(京能集团山西省长治市漳山发电有限责任公司山西长治046021)
摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,燃煤电厂建设规模不断扩大,发展速度增快,其中脱硫废水零排放工艺备受关注。经过浓缩后,脱硫废水通过蒸发结晶或烟道喷雾处理,降低其污染物排放量,减小环境造成的污染。蒸发结晶可对水资源进行有效回收,但能耗却比较高;而烟道喷雾处理工艺操作方便,运行成本不高,但水资源回收效率却比较低。因而在实际操作中,要根据具体情况,合理选用脱硫废水零排放处理技术,提高脱硫废水处理效率,为企业创造更多的经济效益。基于此,本文主要论述了燃煤电厂脱硫废水零排放技术相关技术,希望对相关领域研究有参考价值。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水;零排放技术
燃煤电厂运行中,针对脱硫废水采用零排放处理工艺,能够有效实现节能减排目标,保护自然环境,以防污染水体与地下水资源,这对水污染治理具有深远意义。同时,应用该技术,再利用工业废水,降低工业用水总量,有效回用污水,节省水资源,缓解水资源紧缺问题;此外还可物质固化降解难度大的物质,解决工业污水处理问题的残疾户上,再回收利用污染物。一旦工业废水实现零排放目标,将能够有效降低水资源需求量、环境负荷量,改善生存环境,为企业创造更多的社会与经济效益。
1、相关知识论述
1.1脱硫废水主要来源
燃煤电厂运行中,湿法脱硫技术是比较常见的一种处理工艺,具有较高的可靠性与处理效率,因而在其它国家也得到了广泛应用。此种背景下,燃煤电厂烟气湿法脱硫时,产生的废水比较多,因而废水排放成为企业必须要关注的重要问题与内容。另外,脱硫废水成分主要包含悬浮物、过饱和亚硝酸与硫酸盐、重金属等,其中一些物质是国家环保标准中明文列出的重要污染物,所以对环境污染比较大。燃煤电厂运行中,针对脱硫废水合理选用零排放处理工艺,显得尤为重要。
1.2脱硫废水特点
电力行业发展中,燃煤电厂有很大的比重,是我国电力行业发展的重要构成来源,为居民日常生活与工作提供了基础保障。另外,我国环境污染中,燃煤电厂运行中形成的废物是重要来源,根据相关调查资料显示,脱硫废水特点主要体现为:污染物中含有较多的化学元素种类,使得排放的废水污染物比较多。另外,煤炭产品燃烧后形成化学元素,其经过石灰等物质转化后,形成废水,这种反复不断的化学燃烧与加工,使得废水中含有较高的盐分,一旦随意排放废水,就会增加城市河湖水含盐量,城市水体受到严重污染。
1.3脱硫废水零排放工艺重要性
当前,我国电力行业发展中,其主流以火力发电为主,承担着我国70%以上的电力供应需求,原因在于火力发电可有效降低我国电力行业总支出,推动国民经济稳定发展。但此种情况下,因燃煤过程中,SO2排放量比较大,利用湿法脱硫工艺去除烟气中的SO2成分,会产生很多脱硫废水,这就使得社会环境受到严重污染。依照国家相关规定,火电厂运行中排放的大量废水,必须要经过处理才能排放出来,当前,现有废水处理方式可以有效降低废水污染物,但距离零排放目标还相差甚远,对我国水资源还会带来一定的污染。因而,电力行业运行中,必须要采取有效措施改善这一现状,实现零排放目标,为我国社会经济健康稳定发展提供保障。
2、燃煤电厂脱硫废水处理工艺
