燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展
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燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展
燃煤电厂脱硫废水是指在燃煤发电过程中,通过脱硫设备处理后产生的含有大量废水
的排放物。
由于脱硫废水中含有大量的硫酸盐等污染物,对环境造成污染。
燃煤电厂脱硫
废水的零排放处理技术一直是环境保护领域研究的热点。
1. 废水浓缩技术:通过对脱硫废水进行蒸发或者冷凝等操作,使废水中的水分蒸发掉,从而达到废水的浓缩效果。
这种技术能够有效减少废水的体积,减少后续处理的难度
和成本。
2. 膜技术:膜技术是一种常用的脱硫废水处理技术,主要包括超滤、纳滤、反渗透
等膜分离方法。
通过这些膜的使用,可以将废水中的污染物分离出去,得到高纯度的水质。
该技术的能耗较低,处理效果较好。
3. 综合利用技术:目前一些研究已经发现了燃煤电厂脱硫废水中存在的一些有用物质,如硫酸、钾盐等。
可以利用一些合适的技术将这些有用物质从废水中提取出来,并进
行资源化利用。
4. 生物处理技术:生物处理技术是一种环保、经济的废水处理方法。
通过使用一些
特定的微生物,能够将废水中的有机物降解成无害的物质,从而实现脱硫废水的零排放。
除了上述的几种常见的脱硫废水零排放处理技术外,还有一些其他的研究方法,如化
学沉淀、电化学等技术,可以根据不同的废水特性采取不同的处理方法。
燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术在过去几年里取得了显著的进展。
通过不断的研究
和改进,相信在不久的将来,能够找到更加高效、经济、环保的处理方法,实现燃煤电厂
脱硫废水的零排放。
燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展燃煤电厂是我国主要的电力供应来源之一,但同时也是大气污染的主要排放源之一,其中二氧化硫排放量占据了其主要部分。
为了降低这种污染物的排放量,许多燃煤电厂在污染物排放控制方面采取了脱硫技术。
但随之而来的一个问题就是脱硫废水处理。
传统的化学沉淀法、生物处理法等并不能完全消除脱硫废水的有害成分,更不能达到零排放的要求。
因此,燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术已成为燃煤电厂污染物治理及环保的重要课题之一。
目前,常见的燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术可以分为三类,分别为膜分离法、零排放工艺和光催化氧化技术。
膜分离法包括反渗透技术(RO)、超滤技术(UF)和气体渗透技术(GOT)。
其中,RO 技术主要通过高压力将废水中的有害物质挤压出去,使水分子得以自由穿过半透膜进行分离。
UF技术则是在废水中加入特殊材料的微孔膜,通过物质分子在膜上挤压和筛选,从而分离出有害物质,其分离效果与RO相近。
GOT技术是一种新兴的分离技术,用于将有害物质通过特殊的膜分离出去,不同于其它膜分离技术的是,其膜可以选择性地分离废水中的某些物质,从而提高了废水的处理效率。
零排放工艺主要是通过多级逆渗透、离子交换、臭氧氧化等工艺进行有害物质的分离与净化。
它的基本原理是将大分子化合物通过逆渗透分离后,采用离子交换材料进行去除有机物、重金属、硝酸盐等离子物质,最后采用臭氧氧化或电解等方法使剩余物质无毒害性,从而达到零排放的目的。
这种方法工艺成熟、操作简单、装置较小,特别适宜处于城市化发展快速的地区。
光催化氧化技术是利用光催化剂产生的光化学反应,将脱硫废水中的污染物物理或化学变换成无毒物质,被广泛应用于各种工业废水的治理中,但对于含有复杂有机物质的脱硫废水的修复还存在一些难点,如光化学反应条件的改善以及光催化剂的催化效率的提高等。
