脫硫廢水*處理技術分析
本文對脫硫廢水的來源、特點、常規處理工藝以及*處理工藝進行了分析,并對不同脫硫廢水*的處理工藝的優缺點進行了對比分析,指出各工藝的技術優勢和發展前景。
目前,國家對環境保護越來越重視,環保標準也越來越全面,越來越嚴格。對電力行業煙氣污染物排放也有明確規定,其中SO2的排放濃度限值也越來越低。現國內大部分脫硫項目采用石灰石-石膏濕法脫硫技術,這種技術會產生脫硫廢水,傳統的脫硫廢水處理工藝雖然對廢水中的部分污染物有一定的處理能力,但是無法去除廢水中的氯離子和鹽。隨著脫硫廢水排放標準越來越嚴格,脫硫廢水*已經成為必然發展趨勢。
常規脫硫廢水處理工藝
1.1脫硫廢水來源
石灰石-石膏濕法脫硫技術原理是石灰石漿液與SO2反應生成石膏實現對SO2的去除。為了達到一定的SO2脫除效率往往需要石灰石漿液在系統中不斷循環,增加與SO2的接觸時間,而漿液中的水在不斷循環過程中會不斷富集重金屬和氯離子,為了保證脫硫系統的連續穩定運行,必須從系統中排放一部分廢水,防止重金屬和氯離子的富集。脫硫廢水一般來自于脫硫系統的石膏旋流器溢流或真空皮帶脫水機的濾布沖洗水和濾液水。
1.2脫硫廢水特點
1)成分復雜、水質波動大脫硫廢水來水水質與煤質、工藝水水質、氧化空氣量、石膏品質等因素有關,這些因素造成了脫硫廢水成分復雜,且其中任一方面因素的變化都會導致脫硫廢水水質的變化。
2)氯離子含量高、腐蝕性強脫硫系統在運行過程中會不斷富集氯離子,脫硫系統運行時一般控制氯離子濃度在15000~20000ppm時排放廢水,因此,脫硫廢水氯離子含量高,具有很強的腐蝕性,對設備、管道的防腐蝕要求高。
3)硬度大、易結垢石灰石-石膏濕法脫硫技術造成排放的脫硫廢水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高,脫硫廢水硬度大、易結垢。
4)含鹽量高脫硫廢水的含鹽量很高,一般在20000~60000mg/L之間。
5)懸浮物含量高脫硫廢水中的懸浮物主要受煤質和脫硫系統運行工況變化的影響,一般在5000~10000mg/L,情況下懸浮物含量會更高。
1.3常規脫硫廢水處理工藝
常規脫硫廢水處理工藝一般為:三聯箱+澄清池。工藝原理包括:中和、絮凝、沉淀及澄清。
脫硫廢水進入中和箱,加入石灰乳將pH調至9以上,然后進入反應箱加入有機硫去除大部分重金屬,之后在絮凝箱中加入絮凝劑和助凝劑,zui后通過澄清池的分離作用將脫硫廢水中的液固分離。產生的污泥通過板框壓濾機或離心脫水機脫水后外運。
常規脫硫廢水處理工藝雖然能對脫硫廢水中的污染物有一定的去除,但是無法解決排放的水中氯離子高和高含鹽量的問題,且由于來水水質波動大,常規脫硫廢水處理工藝運行極不穩定,污泥脫水機故障率高,很少有電廠能長期穩定的運行。此外,常規脫硫廢水處理系統產生的污泥中含有大量的重金屬,屬于危險廢物。隨著國家對環保要求越來越嚴格,常規的脫硫廢水處理工藝已經無法滿足排放要求。
2脫硫廢水*處理工藝
目前,市場上主流的脫硫廢水*處理工藝主要分為兩種:一種是利用蒸汽的熱量將脫硫廢水中的水分蒸發,一種是利用煙氣的熱量將脫硫廢水中的水分蒸發。
2.1蒸汽蒸發工藝
脫硫廢水*蒸汽蒸發工藝是指脫硫廢水經預處理后,通過蒸汽的熱量將脫硫廢水中的水分蒸干,以實現脫硫廢水*。這種技術常規的工藝路線為:預處理+膜濃縮+蒸發結晶(MVR或MED)。
蒸汽蒸發工藝可以實現脫硫廢水的*,而且國內已經有成功運行的工程案例。但是這種方法也存在很多不足:由于采用膜濃縮和蒸發結晶工藝,整個系統占地面積大,且這種工藝投資成本及運行成本高,此外,蒸發結晶zui終產生的鹽一般為雜鹽,很難再被利用,處理困難。脫硫廢水*蒸汽蒸發工藝在2009年就已經有成功運行的工程案例,但是由于昂貴的投資和運行成本,該技術一直也沒有廣泛推廣應用。
2.2煙氣蒸發工藝
脫硫廢水*煙氣蒸發工藝是指通過鍋爐產生的煙氣的熱量將脫硫廢水中的水分蒸干,蒸干后產生的灰分隨除塵器一起處理,以實現脫硫廢水*。根據煙氣來源不同,該工藝可分為高溫煙氣蒸發和低溫煙氣蒸發。
高溫煙氣蒸發是指從空氣預熱器前引出一部分高溫煙氣將脫硫廢水蒸發,蒸發后的煙氣進入除塵器前的煙道內,產生的粉塵通過除塵器進行去除,實現*;低溫煙氣蒸發是指將脫硫廢水噴入空氣預熱器與除塵器間的低溫煙道內,使脫硫廢水蒸干,產生的粉塵通過后面的除塵器進行收集,實現脫硫廢水*的工藝。
煙氣蒸發工藝的特點是整個系統相對簡單,占地面積小,投資和運行成本都較低;工藝路線多,不同運行工況可以選擇不同的工藝路線;蒸發后產生的粉塵可以由后續的除塵器進行去除,無二次污染物產生。但是,煙氣蒸發工藝對工藝設計的要求較高,設計不好時會存在煙道結垢和腐蝕等問題。
目前,由于現有脫硫廢水煙氣蒸發*項目較少,大部分電廠對這種技術還處在懷疑和觀望的狀態,但是,隨著國家對環保的要求越來越嚴格以及煙氣蒸發工藝發展越來越成熟,煙氣蒸發工藝必然成為未來脫硫廢水*市場的主流技術。
3結論
1)常規脫硫廢水處理工藝已經不能滿足現在的環保形勢和市場需求,脫硫廢水*已成為發展趨勢;
2)脫硫廢水*蒸汽蒸發工藝占地面積大、投資和運行成本高,在市場上很難廣泛推廣和應用;
3)脫硫廢水*煙氣蒸發工藝系統簡單、投資和運行成本高,將成為未來脫硫廢水*市場的主流技術。