中小型電廠脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放處理技術(shù)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:本文分析了石灰石-石膏法脫硫廢水的來源、成分及其特點，論述了脫硫廢水的幾種處理方式。針對中小型電廠脫硫廢水水量小、含鹽量高的特性，設(shè)計了一套以煙道蒸發(fā)處理技術(shù)為核心的零排放處理工藝。

該工藝首先對廢水進行絮凝沉淀和過濾，去除重金屬后，采用煙道噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)對其進行蒸發(fā)濃縮，濃縮后物質(zhì)經(jīng)過除塵裝置捕集后進入灰?guī)爝M而實現(xiàn)廢水零排放。該工藝不僅不會對煙道和除塵器產(chǎn)生腐蝕，同時，可降低煙塵比電阻，對除塵器效率有一定程度的提高，在節(jié)能和環(huán)保領(lǐng)域具有很高的工程應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞:脫硫廢水;零排放;煙道噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)

中國是以火力發(fā)電為主的國家，煤炭用于火力發(fā)電行業(yè)的比例在2013年占到53%，預(yù)計2020年會達到60%以上?；鹆Πl(fā)電廠燃煤會產(chǎn)生大量的二氧化硫，嚴重危害自然環(huán)境和人類健康[1]。石灰石-石膏法脫硫工藝脫硫效率高、適用煤種范圍廣、設(shè)備運轉(zhuǎn)率高、工作穩(wěn)定可靠、脫硫劑來源豐富且廉價，是目前世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)[2]。

脫硫系統(tǒng)在運行中由于工藝水循環(huán)會產(chǎn)生一定量的高濃廢水，該廢水水量較小、水量水質(zhì)波動大、可溶性離子(Cl-、SO42-)濃度高、重金屬離子種類較多等特點，排放前必須進行處理[3]。目前，我國脫硫廢水常用化學(xué)沉淀法、流化床法和微濾膜法進行處理[4]，使出水水質(zhì)符合GB8978-1996《污水綜合排放標準》的要求，上述處理方法雖然能夠去除廢水中COD、SS和重金屬，但對廢水中的鹽分無法去除，無法實現(xiàn)廢水“零排放”。

目前新型的廢水零排放工藝包括以“預(yù)處理”、“膜系統(tǒng)”濃縮、“反滲透”過濾、“立式降膜MVR蒸發(fā)器”蒸發(fā)、結(jié)晶等為核心的處理工藝段組合[5]，該工藝可以實現(xiàn)廢水回收再利用，無任何廢液排出工廠，但廢水處理的單位投資成本為200-350萬元/噸水，單位運行成本30-120元/噸水[6]，上述廢水零排放高額的投資和運行成本對于中小型電廠是難以負荷的，應(yīng)尋求低成本的廢水零排放解決方案。

而煙道處理技術(shù)[7-8]可采用霧化噴嘴將電廠脫硫廢水進行霧化，噴入電廠空預(yù)器與電除塵器之間的煙道內(nèi)，利用煙道內(nèi)高溫?zé)煔鈱㈧F化后的廢水液滴蒸干，形成細小固體顆粒結(jié)晶隨煙氣灰塵進入電除塵器被電極捕捉，進入除塵器灰斗隨灰外排，達到脫硫廢水零排放的目的。該工藝投資成本低、運行效果好，在節(jié)能和環(huán)保領(lǐng)域具有很高的工程應(yīng)用價值。

1脫硫廢水水量和水質(zhì)

煤中的多種元素，如F、C1、Cd等，在燃燒過程中產(chǎn)生多種化合物，隨煙氣進入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，在石膏脫水階段產(chǎn)生一定量的脫硫廢水。以齊魯制藥(內(nèi)蒙古)有限公司3×75t/h循環(huán)流化床鍋爐石灰石-石膏法脫硫工程為例，脫硫廢水平均排水量為1.3m3˙h-1，瞬時最大廢水排放量為4m3˙h-1，水質(zhì)水量波動大。該脫硫廢水具有以下特點[4]：

(1)水質(zhì)不穩(wěn)定，負荷變化大。

(2)懸浮物(SS)含量高，變化大。

(3)化學(xué)需氧量(COD)超標。在脫硫廢水中，形成化學(xué)耗氧量的主要因素不是有機物，而是還原態(tài)的無機物連二硫酸鹽[9]，可生化性差。

(4)含鹽量和硬度高?？扇苄喳}含量在15000~40000mg/L的范圍內(nèi)，陽離子鈣，鎂等離子含量極高，鐵、鋁含量較高，陰離子主要有C1-、SO42-、SO32-、F-等。

(5)腐蝕性強。pH為4.5~6.5，顯弱酸性，氯離子含量很高，腐蝕性非常強。

(6)含多種重金屬。含汞、鉻、鎘、鉛、砷等重金屬物質(zhì)。

脫硫廢水設(shè)計進水水質(zhì)見表1。

2新興脫硫廢水零排放工藝

針對脫硫廢水的水質(zhì)特點，目前大機組電廠廢水零排放項目普遍采用以下幾種處理工藝[10]：預(yù)處理+MVR立式降膜蒸發(fā)器+強制循環(huán)結(jié)晶器;‚軟化預(yù)處理+膜減量(反滲透RO)+MVR立式降膜蒸發(fā)器+強制循環(huán)結(jié)晶器;ƒ軟化預(yù)處理+膜減量(反滲透RO)+正滲透(FO)+MVR立式降膜蒸發(fā)器+強制循環(huán)結(jié)晶器;

美國、歐洲、澳大利亞等發(fā)達地區(qū)部分火電廠廢水零排放項目，普遍采用工藝的處理方式，生成的結(jié)晶鹽做填埋處理。華能長興電廠2×660MW機22t/h脫硫廢水和反滲透濃水零排放項目采用工藝ƒ的處理方式成功投運。廣東河源電廠、三水恒益電廠的脫硫廢水零排放系統(tǒng)也已經(jīng)成功投運，但系統(tǒng)的投資和運行成本過大，并且結(jié)晶鹽氯化鈉含量低，很難實現(xiàn)結(jié)晶鹽資源化。

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