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燃煤电厂脱硫废水零排放工艺

在燃煤电厂排出的脱硫废水中含有的污染物有很多,如硫化物、氟化物、悬浮物、重金属离子、COD 等含量都会超过国家标准,对环境的污染非常严重。如果将这些废水直接排放入河流中,会严重污染到水源和土壤。可以对燃煤电厂的脱硫废水中的零排放进行研究,以确保脱硫废水中的污水得到合理清理。基于此,本文主要对燃煤电厂脱硫废水零排放进行研究。


现阶段,随着我国经济发展水平的不断提高,社会也在不断进步,生产生活都和电力供应有着非常密切的关系,电力行业在社会生产发展中的作用越来越重要。我国火力发电 厂数量多,燃煤电厂在生产电能中会导致大量二氧化硫的产生,严重污染大气质量,现在人们对这个问题给予了足够的重视,采取了一系列可行的措施来加以处理。湿法脱硫是常见的一种脱硫方法,虽然可以有效缓解大气污染的问题,但同时也会导致一定的水污染,如果能够实现脱硫废水零排放,可以大大提高电厂的社会效益,改善环境质量。 

1 燃煤电厂脱硫废水主要来源及特性 

1.1 脱硫废水来源 

现在,在国内和国外燃煤电厂应用最为广泛的脱硫技术就是石灰石 - 石膏方式,其原理非常简单,可以有效脱除二氧化硫气体,并且还能对控制液体当中的颗粒浓度进行有效控制。 但是为了维持内部的物质平衡,必然产生一些废水的排放,即脱硫废水,其中含有悬浮物、过饱和的硫酸盐、亚硫酸盐及重金属等污染物,其中很多的物质都是国家在环保标准中重要提出要处理的污染物,脱硫废水对环境造成了严重的影响,由此可见对于燃煤电厂的脱硫废水零排放十分必要。 


1.2 脱硫废水主要特性 

第一,水源质量不稳定。脱硫废水水质受到石灰石纯 度、煤种类以及脱硫氧化风量等因素的影响,所以即使在同一脱硫装置中不同的时间段内水质也存在很大的差异; 第二,含盐量比较高。在脱硫废水中,通常含盐量控制在 10000~40000 mg/L 之间;第三,悬浮物质含量比较高。在脱硫废水中,悬浮物的浓度质量受到燃煤种类的变化和脱硫运行工作状况的影响,通常在 6000~10000mg/L 之间,并且绝大部分的电厂脱硫废水能够在 2~3 小时之内自然的澄清,还有一少部分的废水在很长一段时间内很难自然澄清。 

2 燃煤电厂脱硫废水环保技术 

2.1 去重金属 

电厂废水当中不仅含有硫化物,同时也有较大含量的重金属,重金属也就因此成为了废水处理工作的重点。现在的技术手段当中,碱性药剂的应用非常广泛,这些碱性药剂可以和废水中的重金属融合起来,这样一来,其就会形成沉淀, 从而脱离废水。同时也由于使用了碱性药剂,在处理重金属元素时,也会大大提高其酸碱度,很多氢氧化物也因此可以 排除。 

2.2 去除氟原子 

氟原子的去除首先需要将废水排放到废水池当中,加入适量的石灰,之后在混合池进行反应,最后加入碱性药剂, 在充分混合一段时间之后,其中的氟原子即可去除。 

2.3 处理絮凝物 

工业废水的处理具有一定的综合性,需要采用的处理技术类型较多。正常来说,在废水中的重金属元素和氟原子被去除之后,还要继续进行絮凝处理,加入絮凝药物的目的在 于让先前沉降的重金属物质形成更大体积的沉淀颗粒,并且可以在处理池底部完全混合,这样就可以为去除污染物带来更好的条件。 

