脱硫废水零排放深度处理(推荐5篇)
目前,国内大多数火电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀工艺,但整体投运率很低。经传统处理系统处理后脱硫废水中SS和COD的浓度较高,且无法除去水中的Cl-。因含有高浓度的Cl-,导致处理后的废水无法回收利用。出于环保要求和经济效益的考虑,采用深度处理的技术实现废水零排放是废水处理的必然趋势。
1.传统工艺
石灰石-石膏烟气湿法脱硫过程产生的废水中含有大量杂质,主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水,如果将这些物质直接排入自然水系,势必会对环境造成严重的污染。目前,国内传统的处理方法是通过加碱中和脱硫废水,使废水中的大部分重金属形成沉淀物,再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥,最终污泥被送至灰场堆放。
2.脱硫废水的深度处理技术新工艺
虽然脱硫废水经过上述传统物化处理能基本满足达标排放的要求,但其回用范围局限性很大。随着国家对水资源的日益重视,零排放技术在全球范围内得到了广泛应用。因此,要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水,实现真正的废水零排放,就要对废水进行深度处理。目前,常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。3.膜浓缩法
采用DTRO膜法处理脱硫废水,可有效解决采用卷式膜易受污染的问题,产水水质好,可有效的去除水中的杂质、重金属等有害物质。
DTRO膜法处理脱硫废水工艺流程:
采用DTRO膜工艺处理电厂脱硫废水的优势:
(1)简单预处理,占地面积小,可移动性强
(2)DT组件采用开放式流道设计,料液有效流道宽,避免了物理堵塞。(3)最低程度的结垢和污染现象
(4)膜使用寿命长
(5)组件易于维护
(6)回收率高,能耗低
(7)过滤膜片更换费用低
(8)浓缩倍数高
脱硫废水蒸发结晶系统为高含盐废水处理过程的主要耗能系统,为了降低投资成本和运行成本,在废水进入蒸发器浓缩前进入高压反渗透(DTRO)预浓缩系统,将脱硫废水TDS的质量浓度25~40g/L预浓缩到80~100g/L,降低进入蒸发器系统水量,提高运行效率。
4.蒸发浓缩技术
蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一,其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发(MED)、热力蒸汽再压缩(TVC-MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)技术。
传统的多效蒸发装置(MED)主要以锅炉生成的蒸汽为热源,加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器,而是作为第二效的加热介质再次利用,重复此步骤将形成一个多效蒸发系统。多效蒸发技术多次、重复利用了热能,提高了加热蒸汽的利用率,大大降低了成本,提高了效率。
在TVC-MED蒸发装置中,从蒸发器喷出的二次蒸汽一部分在高压蒸汽的带动下进入喷射器,混合升温、升压后作为加热蒸汽加热料液;另一部分进入冷凝器,冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩,达到要求后排出。热力蒸汽压缩技术回收了潜热,提高了热效率,一台热力蒸汽压缩器的效能相当于增加一效蒸发器,在MED海水淡化中常配备TVC,以提高造水比。
机械式蒸汽再压缩(MVR)是一种节能减排工艺。在多效蒸发装置中,由新蒸汽加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器,而是经压缩机机械压缩,其压力和温度升高、热焓增加,并作为第二效的加热蒸汽再次利用,使被加工的料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身冷凝成水,使以往废弃的蒸汽得到了充分利用。
5.结晶技术