(1)重金属的去除。脱硫废水重金属去除中,碱性试剂的应用非常重要,其能够有效沉淀废水中的大量重金属元素,以此实现重金属去除目标。重金属去除基础上,废水PH值含量得到提升,范围控制在8.0-9.0之间,生成形式主要以难溶解的氢氧化物与重金属离子。(2)废水中和。在混合池中适当地排入脱硫废水是第一步,再掺入适量石灰与碱性化学等药剂,促使混合池水体发挥酸碱调和作用,去除水体中含有的氟原子。(3)絮凝处理。完成上述量大步骤后,在混合池中放入适量的絮凝剂,在重金属沉淀时,充分发挥其沉淀作用,促使沉淀物沉积到混合池底部。在此环节中,去除脱硫废水含有的悬浮物,提高过滤效率。
(4)澄清分离。假若混合池中大型颗粒物较多,并沉积于混合池底部,此种情况下,便可实施分离澄清。首先,准备好压滤机并利用该设备进行压滤固垢,以此完成分离固体与液体目标。接着,向外运送这些固垢物质,同时,脱硫废水池中的过滤水体,利用澄清器将这些水流澄清到出口四欧洲,以此净水箱中流入干净水。最后,严格检测这些干净水源,依照悬浮物检测表检测水体,假若与检测标准不相符,就要重复上述步骤,直到符合检测标准为止。现阶段,我国燃煤电厂运行中,都会采用这一方法,并加入适当的药混凝经过沉淀处理后,再直接排出。事实上,这些水体依然会危害到自然与社会环境,原因在于这些水体中包含的溶解性盐分比较多,使得土地发生碱化,对水体质量造成很大的影响,甚至会影响到水体中生活的鱼类与微生物。所以,燃煤电厂灵活应用脱硫废水零排放处理工艺,并做好自我升级改造是十分必要的。
3、脱硫废水零排放处理技术与影响因素
3.1零排放处理技术
(1)一级沉淀混凝。首先,确定脱硫废水处理工艺流程,明确废水排放标准与水质相关问题。通常情况下,混合池中进行酸碱中和后,出现大量沉淀物,但这还不行,废水随后涌入絮凝箱,利用絮凝剂,将微粒物凝结为大颗粒物质,随后水体通过处理后,流进澄清器。最后,有效分离液体与气体,并对其进行压滤,将过滤水体重复上述步骤进行处理,并清除所产生的固垢物质。(2)二级沉淀混凝。该处理技术需要对容易形成结垢物质的系统进行直接处理,旨在确保脱硫废水,可以持续进行深度处理。首先,在中和箱中适当地加入化学元素,再将处理后的水排放到二级澄清器中,在此基础上,确保液体与固体得到有效分离。最后,适当地调整水体PH值,在此过程中,可选用盐酸就行适当地调整,并将PH直范围控制在9.8-10.8间。
3.2零排放处理工艺影响因素
现阶段,燃煤厂运行中,针对脱硫废水,选用不同的零排放工艺。在实际工作中,必须要从以下几方面入手,全面实现经济而又合理性零排放目标:(1)脱硫废水量。其总量大小直接取决于零排放工艺设计水平,脱硫废水处理过程中,零排放技术设备有很高的造价成本,因而脱硫废水量也对设备投资成本有很大的影响。脱硫吸收塔系统运行时,CL-含量的控制对脱硫废水含量有着决定性影响,含量控制越低,脱硫废水量就会越多。一般,其含量浓度范围控制为10-20g/l。(2)脱硫废水水质。电站运行过程中,燃煤煤种、设备运行、锅炉设备承载力、所选药剂质量等对脱硫废水水质有很大的影响,此种情况下使得零排放工艺无法针对特定水质进行精确设计。所以工艺设计时,必须要全面考虑水质波动等因素,以此从根本上提高工艺的适应性。(3)废水处理药剂。燃煤电厂运行中,明确规定燃煤煤种、处理工艺与吸收塔CL-含量,适当地添加石灰石,为脱硫废水提供Mg+2来源,使得废水中该物质质量浓度由2g/L提高到9g/L,同时每吨废水处理成本也由原来的24元提高到77元,变为原来的3.5倍。脱硫废水零排放处理公益众,浓缩膜与蒸发器是一种精贵性设备,Mg+2对其有很大的影响,因而在预处理工艺中,将其去除掉是十分必要的。
4、燃煤电厂脱硫废水零排放技术工艺分析
4.1盐浓缩技术处理工艺
