淺談燃煤電廠脫硫廢水零排放技術(shù)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:目前，國(guó)內(nèi)外燃煤電廠脫硫廢水主要采用混凝沉淀處理工藝，水質(zhì)達(dá)到《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》（DL/T997-2006）要求后直接排放或者送往灰場(chǎng)、渣場(chǎng)用作噴淋水。電廠脫硫廢水的排放關(guān)系到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，廢水零排放可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境減排目標(biāo)和污水回用，對(duì)治理水污染和緩解水資源短缺困境有重要意義。本文從技術(shù)與管理雙重角度對(duì)零排放處理進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電廠，脫硫廢水系統(tǒng)，零排放

1、前言

燃煤電廠脫硫廢水零排放可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境減排目標(biāo)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免水體和地下水污染，對(duì)治理水污染有著重要的意義；也可以將工業(yè)廢水再利用，減少工業(yè)用水總量；將污水大幅度回用，節(jié)約水資源，緩解目前水資源嚴(yán)重短缺的困境；也可以將含有難降解的物質(zhì)固化，在解決工業(yè)污水處理難題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)污染物回收利用。如果能夠?qū)崿F(xiàn)全部工業(yè)廢水的零排放，將會(huì)對(duì)水資源需求量大幅減少、環(huán)境負(fù)荷大量降低和生存環(huán)境大為改善，意義非同一般。

2廢水來源和水質(zhì)特點(diǎn)

電廠石灰石-石膏濕法脫硫過程中會(huì)產(chǎn)生脫硫廢水。為了降低脫硫吸收塔石灰石循環(huán)漿液里的Cl-和F-這些離子的濃度，控制漿液對(duì)脫硫設(shè)備造成的腐蝕，排出煙氣里面經(jīng)由洗滌出的飛灰，由系統(tǒng)里面排出一些廢水。

排出的脫硫廢水中，Ca2+、Mg2+、SO42-等離子含量較高，其中Ca2+約1650～5500mg/L、Mg2+約3150～6200mg/L、SO42-約4500mg/L，且CaSO4達(dá)到過飽和狀態(tài)，在加熱濃縮后非常容易結(jié)垢。此外脫硫廢水中還含有Na+、Ca2+、Mg2+、K+、和F-、SO42-、Cl-、NO3-等離子。

脫硫廢水中的鹽分非常高，尤其是Cl-，且呈酸性，腐蝕性非常強(qiáng)，對(duì)設(shè)備及管道材質(zhì)防腐要求很高。隨著燃煤產(chǎn)地的變化，脫硫廢水中的成分也會(huì)出現(xiàn)非常大的變化。

3脫硫廢水預(yù)處理工藝

高濃度的脫硫廢水噴入爐渣中，通過爐渣吸收其中的重金屬和鹽，達(dá)到降低溶液中重金屬和氯鹽的濃度的目的，實(shí)踐結(jié)論告訴我們此方法確實(shí)有一定的功效，但是經(jīng)處理的出水中的重金屬、氯鹽含量還是很高，再次回用此溶液時(shí)，常常引起噴淋裝置的噴淋頭堵塞（鹽含量太高，蒸發(fā)結(jié)晶太快，引起堵塞）。

高濃度的脫硫廢水，經(jīng)過堿液處理（如Ca（OH）2等堿性溶液），大量重金屬生成鹽繼而沉淀，達(dá)到去除重金屬離子的目的，去除重金屬的溶液加入適量的鹽酸（HCL）調(diào)節(jié)溶液的pH值，使pH值在6～9之間，處理后的溶液經(jīng)過膜處理（滲透）排放或回收水，膜處理產(chǎn)生的廢水要做沉淀絮凝處理。

脫硫廢水進(jìn)入混合池后，要對(duì)池內(nèi)的石灰或其它堿性化學(xué)試劑進(jìn)行酸堿度調(diào)節(jié)，由于摻入堿性試劑，廢水的pH值增加，F(xiàn)e3+、Zn2+、Cu2+以及Cr3+這些重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化物沉淀。在pH值上升到9.0～9.5之間，重金屬離子難溶于氫氧化物。

石灰乳漿液里面的Ca2+和廢水里面的F-二者互相反應(yīng)，產(chǎn)生難溶的CaF2，CaF2和As3+進(jìn)行絡(luò)合產(chǎn)生Ca（AsO3）2等難溶物質(zhì)。此時(shí)廢水里面含有Pb2+、Hg2+離子，摻入有機(jī)硫化物（TMT-15），讓它和Pb2+、Hg2+進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生難溶的硫化物，而這些沉淀物溶解度均不高。

這些溶解物中依然含有許多細(xì)小而分散的顆粒物質(zhì)，此時(shí)加入一定量的絮凝劑，如FeCl3，使它們凝聚成大顆粒而沉積下來，在廢水反應(yīng)池的出口加入助凝劑，如PAM，來降低顆粒的表面張力，強(qiáng)化顆粒的長(zhǎng)大過程，進(jìn)一步促進(jìn)氫氧化物和硫化物的沉淀，使細(xì)小的絮凝物慢慢變成更大、更容易沉積的絮狀物，同時(shí)脫硫廢水中的懸浮物也會(huì)沉降下來。

絮凝后，廢水從反應(yīng)池溢流進(jìn)入裝有刮泥機(jī)的澄清器中沉積在底部濃縮成污泥，上部則為凈水。大部分污泥經(jīng)過廂式壓濾機(jī)壓濾進(jìn)行固液分離，形成的泥餅外運(yùn)處理，濾后液返回到脫硫廢水反應(yīng)池。上部?jī)羲ㄟ^澄清器周邊的溢流口自流到凈水箱，凈水箱設(shè)置了監(jiān)測(cè)凈水pH值和懸浮物的在線監(jiān)測(cè)儀表，如果pH和懸浮物達(dá)到排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則通過凈水泵外排，否則將其送回廢水反應(yīng)池繼續(xù)處理，直到合格為止。

4脫硫廢水深度處理工藝

4.1廢水深處理工藝

使用“五級(jí)預(yù)熱+四效外熱式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器”的多效蒸發(fā)處理工藝對(duì)脫硫廢水進(jìn)行固液分離。

具有下述工藝流程：

（1）脫硫廢水階段：預(yù)處理后的脫硫廢水經(jīng)過五級(jí)預(yù)熱，依次進(jìn)入1～4效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。脫硫廢水在四效蒸發(fā)器內(nèi)達(dá)到飽和并形成結(jié)晶鹽，四效蒸發(fā)器內(nèi)一部分帶懸浮結(jié)晶鹽的飽和液進(jìn)行固液分離，分離液送入四效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。

（2）蒸汽及冷凝水階段：一效蒸發(fā)器用來自電廠的動(dòng)力蒸汽減溫減壓后進(jìn)行加熱蒸發(fā)，動(dòng)力蒸汽冷凝水至三級(jí)預(yù)熱器對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)熱，以進(jìn)行熱量回收。經(jīng)換熱后的一次蒸汽冷凝水返回電廠鍋爐的疏水箱回收利用。

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