强制循环结晶器是效率最高的结晶系统,其工作原理如图1所示。其适用于易结垢液体、高黏度液体,非常适合盐溶液的结晶。主要工艺流程为:浓盐水被泵由底部打入结晶器,与正在循环中的浓盐水混合,在盐卤循环泵的推动下进入管壳式换热器(加热器);循环卤水沿切线方向进入结晶器,实现连续结晶; 小部分卤水被蒸发,卤水内产生晶体,大部分卤水被循环至加热器,小股水流被抽送至后续脱水干燥设备,实现晶体分离;蒸汽经过除雾器去除携带的杂质,经压缩机加压后在加热器的换热管外冷凝成蒸馏水,同时,释放潜热加热管内的卤水。蒸馏水可作为高品质用水工艺的补给水,晶体产物可回收利用,比如制成食盐、硫酸氨等。
6.发展
1 燃煤电厂脱硫废水的来源
根据我国燃煤电厂的实际运行情况来看, 石灰石-石膏湿法脱硫技术, 是最常用、最可靠、效率最高的脱硫工艺, 在其它国家的脱硫处理中应用也非常广泛。一般情况下, 锅炉烟气湿法脱硫过程产生的废水主要是来源于脱硫塔排放废水, 在进行湿法脱硫的过程中, 煤的燃烧、石灰石的溶解等都会产生大量烟气、悬浮物和杂质, 对水会造成一定污染。由于石灰石-石膏湿法脱硫技术可以高效、快速的脱除锅炉烟气中的SO2, 生成Ca SO3和Ca SO4等, 从而有效控制浆液中的Cl-、F-和灰尘颗粒等的浓度, 降低系统腐蚀程度, 并且为了维持脱硫设备中物质的平衡, 必须排放一定的废水, 将从烟气中吸收的飞灰排出。脱硫废水的主要成分有过饱和的亚硫酸盐、悬浮物和硫酸盐以及重金属, 由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物, 对环境污染严重较强, 因此, 必须对脱硫废水进行有效处理以后才可以排放。
2 燃煤电厂脱硫废水的特点
在我国电力行业中, 燃煤电厂占据了大量比例, 燃煤机组容量达到了全国装机容量的80%, 因此, 为了保证电力充足供应, 燃煤电厂的正常运行会产生部分脱硫废水及灰渣废水, 使燃煤电厂存在用水量大、污水量大和排水量大等问题, 给我国经济可持续发展带来严重影响。
根据相关资料显示和研究分析可知, 燃煤电厂脱硫废水的主要特点有如下几点:
2.1 成分较多, 水质变化较大
在经过煤的燃烧和烟气吸收以后, 脱硫废水的成分会不断变化, 含有钠离子、钙离子、氯离子、硫酸离子和各种重金属离子, 成分较多, 并且随着发电设备的不停运转, 脱硫废水的水质会出现较大变化, 造成严重水污染。
2.2 盐含量较高
根据实际生产情况可知, 脱硫废水含有较高的盐量, 随着电力供应需求变化, 含盐量也会发生很大变化, 一般变化范围在每升三万毫克和六万毫克之间, 与燃煤电厂的发电情况有着直接联系。
2.3 悬浮物含量较多
我国市场经济体制下, 脱硫废水的主要处理工艺使石灰石-石膏湿法脱硫, 根据实际运行发电情况来看, 悬浮物在脱硫废水的含量较多, 最严重情况下, 可达每升五万毫克, 给燃煤电厂的正常运行带来极大影响。
2.4 腐蚀性较强
由于脱硫废水的成分较复杂, 含有较多酸性物质, 具有较强腐蚀性, 因此, 在发电过程中, 会对机械设备、管道的呢过造成了严重腐蚀, 是燃煤电厂目前急需解决的重要问题。
2.5 硬度强, 易结垢
在运用石灰石和石膏进行脱硫处理以后, 废水中会含有大量的镁离子、钙离子等, 并且硫酸钙基本呈现饱和状态, 一旦温度升高, 脱硫废水很容易结构, 具有较强硬度, 使设备的使用寿命受到严重影响。
3 燃煤电厂常用的脱硫废水处理方法
根据我国燃煤电厂的实际运行情况和石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理工艺应用过程来看, 一般要求将氯离子在浆液系统中的含量控制在每升二十克以下。在进行废水处理时, 需要根据燃煤电厂脱硫废水的特点, 选择正确的方法, 将重金属和其他物质分离, 最后对分离后的产物进行综合处理, 以完成脱硫废水的整个处理过程。
目前, 我国燃煤电厂常用的脱硫废水处理方法是混凝沉淀后综合处理, 工艺工序有如下几个步骤:
3.1 中和处理
根据我国脱硫废水处理相关规定和燃煤电厂的实际发电情况, 进行中和处理, 首先要将废水进入混合池, 采用石灰石或其他碱性化学试剂, 进行脱硫废水的PH值调整;然后进行中和处理的酸碱中和反应, 除去相关离子物质。
3.2 重金属分离
在进行脱硫废水的中和处理时, 会有重金属氢氧化物生成, 当PH值达到9以上, 会生成更多难溶氢氧化物, 同时有难溶酸性物质生成。为了将金属离子都分离开, 再向剩余脱硫废水加入有机硫化物, 可以生成相应的难溶硫化物质, 从而达到除去重金属离子的目的。
3.3 絮凝处理
在完成上述两个处理工序以后, 还需要对脱硫废水进行絮凝处理, 将废水中的胶体和其他物质除去。一般加入的絮凝剂有氯化铁, 并且在出口地方加入相应的助凝剂, 可以使胶体和其他物质形成的絮状物更易沉淀, 同时加速其它氢氧化物和硫化物的沉淀, 使脱硫废水中的悬浮物都得到相应处理, 便于进行最后的综合处理。
