燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零液體排放技術(shù)的發(fā)展

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:目前燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理主要采用預(yù)處理和蒸發(fā)濃縮結(jié)晶相結(jié)合的工藝，產(chǎn)水廠(chǎng)區(qū)回用，結(jié)晶鹽根據(jù)品質(zhì)做危廢品處理或作為工業(yè)鹽銷(xiāo)售。現(xiàn)有處理工藝雖然技術(shù)成熟，但投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、結(jié)晶鹽品質(zhì)低。針對(duì)這些弊端更多的脫硫廢水零排放工藝被開(kāi)發(fā)出來(lái)。本文針對(duì)現(xiàn)有零排放技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。

截至2015年底，我國(guó)的總發(fā)電量已經(jīng)達(dá)到57399億kW•h，其中燃煤電廠(chǎng)的發(fā)電量為38977億kW•h，占總發(fā)電量的68%[1]。雖然燃煤電廠(chǎng)具有布局靈活，一次性建造投資少，發(fā)電設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)高等特點(diǎn)，但是受燃煤品質(zhì)和發(fā)電工藝條件的限制，產(chǎn)生的燃燒副產(chǎn)物多，不加控制排放對(duì)環(huán)境污染巨大。

因而，自2012年1月起，在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求火電廠(chǎng)的燃煤機(jī)組排放廢氣須經(jīng)脫硫設(shè)備處理后，再排放入大氣中。

自該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，電廠(chǎng)的煙氣凈化技術(shù)得到廣泛實(shí)施。由于效率高、適用性廣、可靠性高，石灰-石膏法脫硫技術(shù)占了全部脫硫設(shè)備的90%以上[2]。在濕法脫硫的過(guò)程中，不僅二氧化硫會(huì)進(jìn)入到石灰石循環(huán)漿液，燃煤產(chǎn)生的大量Cl-、F-等離子也會(huì)被吸收進(jìn)入洗滌液，大量累積將對(duì)脫硫設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。

因而在循環(huán)過(guò)程中，需要控制Cl-濃度，當(dāng)其達(dá)到設(shè)定范圍后，就會(huì)通常從系統(tǒng)中排出一定量的廢水補(bǔ)充新鮮吸收液的方式降低系統(tǒng)內(nèi)Cl-濃度。排出系統(tǒng)外的廢水就是脫硫廢水。

1脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)

脫硫廢水通常產(chǎn)量較小，1000MW裝機(jī)容量產(chǎn)生的廢水在7～10m3/h左右，僅占電廠(chǎng)廢水總量的5%以下。但是由于其成分復(fù)雜，含鹽量高，相較電廠(chǎng)其他廢水來(lái)說(shuō)處理難度高，成為電廠(chǎng)廢水零排放的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水根據(jù)所用燃煤不同，水質(zhì)有一定的波動(dòng)，但是通常具有以下特點(diǎn)：

1）脫硫廢水懸浮物（TSS）濃度高，通常會(huì)達(dá)到10000mg/L以上。

2）溶液呈酸性，pH值在4～6.5之間。

3）含鹽量（TDS）較高，通常在25000～40000mg/L之間。

4）Ca2+、Mg2+硬度高[3]，特別是Mg2+，通常接近5000mg/L左右。此外，硫酸根的濃度大，CaSO4處于飽和狀態(tài)。

5）Cl-離子含量較高，通常在10000～15000mg/L之間。

常規(guī)處理采用三聯(lián)箱工藝，通過(guò)加藥中和、硫化物除重金屬以及混凝沉淀等步驟，去除廢水中的懸浮物、重金屬、部分鈣鎂，然后調(diào)節(jié)pH值，使排水達(dá)到火電廠(chǎng)石灰石石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)DL/T997—2006及污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996標(biāo)準(zhǔn)，排入市政污水管網(wǎng)或廠(chǎng)區(qū)回用。

然而，水十條的頒布以來(lái)，水處理排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高。在“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)的要求下（環(huán)發(fā)[2015]164號(hào)文《全面實(shí)施燃煤電廠(chǎng)超低排放和節(jié)能改造工作方案》），越來(lái)越多的電廠(chǎng)開(kāi)始考慮對(duì)脫硫廢水進(jìn)行深度處理和回用，實(shí)現(xiàn)零排放。

2電廠(chǎng)脫硫廢水零排放現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放工藝，都是在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，通過(guò)熱蒸發(fā)回收水分，得到固體鹽產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)零排放。

2.1脫硫廢水零排放的工藝路線(xiàn)

零排放的主要技術(shù)路線(xiàn)通常包括預(yù)處理單元、濃縮單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元3個(gè)部分，工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1典型脫硫廢水零排放處理工藝

預(yù)處理是零排放的準(zhǔn)備工作，不僅保證了后續(xù)蒸發(fā)設(shè)備的穩(wěn)定工作，并且控制著產(chǎn)品鹽的品質(zhì)。目前采用較多的是兩級(jí)化學(xué)加藥澄清的方法。在一級(jí)反應(yīng)器中投加石灰和硫化物，去除Mg2+、重金屬，然后混凝絮凝沉淀，去除TSS。在二級(jí)反應(yīng)器中投加碳酸鈉，進(jìn)一步去除鈣硬度，然后澄清。

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【圖文】火電廠(chǎng)脫硫廢水零排放技術(shù)分析及案例