总之,现有的燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术都具有各自的优势和缺点,要选择适合自己电厂实际情况的技术,需要考虑如下几方面因素:设备投资与运行成本、处理效率、处理量和成品水质量等。
燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展
吴松;温洪亮;刘雨杭;孙钟
【期刊名称】《工业用水与废水》
【年(卷),期】2024(55)2
【摘要】石灰石湿法脱硫技术广泛应用于燃煤电厂烟气脱硫中,该技术在运行中会产生含有高盐和重金属的脱硫废水。
目前脱硫废水普遍采用三联箱处理,该工艺存在药剂投加量大、污泥产生量多,以及部分指标达标困难等问题,且废水经处理后的出水含盐量高,直接排放容易引起二次污染。
从脱硫废水零排放预处理技术、减量化技术和终端处理技术3个方面,对各种脱硫废水零排放处理技术的原理、优缺点和实际应用情况进行了综述,并对同类型技术的工艺参数进行了比较,为寻找一种更加专业、高效的脱硫废水处理方法提供了有价值的参考。
【总页数】6页(P13-18)
【作者】吴松;温洪亮;刘雨杭;孙钟
【作者单位】大唐东北电力试验研究院有限公司;东北电力大学
【正文语种】中文
【中图分类】X773
【相关文献】
1.燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展
2.燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展
3.燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展
4.燃煤发电厂脱硫废水零排放处理技术的研究进展
5.燃煤电厂脱硫废水零排放技术应用与研究进展
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燃煤电厂脱硫废水零排放技术进展与应用摘要:燃煤电厂的水资源消耗和排放量相对较大,为了减少污水排放对环境的影响,应节约淡水。
许多燃煤电厂经过有效处理后,将污水引入回收系统,实现了污水的循环利用,但处理后的脱硫废水腐蚀性强,难以回收。
因此,实现脱硫废水的零排放具有重要意义。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水;零排放前言废水的零排放通常意味着废水不会排放到外部水域,而是以蒸汽形式或残渣和灰渣的形式离开发电站,这项技术在实际应用中越来越完善。
脱硫废水零排放技术虽然起步较晚,但近年来取得了明显的成果,国内一些电厂实现了工业化应用,在有效缓解燃煤电厂用水问题的同时为富余节能减排工程做出了突出贡献。
一、脱硫废水概况脱硫废水的基本特征。
大多数分离废水发生在石膏脱水和清洗系统中,具有多种离子的特性和广泛的浓度范围。
脱硫废水的离子种类很多,其浓度随着设备的运行而变化,主要包括阳离子、镁离子、铁离子和铝离子。
含有一系列重金属和非重金属离子具有易结垢的特点。
脱硫废水具有明显的酸性,含盐较多,会对脱硫设备和管道造成严重的腐蚀。
调节脱硫废水的固体含量。
石膏旋风分离器站和废水旋风分离器站需要定期检查、清洁和更换。
直排式脱水机工作正常,下部保持清洁,防止多余污泥进入回收罐,增加废水固体含量。
在试验中,废水旋流站由于底流堵塞,会增加废水的固体含量,对废水设备造成损伤,因此要保证废水的固体浓度比设计标准低3.6%。
二、燃煤电厂废水零排放概述零排放的价值是不向自然环境排放有害物质,也就是说,去除污染源和有害物质。
但大多数发电厂公司为了不对水体和自然环境造成伤害,不是直接向环境排放水,而是将废水汽化后排放到环境中。
这不仅可以提高水的利用率,还可以对污染的去除和热处理做出很大贡献。
我们要从长远的角度看待发电厂污水的零排放行为,这非常符合中国的国情,从长远来看是可以发展的,这将是一个趋势。
零排放的要求是非常高的处理技术,这代表着发达的行业和惊人的投资基础。
燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展摘要:目前,脱硫废水主要采用化学沉淀法处理,但是该工艺存在药剂投加量大、污泥产生量多、部分指标达标困难等不足。