3.4 沉淀处理
经过上述处理以后, 需要将剩余废水转移到其它设备, 观察废水的处理情况, 一般底部的污泥都由絮凝物沉积而成, 经过厢式压滤机压滤之后, 进行沉淀物的固液分离操作。在按照脱硫废水处理工艺的工序进行沉淀处理时, 上部分的净水必须经过PH值检测和悬浮物含量检测达标后, 才可以由净水泵向外排出, 否则将按照混凝沉淀到综合处理的工序进行重新净化, 以达到提高水资源利用率的目的。
4 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺
一般情况下, 采用混凝沉淀和综合处理方法进行燃煤电厂的脱硫废水处理, 只能将排放标准中的相关物质除去, 但钙离子、钠离子等还会存留在废水中。与此同时, 所需设备较多, 导致脱硫废水处理的投入成本较高、设备使用寿命得不到有效控制, 在实际运行中达不到预期效果, 因此, 需要不断创新处理工艺, 提高脱硫废水处理技术水平。近期相关工作人员根据相关资料和先进技术经验, 推出了燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术, 该处理工艺主要包括预处理阶段和深处理阶段两个部分, 在预处理阶段中, 要对脱硫废水进行两次混凝沉淀处理, 而深处理阶段分为结晶单元蒸发和对产物进行分离干燥包装, 可以实现脱硫废水处理的零排放, 在燃煤电厂的实际生产中脱硫废水零排放处理技术具有长远的发展前景。
下面以某燃煤电厂为例, 其中, 废水温度为50℃时, 功率为300MW的脱硫设备机组的脱硫废水排放量为每小时四十立方米左右, 同时, 除尘器中烟气的温度为140℃左右。采用脱硫废水零排放工艺进行处理, 雾化脱硫废水在烟道中会迅速蒸发, 脱硫废水中的重金属、盐物质等会和灰一起悬浮在烟气中, 随着气流的流动进入除尘器, 所需水量较少, 经过设备的相关处理以后, 烟气湿度会上升, 温度会下降到136℃左右, 使烟气中所含物质对烟道的腐蚀程度得到有效控制, 提高了除尘器的工作效率, 同时, 减少了水资源浪费。
经过脱硫废水零排放处理以后, 水耗量得到有效控制, 使水污染程度不断降低, 减少了燃煤电厂的成本投入, 大大延长了脱硫废水处理设备的使用寿命, 具有很大的社会效益和经济效益。
5 结束语
综上所述, 随着经济全球化不断加剧, 我国现代化建设中, 水资源消耗量不断上升, 因此, 节水技术的不断研发, 直接关系着人们的生活质量和社会经济效益, 对于推动经济长远发展具有重要影响。燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺的提出, 使水资源有效率得到不断提高, 降低了企业成本, 有利于提高企业的生产力, 是发电企业节能降耗的重要手段, 对于推动我国电力事业可持续发展发挥着重要作用。
参考文献
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火电厂废水回用及零排放措施
研究了山西某电厂各种运行工况下全厂废水的`回收利用,采取了高效除尘、脱硫、循环供水、废水零排放、灰渣综合利用等措施,实现了电厂废水零排放,研究结果对于类似案例具有普遍的推广应用价值.
作 者:丰玲 FENG Ling 作者单位:山西省电力勘测设计院,山西太原,030001刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):34(35)分类号:X703关键词:循环供水 废水排放 脱硫 梯级利用 火电厂
脱硫废水处理工艺流程探讨
摘要:根据某电厂湿法烟气脱硫工程废水处理系统的.设计情况,介绍脱硫废水的来源、水质特点、处理流程,并对设计优化方案进行分析.作 者:朱俊杰 张发有 ZHU Jun-jie ZHANG Fa-you 作者单位:中钢集团天澄环保科技股份有限公司,武汉,430081期 刊:工业安全与环保 PKU Journal:INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年,卷(期):,34(4)分类号:X7关键词:烟气脱硫 废水处理流程 设计优化
1 燃煤火力电厂脱硫废水的概述