3 燃煤电厂脱硫废水的处理工艺 

3.1 多效蒸发和结晶的工艺 

一般,燃煤电厂处理脱硫废水都会采用多效蒸发和结晶的工艺。其中蒸发的系统分为四个部分即预热部分、热能回 收部分、结晶部分、附属系统。一般都是将废水排入到统一 的器皿中,随后放入热交换的水箱中,排放退热的气体,保证水的零污染排放。在燃煤电厂中,石灰碳酸钠软化 +MED 蒸发浓缩 + 结晶工艺是一种经常见到的工艺,就是在进行预处理过程中彻底的清除硬度离子,之后再通过澄清和过滤的方式进行处理,还要采用多效蒸发仪器对废水进行浓缩,最后进入结晶器中制作结晶盐。该工艺是把硬度和重金属离子 联合在一起进行清除,蒸发结晶装置不会产生污垢。除此之外, 由于脱硫废水的硬度比较高,碱度非常低,因此通常情况下 对废水进行软化处理时会选择石灰和碳酸钠两种相结合的方 式,这样经过软化之后的水资源过滤之后 进入到多效蒸发系统,废水经过蒸发处理 之后水质能够达到回用标准。 

3.2 机械蒸汽再压缩处理工艺 

目前,虽然卧式喷淋水平管膜蒸器得到了广泛应用,但是在脱硫废水处理的时候不适应,主要是因为其需要使用阻力比较大的喷头,如果水流速度没有得到有效控制在水平管道上就非常容易结垢。目前,废水排放技术领先的公司都是采用立式降膜蒸发器,立式降膜蒸发 器与卧式蒸发器相较,前者的发展已经比较成熟,在使用过程中要优于卧式蒸发器,该技术包括蒸发系统和结晶系统, 是当前比较有效的一种处理脱硫废水的方法。这一技术的工作原理是指在对钙和镁离子进行软化和去除的同时,添加适量防止污水结垢的阻垢剂,之后采用脱气仪器将空气和溶解 的 CO2 去除,并且在蒸发器中将废水蒸发掉,该技术没有统一的标准,技术的应用主要靠经验的积累。 

3.3 新型废水喷雾蒸发处理 

烟道蒸发是一种比较新型的废水喷雾蒸发处理技术,主要是把脱硫废水中的泵输送到灰尘清除仪器前的烟道,然后再通过利用压缩空气在烟道内部雾化烟道,再将雾化之后的废水快速的蒸发掉;做好此工作之后废水中的固体物,包括重金属、杂质以及各种类型的金属盐等,将其与灰尘一起进 入到电灰尘处理器中,并且被电极捕捉;最后随着灰尘一起向外部排出去,如图 1 是新型废水喷雾蒸发处理工艺示意图。 

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4 燃煤电厂脱硫废水零排放应用实践分析 

某燃煤电厂在脱硫的过程中采取石灰石与石膏法相结 合的脱硫工艺处理烟气中的 SO2 气体,工艺步骤为:首先 在设备中将石灰石加工变成粉末,粉末对水进行吸收,将其 制作成为石灰石浆液,可以将其作为脱硫剂进行备用;同时 在泵的作用下将脱硫剂注入到塔的顶部,底部在引风机的作 用下进入到锅炉烟道气,在气液逆向流动的过程中脱硫剂吸 收烟道气中存在的 SO2,并且在吸收 SO2前,要想更好的使 烟道气和浆液充分接触,应该促使添加的空气喷嘴不断的朝 着吸收塔内部注入空气,之后将溶解在水中的 SO2 氧化,由 HSO3- 氧化成 H+ 和 SO4-;在酸性的作用下浆液会溶解生成 钙离子,Ca2+ 与 SO4- 接触就会生产 CaSO4 沉淀,之后将生 产的物质作为建筑材料。其次将浆液接触过的烟气经过吸收 塔之后水蒸气就达到了饱和状态,随后将下游烟气系统进行 加热,这样温度就会在升高之后排空,也能确保烟道气中的硫出现脱除和利用。


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