燃煤電廠脫硫廢水處理技術研究
編輯：瓏基機械 時間：2024-05-11
燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫工藝主要為濕法脫硫，這種工藝會產生一定量的脫硫廢水，若要達到廢水“零排放”的目標，關鍵點是對高鹽、重金屬的脫硫廢水的處理。截至目前，相繼出現了多種脫硫廢水“零排放”處理技術，并在多家燃煤電廠進行了應用。脫硫廢水處理系統需要與現有的脫硫、脫銷、除塵等污染控制單體協同，提升系統綜合處理效率，實現產物的無害化、資源化與輕量化，避免產生新的二次污染。脫硫廢水零排放工程的主流技術路線是“預處理+濃縮減量+末端固化”。目前，主要采用的技術包括化學法、物理法、生物法等。
1、化學法
化學法的主要原理是通過各種化學藥品除去脫硫廢水中的各種雜質和重金屬?；瘜W沉淀法具有工藝簡單、原材料容易獲得且運行成本較低等優(yōu)點，但化學法工藝流程較長，設備較多，運行和檢修的工作也較多。
通過調節(jié)池調節(jié)脫硫廢水的pH值，在中和池中加入石灰乳進行中和，在反應池中加入硫化物進行沉降，在絮凝池中加入如硫酸氯化鐵等絮凝劑進行絮凝，最后通過澄清，再次調節(jié)pH值后回用或者外排。一般來說，通過化學法的出水水質能夠達標排放，但是Cl-和F-含量較高。
2、物理法
2.1 “預處理+滲透+蒸發(fā)結晶”技術
預處理的目的是利用反應沉淀池，脫除脫硫廢水中Ca2+，Mg2+，SiO2，以及懸浮物等的濃度，減少對后續(xù)管道和設備的影響。然后通過膜式滲透單元進行分鹽處理，最后通過蒸發(fā)結晶方法進行分鹽結晶。這類技術的優(yōu)點是可以脫出含鹽濃度高的廢水，獲得標準的固體鹽，最終產生的水可以回用；系統中除了干污泥外，沒有其他廢棄物排出。缺點是需要多個膜滲透技術配合，對水質要求較嚴格，處理量中等。
2.2 “預處理+濃縮+煙道蒸發(fā)”技術
2.2.1 直接煙道蒸發(fā)
直接煙道蒸發(fā)技術的基本原理是先進行預處理以提高脫硫廢水濃度，減少后續(xù)廢水處理量。濃縮后的廢水通過噴嘴進入除塵器和預熱器之間的煙道。經過霧化的液體會在煙氣高溫的作用下迅速蒸發(fā)，廢水中的水成為蒸氣由煙囪排出，污染物質會由除塵器捕捉，并隨著粉煤灰排出，從而達到廢水污染物脫離的目的。該技術的優(yōu)點是利用鍋爐現有設備，改造成本較低；廢水處理量較膜滲透技術較大，初期投資較低。但該技術受限于原有設備，由于處理的廢水含氯等雜質多，容易造成煙道腐蝕和堵塞，影響機組正常運行；因為使用了煙道中的熱量，受限于出口煙溫，所以處理的廢水量較化學法來說較低。
2.2.2 旁路煙道蒸發(fā)
旁路煙道蒸發(fā)技術的原理與直接煙道蒸發(fā)技術的原理相似，區(qū)別在于旁路煙道蒸發(fā)法需要把高溫度的煙氣從旁路引出，從非主路引出，并且增加了霧化干燥系統。相對于直接煙道法技術，該技術的優(yōu)點是操作較簡單，安全性較高，并且由于旁路系統的加入，對原設備的影響更小，在腐蝕性和堵塞性上遠勝于直接煙道蒸發(fā)技術。缺點是設備和流程更加復雜，占地面積和投資較高，后期設備保養(yǎng)和維護工作有所增加。旁路煙道蒸發(fā)工藝流程如圖3所示。
脫硫廢水噴霧干燥零排放技術是旁路煙道煙氣蒸發(fā)干燥技術中的一種，其原理是將脫硫廢水噴入獨立噴霧干燥裝置內，并從SCR脫硝反應器和空預器之間引出一部分熱煙氣進入干燥塔，利用其熱量在噴霧干燥塔內對脫硫廢水進行蒸發(fā)處理。蒸發(fā)后廢水中的鹽類混入粉塵一并被電除塵器收集去除，水蒸氣隨之混入煙氣中并最終進入脫硫塔，冷凝后作為脫硫工藝補充用水，從而實現脫硫廢水零排放處理。脫硫廢水噴霧干燥零排放技術系統如圖所示。
脫硫廢水在旁路煙道蒸發(fā)系統蒸發(fā)干燥后會對煙氣的溫度、濕度、粉塵含量、HCl含量產生一定的影響，并對鍋爐運行效率略有影響。脫硫廢水蒸發(fā)后，會使煙氣HCl含量及濕度增加，進而可能會使煙氣酸露點升高，在系統設計和運行過程中需要予以考慮，并根據系統運行參數及時調整蒸發(fā)水量和煙氣量。脫硫廢水蒸發(fā)后，粉煤灰中的氯元素含量有所升高，通過調節(jié)蒸發(fā)脫硫廢水水量可確保粉煤灰中的氯離子含量不影響綜合利用。由于采用空預器入口前高溫煙氣作為熱源蒸發(fā)脫硫廢水，在系統設計和運行過程中可以通過濃縮等方式減少脫硫廢水的蒸發(fā)量，降低對鍋爐效率的影響。
2.3 “蒸發(fā)塘”技術
蒸發(fā)塘技術的原理是在太陽能充足且蒸發(fā)量大的地區(qū)，利用自然條件在塘底蒸發(fā)形成礦物鹽結晶。相較于其他處理脫硫廢水的技術而言，蒸發(fā)塘技術的優(yōu)點是運行成本低，運營效率更高且壽命較長。缺點是建設時要考慮脫硫廢水含鹽量高的特點采取防滲透、防腐蝕措施，以免造成環(huán)境破壞；建設投資和成本較大。
3、生物法、金屬基吸附劑（這兩種方法在國內還沒有應用）。
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