在燃煤火力电厂, 工业废水排放的污染是一个常见而严重的问题。想要对相应的废水进行相应的处理, 需要先找到废水的来源以及它所具有的特点。相应地, 现阶段, 我国运用最为广泛的烟气脱硫工艺是石灰石--石膏湿法烟气脱硫。对于燃煤火力电厂来说, 石灰石--石膏湿法烟气脱硫排放的废水水质、水量和石灰石--石膏湿法烟气脱硫很多因素有关, 比如, 相应的操作管理、用水的方式。换句话说, 脱硫废水主要来自于石膏脱水系统的旋流器流液、真空皮带脱水机中的冲洗水以及滤液。相应地, 燃煤火力电厂脱硫废水主要有这些方面的特点。即含有的盐量成分相对较高;硬度较高, 容易发生结垢;悬浮物多;具有一定的腐蚀性;成分比较复杂, 相应水质变化大。从某种意义上说, 燃煤火力电厂脱硫废水的来源以及它本身所具有的特点, 可以知道脱硫废水的处理具有其相的复杂性和难度性。需要从实际情况出发, 针对具体问题, 对现有的处理技术进行相应的完善。进而, 来使实现脱硫废水的零处理工艺, 减少对环境造成的污染。
2 燃煤火力电厂脱硫废水处理技术的现状
对燃煤火力电厂脱硫废水处理技术的现状进行相应的分析, 能够为它的零排放工艺的实现奠定坚实的基础。由于受到多方面因素的影响, 比如, 经济、技术、环保, 当下我国的燃煤火力电厂脱硫废水处理技术的现状并乐观。相应地, 对于它的处理, 主要是根据石灰石--石膏湿法烟气脱硫水质的相关规定, 对相应混凝沉淀进行处理以后, 就直接进行排放或者送往相应的废渣场、灰场来用作相应的喷淋水。对于这种处理技术来说, 虽然无法和零排放技术相提并论, 但它还是比较成熟的。目前, 燃煤火力电厂脱硫废水处理技术大致包含了这些工艺处理流程。首先, 需要对燃煤火力电厂所产生的脱硫废水进行中和。即把相应的脱硫废水均匀地混入到池子里。并在池中添加相应的物质来调剂相应的p H值, 比如, 加入相应的碱性试剂。进而, 为接下来的处理工艺环节提供有利的保障。其次, 在对相应废水进行中和以后, 对废水里含有的重金属进行相应的处理。在脱硫废水处理中, 碱性试剂的加入使相应的p H值得到了相应的提高。并和废水中的相应物质发生化学反应, 生成相应的沉淀物, 这些沉淀物都是很难进行溶解的。相应地, 在发生相应化学反应以后, 废水中的重金属减少了, 形成了相应的难溶解的沉淀物。接下来, 需要进行相应的絮凝反应。它主要是针对在发生相应化学反应以后, 废水中所含有的那些细小而又分散的胶体物质和颗粒。因此, 需要加入一定量的絮凝剂, 来使那些分散的物质或颗粒形成大的颗粒而沉淀下来, 并包括废水中的悬浮物。最后, 进行相应的澄清分离。经过絮凝后的废水从相应的反应池中流出, 进入到装有刮泥机的澄清器中, 来对废水中的物质进行进一步的分离。总之, 对于这种处理工艺来说, 虽然对废水的处理起到一定的作用, 但它并不能对废水进行完善的处理。如对没法对那些没有纳入相关规定的溶解性物质进行处理。
3 燃煤火力电厂脱硫废水零排放处理工艺
针对燃煤火力电厂脱硫废水处理技术的现状, 相应的零排放处理工艺被提出。以此, 来使原有的技术更加地完善, 使相应的脱硫废水得到很好地处理。总的来说, 要实现对脱硫废水进行零排放, 需要从这两个方面, 来采取相应的措施。即尽最大可能对相应的脱硫废水进行重复利用;采取相应措施来减少废水的产生量。一是在燃煤火力电厂, 需要采取相应措施来减少脱硫废水的产生。面对燃煤火力电厂废水排放的现状, 相应循环水的污染是最严重的。因此, 最重要的就是要减少循环水的排污量。对于这方面, 可以在脱硫废水现有处理技术的基础上, 增加石灰的软化处理, 来提高相应的浓缩率, 使补给水的碱度和硬度得以降低, 还可以对补给水的水质进行相应改善。进而, 使相应的循环水排污量得以降低, 改善了循环水排污水的水质。并且对于除渣和除系统分别采取相应的措施。除灰系统采用干除灰的方法;除渣系统采用相应的刮板捞渣机湿式的除渣方法。二是对相应脱硫废水处理以及回用措施。可以在相应的废水集中处理站进行相应的处理。它主要包括两个阶段的处理, 即相应系统的预处理和深度处理。对于这两中处理方法是不同的。预处理方法主要是利用曝气、絮凝、过滤的处理工艺。相应地, 深度处理主要是采用超滤、反渗透处理工艺。对于燃煤火力电厂脱硫废水的零处理, 可以把这两种处理方法予以结合, 来实现相应的脱硫废水零排放, 并进行相应的循环利用。
摘要:在我国经济支柱产业中, 燃煤电厂扮演着重要的角色, 尤其是对经济的长远发展。相应地, 燃煤火力电厂排除的工业废水对环境造成了严重的污染, 特别是其中的脱硫废水的排放。为了减少它对环境造成的污染, 需要采取相应的措施对它实现零排放。因此, 本文作者对燃煤火力电厂脱硫废水零排放可行性研究这个主题进行了相应的探讨。
关键词:燃煤火力电厂,脱硫废水,零排放,可行性,研究
参考文献
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