随着人们对污染治理的关注度持续增加,近年来,湿法脱硫技术越来越广泛地应用在燃煤电厂烟气脱硫中。
脱硫废水的零排放处理日益受到人们的重视,我国的零排放处理技术正处于探索与实践阶段。
本文首先介绍了我国零排放技术的现状,然后分析了不同零排放技术的优势和缺点,并指出了其今后的发展方向。
关键词:脱硫废水零排放处理技术1 脱硫废水处理现状目前,我国的脱硫废水处理主要采取传统的处理方式。
燃煤电厂主要采用的是石膏湿法烟气脱硫技术,该技术对石膏的品质要求极为严格,石膏是该技术的核心材料,对技术的综合稳定起到重要的保障作用。
大部分燃煤电厂采取化学积淀的方式处理脱硫废水。
该技术旨在去除脱硫废水中的杂质与重金属化合物,其工作流程是通过对杂物进行氧化、沉积、调和、凝聚等方式进行。
化学积淀方式具有较强的运用优势。
其优点主要在于操作简单,原材料与化学材料的选购比较容易,上手实践操作简单快捷。
相关作业费用较低,经济效益突出。
但是,该技术在实际运用中也存在不足之处,主要体现在其辅助应用与相关设备较多,涉及面较广,前期投资建造费用颇高。
化学积淀方式在运行中会出现较多问题,严重影响其整体运行效果。
笔者实地走访调查发现,我国大部分燃煤电厂脱硫废水处理系统在排放脱硫废水时,大量的有害污染物质不能全部随同废水排出,造成有害污染物质大量堆积,严重影响燃煤电厂脱硫废水处理的实际效果。
化学沉淀处理工艺流程如图 1 所示。
图 1 典型脱硫废水化学沉淀处理工艺流程2 废水零排放处理技术2.1 化学积淀作业处理法废水零排放处理技术是当下较为先进的处理技术。
废水零排放即采用封闭式用水系统,该系统的实质是不向外部排放废水,通过科学、合理的循环流程,利用内部水封闭外排的原理进行处理后回用,这样不仅提高了处理效率,还大大提高水资源利用率,有助于保护生态环境。
燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展燃煤电厂排放的废水中含有大量的硫化物,如果不经过处理直接排放到环境中,会对水体造成污染,对水生态环境造成严重的影响。
燃煤电厂废水的处理是十分重要的环节。
当前,燃煤电厂废水处理技术主要有化学法脱硫、生物法脱硫和膜法脱硫等,这些技术在硫化物的去除上都有一定的效果。
这些方法存在着处理效率低、处理成本高和废水二次污染等问题,需要进一步研究和改进。
近年来,关于燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术的研究取得了一些进展。
一方面,有学者对传统的化学法脱硫进行了改进,采用新型吸收剂或添加剂来提高脱硫效率。
某些具有吸附性能的纳米材料可以作为吸附剂,将废水中的硫化物吸附到其表面,从而实现对硫化物的去除。
添加一些特殊的氧化剂或还原剂可以改变废水中的溶解性,使硫化物转化为难溶性的沉淀物,从而实现脱硫的目的。
这些改进可以提高脱硫率和去除效果,但仍存在着吸附剂回收和再利用、氧化剂或还原剂的用量控制等问题需要解决。
生物法脱硫被广泛研究并应用于燃煤电厂废水处理中。
生物法脱硫利用特定的微生物通过呼吸作用将废水中的硫化物转化为硫酸盐,并最终生成硫颗粒。
这种方法具有处理效率高、操作简单和能耗低的优点。
在应用生物法脱硫技术时需要注意微生物的培养、废水中的COD浓度和温度等因素对其脱硫效果的影响,以确保其在实际应用中的稳定性和可行性。
膜法脱硫是一种新兴的废水处理技术,在燃煤电厂废水处理中也得到了一定的应用。
膜法脱硫通过选择性膜的渗透来实现对废水中硫酸盐的分离和浓缩。
由于该方法无需添加任何化学试剂,避免了对环境的二次污染。
膜法脱硫还存在着膜堵塞和膜寿命有限等问题,需要进一步研究和改进。
脱硫废水零排放技术研究进展发布时间:2022-07-01T07:44:22.306Z 来源:《中国建设信息化》2022年3月5期作者:李鹏宇[导读] 现阶段我国发电厂大多以燃煤发电为主,随着环保和节能政策的推广和实施,燃煤电厂的节水减污受到了国家和政府的高度重视李鹏宇国电投新乡豫新发电有限责任公司河南新乡 453011 摘要:现阶段我国发电厂大多以燃煤发电为主,随着环保和节能政策的推广和实施,燃煤电厂的节水减污受到了国家和政府的高度重视,以不断提高水资源的有效利用率,促进企业经济效益不断增长。
