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          脫硫廢水零排放技術

          發布時間:2022-5-5 18:33:46  中國污水處理工程網

            隨著電廠任務量的不斷增多,脫硫廢水零排放技術關注度相應提高,結合具體情況探索這一技術應用途徑,能夠合理控制污染問題,確保電廠順利、安全運行。同時,與時俱進的創新脫硫廢水零排放技術,盡可能提高該技術的工程應用價值,最終能夠取得良好的工程應用效果。本文針對“脫硫廢水零排放技術的工程應用性探討”這一論題深入分析,具有一定現實意義,具體探究如下。

            1、脫硫廢水特征及處理現狀

            廢水來源不盡相同,基于此,廢水類型多樣,常見廢水類型主要有脫硫廢水、生活污水、再生廢水、循環水排污水。其中,脫硫廢水產生原理為:石灰石——石膏濕法煙氣脫硫系統啟動的過程中,為合理控制雜質量,確保系統穩定、持續運行,務必添加適量的吸附劑,待雜質濃度符合要求的標準后,系統會排出一定廢水,這部分廢水即本文介紹的脫硫廢水。脫硫廢水具體特點總結為:PH值在4.6~6.4之間,呈酸性;硬度值較大,結構穩定性較差;鹽濃度較高,并且范圍廣泛;懸浮物為22~61g/L;氯離子量較多,并且回收阻力較大,極易發生化學反應,導致接觸物完整性被破壞;成分多樣,水質動態變化。從中能夠看出,脫硫廢水處理難度較大,這在一定程度上會為零排放增加壓力,導致工程運行效率大大降低。

            現如今,脫硫廢水零排放效果不盡人意,這與應用的處理方式有直接聯系,以往脫硫廢水處理方法有四種,第一種即灰渣閉式循環系統,第二種為灰場處置,第三種為三聯箱法,第四種為煤場噴灑法,但傳統方法應用期間存在不足,導致工程設備遭受腐蝕,進而影響工程安全性,同時,還會增加鹽含量,降低鹽回收效率?偨Y可知,當前脫硫廢水零排放工作任重而道遠,要想實現零排放目標,應細分脫硫廢水性質,有依據的對其處理,最終能夠取得脫硫廢水處理的最佳效果。下文具體分析脫硫廢水零排放技術,這能為工程應用技術探究起到鋪墊作用。

            2、脫硫廢水零排放技術分析

            脫硫廢水零排放技術具體指的是預處理技術、蒸發固化技術、膜濃縮減量技術、煙道噴霧處理技術,以及其他處理方法,各類型技術應用原理以及效果分析如下。

            2.1 預處理技術

            總結脫硫廢水特點可知,水質成分復雜,并且回收處理難度較高,基于此,應選用適合的預處理技術,以便為接下來的工序運行起到鋪墊作用。預處理技術具有多樣性,其中,應用頻率最高的當屬軟化預處理技術,具體指的是二級沉淀軟化法,沉淀方式有兩種,分別為化學沉淀和混凝沉淀,化學沉淀即適量添加藥劑,如碳酸鈉、石灰乳,借此減少無機垢,但化學沉淀法穩定性較差,至今尚未發現成功工程案例;炷恋砑刺砑舆m量混凝劑,待絮凝體形成、沉淀、分離操作后去除雜質,這種方法雖然能夠去除大體積懸浮物,但仍停留小體積懸浮物,并且處理穩定性得不到保證,受水質波動影響較大。最后針對廢水過濾處理,以此減輕廢水渾濁度,最為常用的過濾技術主要有介質微濾、介質過濾、介質納濾、介質超濾等,內壓錯流式管式微濾自動化效果顯著,并且運行穩定性較強,在高固體廢水中利用率較高,對比于其他過濾技術,內壓錯流式管式微濾技術應用優勢較明顯。應用納濾技術能夠高效回收廢水資源,并且支持藥劑制備。預處理技術應用期間,還可以根據工程應用要求實施組合工藝。通過混凝、澄清、過濾這一系統細化處理,并有依據的選擇預處理措施,適時選用氫氧化鈉碳酸鈉法和石灰-碳酸鈉法,針對不同價態鹽回收,實現單價多價離子順利分離。

            2.2 蒸發固化技術

            蒸發技術處理脫硫廢水,主要以蒸發結晶法,以及煙道氣蒸發法為主,前者應用原理為:廢水蒸發處理后,提煉可用水資源,在這一過程中,蒸發處理裝置主要有結晶器,通過蒸發濃縮、噴霧干燥等操作提高廢水利用率,這為機械蒸汽壓縮工藝應用起到奠基作用。這種蒸發技術應用期間會消耗大量電能,并且需要為相關設備及裝置準備足夠空間,同時,設備維修養護操作需要投入大量資金,廢水水質控制難度相對較大。蒸發結晶法使用過后產生的固化物仍需二次處理,意味著整體操作環節較繁瑣。后者應用原理為:運輸脫硫廢水于除塵煙道,借助高溫煙氣對其蒸發處理,最終統一收集飛灰、不溶物質。該技術具有低成本優勢,但使用期間存在運行失穩、霧化效果不盡人意等現實問題,基于此,相關研究單位申請專利技術,在脫硫廢水零排放方面深入探究。