其是一种深度处理工艺,从常规系统脱硫废水处理中,将蒸馏水与高浓度浓缩盐分离出来。首先,预加热脱硫废水,利用除气器除掉空气,进行再次加热,并在盐溶液浓缩器中放入给料,为钛合金管内壁分配浆液。如果浆液膜顺管道向下流动,水分就会被蒸发掉,利用除雾器将产生的蒸汽输送到蒸汽压缩机,并将其饱和温度提升到与再循环盐溶液沸点保持一致。通过压缩后,蒸汽冷凝变为蒸馏水回用。另外,一部分回收盐通过旋流器处理,而另一部分责备转送到成品罐运往市场。
4.2蒸发技术处理工艺
在零排放系统中,该技术应用比较广泛,现阶段,废水零排放项目日益增多,但其中机械压缩蒸发技术应用较为广泛。该处理工艺操作过程中,热耗量高,蒸汽由高温位转变为低温位,并可进行二次使用,一定程度上,对蒸发工艺操作的经济性带来了很大的影响。另外,通过多效、机械及热力等蒸汽压缩途径,提高蒸发能量使用效率,利用二次蒸汽产生的潜热能量,获得显著的节能效果。随着效数的增多,多效蒸发节能率明显变大,物五效后再增加效数,节能效果就会减弱。蒸汽动力严肃哦特泵蒸发系统,其正常范围属于二效与三效蒸发间,因传热温差不同,该系统节能率也是有所差异的,但都比较高,与十几效多效蒸发相似。通过对该蒸发系统进行优化设计,一次能源使用效率依然在八效蒸发之上。
4.3烟道喷雾处理技术
其主要是利用喷雾蒸发处理技术对烟道内废水进行处理,选用特定喷射方法,在电除尘器烟道内喷入雾化后的脱硫废水,利用高温烟气热量对废水进行蒸发气化,以此推动废水悬浮物与可溶性物质转为细小固体颗粒,再借助烟气夹带进入电除尘器后,由电极进行捕捉与搜集,以此实现清除污染物、零排放污水的目标。其处理工艺优势体现为:设备操作简便,无需掺入任何化学试剂;运行简单,利用灰分形式排除废水污染物,不会出现污泥处理等现象;烟气有较高的湿度,降低了烟气灰尘颗粒的电阻比,有明显的除尘效率。
4.4膜过滤技术处理工艺
燃煤电厂脱硫废水处理中,零排放处理工艺盐分离度要求比较高,通常采用多重反渗透过滤工艺进行处理。其主要首先以膜过滤为主进行预处理,将杀菌与沉淀等工艺结合起来,确保废水悬浮与微生物等得到有效去除。经过处理后,水质与反渗透进水标准相一致。一般,该处理工艺反渗透系统包含两段,因两段系统中,一段系统为浓水,需要采用专门化学剂进行处理,以此确保系统进水水质得到保障。进入二段系统前,根据水质实际情况,适当的假如阻垢与调节剂,确保系统运行更加稳定。产品水流入回用水池后,利用系统少量浓水进行冲渣,实现废水零排放目标。
结束语
综上所述,随着社会经济的快速发展,现代科技水平日益提高,现阶段,燃煤电厂脱硫废水水质也更加复杂,因而在实际工作中,要根据不同情况,合理选用处理工艺,确保废水零排放系统安全稳定运行,有效降低系统运行成本,促使燃煤电厂实现废水零排放目标。另外,系统出水用于工艺水进行再次回用,包装并出售结晶盐,获得经济利益,使污染物由废变宝,提高燃煤电厂环境、境与社会等方面的综合效益,实现可持续发展。
参考文献:
[1]胡石,丁绍峰,樊兆世.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究[J].洁净煤技术,2015(2):129-133.
[2]叶春松,罗珊,张弦,夏敏,黄建伟.燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].热力发电,2016,45(9):105-108.
[3]刘宁.燃煤电厂脱硫废水零排放技术[J].能源与节能,2015(12):89-91.