文章结合现有脱硫废水深度处理技术,介绍了火电厂脱硫废水零排放处理措施。
对燃煤电厂常用的脱硫废水处理方法进行分析,提出燃煤电厂脱硫废水零排放的具体处理工艺,以真正实现废水零排放目标。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水;废水零排放;工艺引言随着国家环境保护要求与污染物排放标准的不断提高与碳达峰及碳中和发展目标的提出,推动了煤炭的清洁高效利用。
由于中国的能源分布特征以及储备量,燃煤发电依然占据主要地位。
燃煤发电厂的主流烟气脱硫工艺为湿法脱硫,燃煤电厂脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中从吸收塔排放的部分废水。
脱硫废水因其水质波动大、含盐量高、成分复杂,传统工艺难以实现零排放,其超低排放处理技术也得到越来越多的关注。
现代电厂对脱硫废水一般采用中和-絮凝-沉降-澄清等常规处理工艺,处理后达到排放标准,系统运行基本正常。
经过处理的脱硫废水,主要是降低脱硫废水的浊度、重金属和少量的硬度,但废水的含盐量没有明显降低,废水中还可能存在的硒、硝酸盐、有机物等成分不能通过常规处理工艺去除,对外排放会对水体造成一定污染。
1.脱硫废水特点燃煤电厂脱硫废水受燃煤品质、石灰石品质以及机组负荷等诸多因素影响,其水质具有以下特点: (1)由于烟气中的二氧化硫溶于水后生成的亚硫酸易发生电离,产生游离的氢离子,使脱硫废水的pH值在4.5~7.0之间,呈现弱酸性。
燃煤电厂脱硫废水零排放预处理工艺研究进展摘要:脱硫废水零排放工艺是一个连续的、灵活的处理过程,良好的预处理效果是开展后续工序的基石,根据不同电厂脱硫废水的水质状况和运行工况加以调整实现“一厂一策”才能形成最适合的处理方法,实现工艺路线最优化,不仅可以降低脱硫废水的处理成本,还可以促进固废的资源化利用,实现双碳目标走煤炭高效清洁利用的绿色转型发展路线。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水;零排放预处理工艺;研究进展引言针对燃煤电厂脱硫废水处理,通过结合实际生产中各类技术的典型工程案例,详细阐述了不同技术的特点及适用条件,对于具体脱硫废水技术路线的选择应坚持一厂一策的原则,从全厂角度出发,首先确定最终产物的去向即选择经济合理的末端处理技术,根据末端处理的水量水质要求,进一步确定浓缩减量和预处理技术。
随着近年来燃煤电厂经济压力不断增大,工艺路线的选择不仅要关注技术的先进性,更需要关注技术路线的投资和运行成本,技术经济性决定着技术路线的最终选择。
1零排放工艺概述脱硫废水是指为维持脱硫系统物质平衡、防止氯浓度超标并保证石膏品质,从而定期由石膏系统和清洗系统中排出的一定量废水。
脱硫废水呈弱酸性,对设备和管道具有腐蚀性;重金属种类多,成分复杂,若直接排放,其中的毒性离子会对人体呼吸道、肝脏和肾器等造成不可逆的损伤;另外脱硫废水悬浮物含量高,Ca2+、Mg2+浓度高,易引起设备结垢堵塞;高浓度Cl-会使pH降低、脱硫效率降低,影响脱硫石膏品质,并造成设备严重腐蚀。
脱硫废水零排放工艺是根据中国水资源短缺现状和国家脱硫废水排放标准而提出的循环经济方案,指不向外界排放出任何对环境有不良影响的水体,进入电厂的水经过一定处理后最终以蒸汽形式排入大气,或者以合理经济的方式在电厂内封闭处理,最终目的在于提高废水二次利用率并减少污染物排放。
脱硫废水零排放工艺主要可分为3个阶段:预处理、浓缩减量和蒸发结晶。
2传统脱硫废水处理技术目前燃煤电厂普遍采用传统三联箱工艺来处理脱硫废水,脱硫废水三联箱包括中和箱、沉降箱和絮凝箱,分别投加石灰乳、有机硫和絮凝剂、助凝剂,经过充分搅拌反应后自流进入澄清池,以去除废水中悬浮物、重金属、COD等有害物质,清水经盐酸调节pH至6~8进入出水池。
燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展燃煤电厂作为中国能源行业的重要组成部分,占据了我国电力生产的大部分比例。
燃煤电厂排放的二氧化硫等有害气体对环境造成了严重污染,为了达到国家对大气环境质量的要求,燃煤电厂必须对排放的废气进行处理,其中废水的处理更是一个重要的环节。
本文将对燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术的研究进展进行详细的介绍。
一、脱硫废水的产生燃煤电厂在进行燃烧过程中,会产生大量的含硫废气,为了达到国家大气污染物排放标准,燃煤电厂通常会采用湿法烟气脱硫技术进行脱硫处理。
在湿法烟气脱硫过程中,废水是不可避免的产物,其中主要包括脱硫吸收液的排放和洗涤废水的排放。
脱硫吸收液的排放是指经过脱硫设备后被吸收二氧化硫的液体废物,通常是以水为主的溶液。
洗涤废水是指在脱硫塔的操作过程中,所产生的冲洗废水,其中含有少量的脱硫吸收液和烟气中的杂质。
这些废水的排放对环境造成了严重的污染,因此燃煤电厂需要对脱硫废水进行处理,以达到零排放的要求。
二、脱硫废水零排放的挑战目前,燃煤电厂脱硫废水处理面临的主要挑战包括废水量大、污染物含量高、处理成本高等问题。
燃煤电厂每天产生的废水量极大,对废水处理设施的处理能力提出了较高的要求。
脱硫废水中含有的污染物浓度较高,包括硫酸盐、重金属离子等有害物质,需要采用高效的处理技术进行去除。
由于脱硫废水处理的复杂性,处理成本较高,对燃煤电厂的经济运行造成了一定的影响。
燃煤电厂脱硫废水零排放技术的研究成为了当前环保领域的热点问题。
针对脱硫废水零排放的挑战,国内外的科研人员进行了大量的研究工作,提出了多种新型的废水处理技术,取得了一定的成果。
以下对其中的几种主要技术进行介绍。
1. 聚合物吸附材料技术聚合物吸附材料技术是近年来备受关注的一种脱硫废水处理技术。
该技术通过合成特定的聚合物吸附材料,利用其对废水中的有害物质进行吸附,从而实现废水中有害物质的去除。
相比传统的化学沉淀法和生物法,聚合物吸附材料技术具有处理效率高、处理时间短、工艺简单等优点,是一种较为具有潜力的废水处理技术。
《燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,燃煤电厂作为重要的能源供应基地,其运行过程中产生的废水问题日益突出。
其中,脱硫废水因其含有高浓度的硫化物、重金属等污染物,对环境及生态系统的危害尤为严重。
因此,燃煤电厂脱硫废水处理技术的研究与应用进展成为了当前环保领域的重要课题。
本文将就燃煤电厂脱硫废水处理技术的现状、问题及发展趋势进行详细探讨。
二、燃煤电厂脱硫废水处理技术现状当前,燃煤电厂脱硫废水处理技术主要包括物理法、化学法及生物法等。
物理法主要依靠沉淀、过滤、吸附等手段去除废水中的杂质;化学法则通过添加化学药剂,使废水中的有害物质发生化学反应,从而达到净化目的;生物法则利用微生物的代谢作用,将废水中的有机物转化为无害物质。
这些方法各有优缺点,在实际应用中需根据废水的具体情况选择合适的方法。
三、燃煤电厂脱硫废水处理技术存在的问题虽然燃煤电厂脱硫废水处理技术取得了一定的成果,但仍存在以下问题:1. 处理效率有待提高:部分废水中含有的重金属及复杂化合物难以被彻底去除,影响了废水的回用效率。
2. 处理成本较高:部分处理技术需大量消耗化学药剂或能源,导致处理成本较高,限制了其在燃煤电厂的广泛应用。
3. 缺乏统一标准:不同地区、不同规模的燃煤电厂在脱硫废水处理方面缺乏统一的标准和规范,影响了处理效果。
四、燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展针对上述问题,科研人员及工程师们不断探索新的脱硫废水处理技术,并取得了一定的成果。
具体表现在以下几个方面:1. 高效沉淀技术研究:通过优化沉淀剂的种类和投加量,提高沉淀效率,降低废水中的杂质含量。
同时,结合其他技术手段如过滤、吸附等,进一步提高处理效率。
2. 高级氧化技术应用:通过光催化、电催化等技术手段,将废水中的有机物和重金属等有害物质氧化为无害物质,从而实现废水的深度处理。
