嘴霧化顆粒粒徑、煙氣進(jìn)口溫度對脫硫廢水蒸騰的影響進(jìn)行研討，作用標(biāo)明，煙溫?zé)煔鉁囟仍礁?，霧化液滴粒徑越小，越有利于霧化廢水的蒸騰，歸納考慮蒸騰作用、能耗本錢和實(shí)踐條件，主張實(shí)踐工程運(yùn)用中可將霧化液滴直徑操控在６０μｍ，煙溫操控在１３０℃左右。霧化噴發(fā)設(shè)備可參照這一研討作用進(jìn)行規(guī)劃。

 現(xiàn)在，許多電廠都進(jìn)行了低溫除塵的改造，在電除塵之前加裝了熱收回器，這種狀況下，因?yàn)榭蛇\(yùn)用的煙道變短，將脫硫廢水進(jìn)行煙道蒸騰完畢起來無疑愈加困難。為抵達(dá)更好的蒸騰結(jié)晶作用，一般不直接將噴嘴安排在除塵器前端煙道內(nèi)，而是其他安排廢水蒸騰塔。其簡易的工藝流程。

 脫硫發(fā)生的廢水首要通到儲液罐里通過水泵與緊縮的空氣一同送到廢水蒸騰塔頂部的霧化設(shè)備，并噴灑到蒸騰塔內(nèi)，從空氣預(yù)熱器前后端各抽出一部分煙氣通入蒸騰塔內(nèi)，與霧化的廢水充沛混合后一同帶入除塵器之前的煙道，使廢水蒸騰結(jié)晶。

 該煙道蒸騰結(jié)晶工藝相較于把脫硫廢水直接在除塵器之前的煙道里霧化結(jié)晶多了一個蒸騰塔，增加了設(shè)備出資、增加了占地面積、也增加了電耗，但更可以確保煙氣中的水蒸氣在進(jìn)入除塵器之前悉數(shù)蒸騰，比較于機(jī)械蒸騰結(jié)晶工藝來說，本錢只需其１／１０。當(dāng)然，當(dāng)從空預(yù)器前端抽氣的進(jìn)程中會不會對鍋爐的熱功率構(gòu)成必定的影響，是否會對除塵器構(gòu)成影響，以及煙道結(jié)構(gòu)，廢水的水質(zhì)，噴嘴霧化粒徑對蒸騰作用的影響，還需求通過許多的模仿、試驗(yàn)和實(shí)踐作業(yè)狀況來證明。

 ２ 現(xiàn)場零排放事例

 在工程運(yùn)用中，Ａ電廠２×６００ＭＷ 機(jī)組，選用４效立管強(qiáng)制循環(huán)蒸騰結(jié)晶工藝進(jìn)行深度處理，原水通過二級軟化后，順次進(jìn)入一至四效蒸騰結(jié)晶罐進(jìn)行蒸騰濃縮結(jié)晶，體系出產(chǎn)的結(jié)晶鹽純度和白度均抵達(dá)工業(yè)鹽的要求，可是整體作業(yè)費(fèi)用很高，每噸廢水處理達(dá)１８０元。

 Ｂ電廠機(jī)組容量２×６００ＭＷ，選用兩級臥式蒸汽再緊縮加兩級臥式多效蒸騰工藝來完畢脫硫廢水和酸堿再生廢水零排放，慣例處理工藝未設(shè)置預(yù)處理體系，選用蒸汽再緊縮技能將體系發(fā)生的蒸汽緊縮后作為熱源加熱廢水，比多效強(qiáng)制循環(huán)蒸騰愈加節(jié)能，處理規(guī)劃約為２２ｍ３／ｈ。

 Ｃ電廠選用的美國Ｏａｓｙｓ公司正浸透膜濃縮技能，它首要由預(yù)處理單元（雙極弄清＋雙極過濾＋離子交流）、反浸透體系、正浸透ＭＢＣ體系及蒸騰結(jié)晶單元構(gòu)成。其體系工藝流程見圖６。這種以正浸透膜濃縮為中心的廢水零排放體系，設(shè)備作業(yè)安全安穩(wěn)，產(chǎn)品技能節(jié)能環(huán)保，處理量大，可是一次性出資費(fèi)用，作業(yè)費(fèi)用也比較高。

 ３ 定論

 在對火電廠脫硫廢水深度處理中，膜濃縮與蒸騰結(jié)晶工藝的本錢高，設(shè)備故障率高，占地面積大，正浸透技能現(xiàn)在國內(nèi)研討較少，產(chǎn)品還存在對一些污染物的截留率不高、支撐層內(nèi)濃差極化大、造價(jià)較貴等問題，而脫硫廢水煙道蒸騰工藝是一個出資低，能耗少的零排放工藝，具有超卓的立異含義，推行價(jià)值市場前景十分廣闊，可是國內(nèi)對這一技能的起步翻開比較緩慢，還需求許多的研討來侵占尾部受熱面的腐蝕問題。所以每一種廢水零排放技能都有各自的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，不同的電廠脫硫廢水水質(zhì)水量也有著很大差異，要?dú)w納考慮出資作業(yè)本錢、經(jīng)濟(jì)社會效益，挑選一條最適合的技能路程。