            2.3 膜濃縮減量技術

            膜濃縮減量技術應用的過程中,主要憑借正滲透工藝、反滲透工藝完成廢水零排放目的。其中,正滲透工藝根據滲透壓差實現水分引導,待水分引至汲取液后,針對溶質截留處理,同時,完成水分汲取、分離操作,在這一過程中,需要其他工藝提供輔助支持,最終獲取雜質較少水資源。需要注意的是,汲取液能夠重復使用,該工藝運行期間,無需高壓泵設備,意味著點能耗費較少。由于工藝運行時間較長,進而運行成本隨著時間的增加而提高,還會增加氨泄漏幾率,導致系統運維阻力重重。反滲透工藝應用經驗較豐富,應用這一工藝于鹽濃度較高的廢水,應適當提升膜截留性能,同時,積累工藝應用經驗。如果工程運行期間產生廢水量較多,那么應及時應用膜濃縮減量技術控制廢水量,并啟動廢水處理終端,確保零排放目標及時實現,必要時配合正滲透工藝和反滲透工藝。

            除此之外,熱濃縮技術以多效蒸發和機械蒸汽再壓縮的形式完成廢水濃縮處理目的,其中,多效蒸發通過熱源沿用、熱能多次利用的方式對廢水蒸發濃縮處理,待固液分離后,再次對液體循環處理。機械蒸汽再壓縮技術借助壓縮機、蒸發器實現蒸汽二次處理,在這一過程中,蒸汽熱量大范圍散發,處理后的蒸汽再次接受壓縮設備處理,如此反復,最終獲得的蒸汽能夠循環利用。機械蒸汽再壓縮技術具有成本低、空間小、效率高等優點,但這一技術應用期間受物料沸點影響較大,必要時刻聯合應用該技術與多效蒸發技術,能夠實現零排放要求。

            2.4 煙道噴霧處理技術

            煙道噴霧蒸發處理流程如圖1所示,這種處理技術與煙道氣蒸發法存在一定差異,具體處理流程為:液態廢水流向高壓泵、雙流體霧化器,之后接受煙氣加熱操作,直到水分蒸發,最終生成固體顆粒。其中,水分進入脫硫吸收塔。該技術對顆粒物直徑有嚴格要求,即參照霧化噴霧噴嘴尺寸要求對顆粒直徑限制,最終達到零排放效果。

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            煙道噴霧處理技術原理為:單位時間內,廢水量與煙氣量、煙氣管道行進長度、內部溫度有直接聯系,由于機組運行狀態各異,進而廢水量不盡相同,要想在短時間內提高廢水量蒸發效率,同時,降低管道腐蝕幾率,使用CFD軟件針對廢水運動進行數值模擬,促使煙氣持續流動,并且能夠避免出現管道腐蝕現象,能夠全面保證除塵器完整性。煙道噴霧處理技術應用后,實現煙氣濕度增加、溫度降低的效果。煙道噴霧技術應用時,務必達到技術實施條件,進而能夠從整體上提高零排放效率,優化技術應用效果。對于煙氣量,煙氣量大小與噴水量大小有直接影響,對此,應根據工程符合情況合理控制煙氣量;對于水量,應根據工程灰渣利用進程,有計劃的匹配脫硫廢水水量;對于煙溫,在適當位置安裝霧化噴嘴裝置,通過數學模擬計算的方式測量煙道溫度。

            煙道噴霧處理技術適當改進,能夠擴大技術應用范圍,并且還能在脫硫廢水零排放方面充分發揮技術優勢。首先,轉移蒸發段于空預器前段,一般來講,280MW機組空預器前段煙氣溫度在375攝氏度左右,煙氣量大約為410萬m3/h,這一條件下,脫硫廢水被汽化處理,如此操作,能夠取得良好的蒸發效果。然后,使用旁路煙道噴霧蒸發處理技術,該技術巧妙應用,能夠提高煙氣回收利用率,同時,還能降低煙道溫度。這一技術針對性處理脫硫廢水,在此期間,適當延長旁路煙道長度,確保廢水高效蒸發,待廢水蒸發后,移動煙道至除塵器前方。最后,堅持協同處理原則,脫硫廢水處理的過程中,應全面考慮煙氣、固體廢物,同時,兼顧設備維護、運行成本等問題,盡可能減少環境隱患,綜合評價周圍環境。

            2.5 脫硫廢水其他處理方法

            脫硫廢水處理技術處理上述介紹的幾種外,還可以通過中和處理、重金屬處理來實現廢水零排放目的。其中,中和處理即根據相關規定,以及工程實際情況,將工程廢水放入混合池,之后添加化學試劑,目的是為了調整pH值,待發生中和反應后,高效去除離子物質。重金屬分離處理即針對產生的氫氧化物分離,通過添加硫化物,待生成難容于水的硫化物后,實現重金屬離子處理目的。隨著新技術以及新方法的不斷出現,這為脫硫廢水零排放技術升級提供了機遇,厭氧-缺氧工藝用于脫硫廢水處理,能夠高效去除硫酸鹽,并將其轉化為單質硫,與此同時,應用MD-SANI工藝進行互利共處理,能夠大大提高廢水利用率,能為脫硫廢水高效利用提供思路。

            3、結束語

            目前經濟發展步伐逐漸加快,我國現代化建設要求不斷提高,為合理控制資源,全面保護生態環境,務必推廣脫硫廢水零排放處理工藝,這對居民生活質量、社會經濟效益有直接影響。參照脫硫廢水零排放處理工藝成功使用的工程案例,與時俱進的改進廢水零排放處理工藝,這對工程事業持續發展有推動作用,同時,還能提高資源利用率,大范圍推廣脫硫廢水零排放工藝。(來源:神華國能天津大港發電廠有限公司電廠)

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