3. 膜分离技术的研究与应用:利用反渗透、超滤等技术对脱硫废水进行深度处理和回收利用,减少对环境的影响。
燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展
发表时间:2018-05-15T09:43:31.130Z 来源:《电力设备》2017年第34期作者:张立超
[导读] 摘要:随着社会的发展,我国的用电量不断增加,燃煤电厂也越来越多。
(神华国能宁夏煤电有限公司宁夏灵武 751400)
摘要:随着社会的发展,我国的用电量不断增加,燃煤电厂也越来越多。
目前,国内外燃煤电厂脱硫废水主要采用混凝沉淀处理工艺,水质达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)要求后直接排放或者送往灰场、渣场用作喷淋水。
电厂脱硫废水的排放关系到环境的可持续发展,废水零排放可以实现环境减排目标和污水回用,对治理水污染和缓解水资源短缺困境有重要意义。
本文从技术与管理双重角度对零排放处理进行了分析。
关键词:脱硫废水;零排放;膜法浓缩;蒸发固化
2015年国务院颁布了《水污染防治行动计划》(水十条),对企业用水提出了新的要求=。
燃煤电厂作为用水大户,应当积极响应国家政策的要求,开展节水提效工作,实现全厂水资源分级利用和水污染防治。
脱硫废水因其具有高含盐量、成分复杂、腐蚀性和结垢性的特征,回用困难,成为制约燃煤电厂废水“零排放”实现的关键因素之一=。
本文在分析脱硫废水特点基础上,总结国内正在使用的3种脱硫废水零排放技术,以期为燃煤电厂实现脱硫废水实现零排放提供技术借鉴。
1 脱硫废水处理现状
根据废水来源,燃煤电厂废水一般包括生活污水、循环水排污水、脱硫废水和各种再生废水等。
燃煤电厂脱硫废水具有如下水质特性:1)呈酸性,pH在4.5~6.5之间;2)含盐量高,且浓度变化范围极广,一般在20~50g/L;3)硬度(钙镁离子浓度)高,结构风险高;4)悬浮物高,一般在20~60g/L;5)成分复杂,水质波动大;6)氯离子含量高,腐蚀性强且回用困难。
脱硫废水因这些特性成为燃煤电厂最复杂和最难处理的一股废水,是实现燃煤电厂废水零排放的关键。
传统脱硫废水处理方法包括灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统及三联箱法等。
灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统所需水量较少,且会造成系统设备的腐蚀,对电厂的安全运行造成隐患;三联箱法经过简单中和、絮凝和沉淀澄清后,虽可有效去除悬浮固体、重金属离子和F-等污染物,但该工艺难以有效去除Na+、Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+等离子,出水含盐量仍很高,回用困难。
脱硫废水水质复杂,要达到零排放的目的,就要根据不同污染物的特征,进行分段处理。
脱硫废水零排放处理过程分为3段:预处理、浓缩减量和蒸发固化。
2 废水零排放处理技术
2.1预处理软化技术
根据脱硫废水水质,选择合适的处理工艺,去除Ca2+、Mg2+、Si等,避免后续处理系统的结垢。
常用的预处理软化技术通过添加化学药剂去除Ca2+、Mg2+离子,有石灰-碳酸钠软化、氢氧化钠-碳酸钠软化等。
2.2脱硫废水的浓缩减量
2.2.1热浓缩
(1)MED
MED是废水被蒸发系统余热预热后,依次进入一效或多效蒸发器进行蒸发浓缩;最末效浓盐水经增稠器和离心机进行固液分离,分离出的液体回到系统再循环处理。
多效蒸发是前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源,将蒸汽热能多次利用,故而热能利用率较高。
(2)MVR
MVR是将蒸发器排出的二次蒸汽通过压缩机经绝热压缩后送入蒸发器的加热室。
MVR浓缩液总悬浮固体(TDS)可达250g/L,电耗高达20~46.34kWh/m3废水。
MVR相较于MED,具有占地面积小、运行成本较低、效率高的优势,更适用于零排放蒸发器。
