燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术解析

来源:智汇工业

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关键词:脱硫废水 废水零排放 烟道蒸发

    我国绝大多数电厂采用了石灰石湿法脱硫技术脱除烟气中的SO2,在运行中产生的脱硫废水因成分复杂、污染物种类多,成为燃煤电厂最难处理的废水之一。目前国内主要采用化学沉淀法(俗称三联箱沉淀)处理脱硫废水,处理出水含盐量很高,直接排放后容易造成二次污染。由于脱硫废水水量较小、含盐量高,近年来,国内外都很多学者开始研究脱硫费零排放处理技术。但是由于废水零排放技术的投资和运行成本高昂,目前实际应用案例很少。本文介绍了脱硫废水现行处理技术的优点和不足,重点分析了脱硫废水零排放处理技术研究和应用现状,以期为相关研究和工程技术人员提供有益参考。


    脱硫废水处理现状


    目前我国90%以上燃煤电厂采用了石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术。在湿法烟气脱硫工艺中,为了维持系统稳定运行和保证石膏产品质,需要控制将液中氯离子浓度不能过高,因此需排出一部分浆液,从而产生脱硫废水。目前大多数电厂采用化学沉淀法处理脱硫废水,主要是通过氧化、中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染。


    化学沉淀法具有操作简单、运行费用较低的优点,但是其设备较多、建设投资高。而且在实际运行中也存在较多问题,研究者对40余家燃煤电厂脱硫废水处理系统运行结果分析表明,出水中SS和COD往往不能稳定达标排放。此外,在污泥脱水处理中,也存在板框压滤机故障率高、运行维护困难等问题。


    废水零排放处理技术


    所谓零排放是一种理想的封闭用水系统,系统不向外排水,系统内的水不断进行循环或处理后复用。而废水零排放则是要求不向系统外排放任何形式的废水,从而节约水资源和保护环境。从理论上讲,废水零排放是可以实现的,但是综合考虑经济和技术现状,目前所谓的零排放只是废水的近零排放,很难实现真正的零排放。美国德克萨斯州的2座新建燃气电厂将采用GE的液体零排放系统处理循环冷却水,主要采用盐水浓缩和结晶处理工艺,回用率超过98%。


    目前国内外脱硫废水主要采用化学沉淀法处理,但是经过化成沉淀法处理达标后,废水中仍含有高浓度的溶解性固体,主要包括氯化物等,很难回用,一般采取直接排放的方法处置。然而将处理后的废水直接排放,不仅浪费水资源,同时由于废水含盐量较高,也会造成土壤和水体理化性质的改变,引起二次污染,如破坏土壤生态、影响水生生物以及地表和地下水源。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的日益提高,该方法在未来废水处理中将受到限制。


    例如北京市规定排水中可溶性固体总量一级排放标准和三级排放标准分别不能大于1000mg/L和2000mg/L。为了实现废水达标排放和回用水资源,脱硫废水的零排放处理得到越来越多的关注。脱硫废水零排放的核心在于脱盐处理技术的开发,由于废水中高浓度的盐分会对微生物产生抑制或毒害作用,采用生物法除盐很难达到较好效果,因此只能采用相应的物化处理方法。在脱硫废水的零排放处理中,主要包括以下两类工艺路线。


    蒸发法


    蒸发法是废水零排放处理中常用的方法之一,该工艺也被应用于脱硫废水的处理中。蒸发法的基本原理是:进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾,废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽,水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用,废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中,随着浓缩倍数的提高,最终以晶体形式析出。


    蒸发法已经广泛应用于化工领域,既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用。随着近年来水处理技术的不断进步,蒸发法中的多效蒸发工艺得到快速发展,因其具有传热系数高、操作弹性大、进水预处理简单和能耗相对较低的优点,被广泛应用于化工、医药、海水淡化以及废水处理等领域中。王安治等采用混凝沉淀预处理结合多效蒸发结晶深度处理的工艺处理脱硫废水,以达到实现废水零排放目的。



    (审核编辑: 智汇婷婷)