2.2.2膜浓缩
(1)RO
RO过程能耗较低、适用性强、应用范围广,已广泛用于脱硫废水处理。
然而,RO易发生膜污染与结垢。
为防止RO膜污染与结垢,可采用超频震荡膜技术或高效RO工艺,但这需更强的预处理和更高pH,会提高运行成本;此外,即使采用震荡膜技术,经RO浓缩的浓水TDS只能达到90g/L,其TDS质量浓度远低于可实现结晶固化的250g/L水平,故单凭RO不能将盐水浓缩至可结晶固化水平。
(2)ED
ED因耐受钙镁结垢能力较低,工程应用常用采用倒电极的方法减少ED的膜污染,该工艺称为倒极式电渗析(EDR)。
与RO相比,ED和EDR所需预处理较少,且对含硅废水的耐受性较强。
此外,ED和EDR能将盐水浓缩至120g/L以上,甚至达到200g/L的水平,通常电耗介于7~15kWh/m3废水。
为避免浓差极化,如LOGANATHAN等报道EDR的淡水ρ(TDS)>10g/L,或使直接回用受限,但ED和EDR所产的淡水可以耦合其它方法加以回用。
(3)FO
FO属自发过程,但是汲取液的再生需额外能量。
浙江长兴某电厂2×600MW机组是首个采用正渗透方法处理脱硫废水的工程案例,系统处理水量为22m3/h,其中脱硫废水18m3/h,经FO浓缩后的TDS可高达220g/L以上;同时,将FO产水与汲取液回收系统相结合,再经RO进一步除盐后,最终产水可回用于锅炉补给水。
但是,汲取液的再生复杂,整个工艺路线长,系统复杂,投资成本高。
(4)MD
非挥发溶质水溶液的MD,仅水蒸汽能透过膜。
MD可以利用火力发电厂丰富的低品质废热,且能近100%地截留非挥发性溶质。
溶质若易结晶,则能被浓缩至过饱和而产生结晶。
MD能耗与操作方式息息相关,实际应用中,直接接触式膜蒸馏海水淡化的能耗可达40~45kWh/m3产水。
但是,由于火力发电厂丰富的低品质热源,热驱动的MD不能与电驱动技术直接比较能耗。
此外,目前尚缺少性能可靠,能够长时间稳定运行的商业化蒸馏膜。
2.3固化处理技术
2.3.1蒸发结晶
(1)多效蒸发结晶:多效蒸发结晶系统由相互串联的多个蒸发器组成,前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽,下
一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器。
(2)机械蒸汽再压缩蒸发结晶:机械蒸汽再压缩蒸发工艺将二次蒸汽经压缩机绝热压缩后,温度、压力升高,送入蒸发器作为加热蒸汽,该工艺需要消耗一定量的压缩功,将二次蒸汽的潜热加以利用,可减少蒸汽耗量,但消耗电能。
2.3.2烟道蒸发
烟道蒸发技术将经过预处理的脱硫废水由压缩空气雾化后喷入空气预热器与静电除尘器间的烟道中,利用热烟气使废水完全蒸发,废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体,随烟气中的飞灰被静电除尘器捕集下来。
2.3.2烟道蒸发
烟道蒸发按其蒸发位置的不同,可分为直喷烟道余热蒸发和高温旁路烟气蒸发。
直喷烟道余热蒸发原理为:在锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道内设置喷嘴,将预处理浓缩后的废水雾化;雾化液滴在高温烟气作用下快速蒸发,随烟气排出,而废水中的杂质则进入除尘系统随粉煤灰一起外排,从而达到零排放的目的。
结语
燃煤电厂作为用水、排水大户,从经济运行和环保环境出发,节约发电用水,实现燃煤电厂废水零排放意义重大。
废水梯级利用是实现燃煤电厂废水零排放的核心,提高循环水的浓缩倍率、循环水排污水回收利用是燃煤电厂节水工作的关键,脱硫废水的治理回用是实现废水零排放的难点。
每一种废水“零排放”技术均具有其固有的优缺点和适用边界条件,在制定电厂废水零排放技术路线时,应从电厂实际情况出发,选取几种适用的技术路线,并进行详细的可行性分析,从而得出最适合每一个电厂的技术路线。
参考文献
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