脫硫廢水零排放技術(shù)
隨著電廠任務(wù)量的不斷增多,脫硫廢水零排放技術(shù)關(guān)注度相應(yīng)提高,結(jié)合具體情況探索這一技術(shù)應(yīng)用途徑,能夠合理控制污染問題,確保電廠順利、安全運(yùn)行。同時(shí),與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新脫硫廢水零排放技術(shù),盡可能提高該技術(shù)的工程應(yīng)用價(jià)值,最終能夠取得良好的工程應(yīng)用效果。本文針對“脫硫廢水零排放技術(shù)的工程應(yīng)用性探討”這一論題深入分析,具有一定現(xiàn)實(shí)意義,具體探究如下。
1、脫硫廢水特征及處理現(xiàn)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(huán)水排污水。其中,脫硫廢水產(chǎn)生原理為:石灰石――石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)啟動(dòng)的過程中,為合理控制雜質(zhì)量,確保系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行,務(wù)必添加適量的吸附劑,待雜質(zhì)濃度符合要求的標(biāo)準(zhǔn)后,系統(tǒng)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(diǎn)總結(jié)為:PH值在4.6~6.4之間,呈酸性;硬度值較大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致接觸物完整性被破壞;成分多樣,水質(zhì)動(dòng)態(tài)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(dǎo)致工程運(yùn)行效率大大降低。
現(xiàn)如今,脫硫廢水零排放效果不盡人意,這與應(yīng)用的處理方式有直接聯(lián)系,以往脫硫廢水處理方法有四種,第一種即灰渣閉式循環(huán)系統(tǒng),第二種為灰場處置,第三種為三聯(lián)箱法,第四種為煤場噴灑法,但傳統(tǒng)方法應(yīng)用期間存在不足,導(dǎo)致工程設(shè)備遭受腐蝕,進(jìn)而影響工程安全性,同時(shí),還會增加鹽含量,降低鹽回收效率??偨Y(jié)可知,當(dāng)前脫硫廢水零排放工作任重而道遠(yuǎn),要想實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo),應(yīng)細(xì)分脫硫廢水性質(zhì),有依據(jù)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(shù),這能為工程應(yīng)用技術(shù)探究起到鋪墊作用。
2、脫硫廢水零排放技術(shù)分析
脫硫廢水零排放技術(shù)具體指的是預(yù)處理技術(shù)、蒸發(fā)固化技術(shù)、膜濃縮減量技術(shù)、煙道噴霧處理技術(shù),以及其他處理方法,各類型技術(shù)應(yīng)用原理以及效果分析如下。
2.1 預(yù)處理技術(shù)
總結(jié)脫硫廢水特點(diǎn)可知,水質(zhì)成分復(fù)雜,并且回收處理難度較高,基于此,應(yīng)選用適合的預(yù)處理技術(shù),以便為接下來的工序運(yùn)行起到鋪墊作用。預(yù)處理技術(shù)具有多樣性,其中,應(yīng)用頻率最高的當(dāng)屬軟化預(yù)處理技術(shù),具體指的是二級沉淀軟化法,沉淀方式有兩種,分別為化學(xué)沉淀和混凝沉淀,化學(xué)沉淀即適量添加藥劑,如碳酸鈉、石灰乳,借此減少無機(jī)垢,但化學(xué)沉淀法穩(wěn)定性較差,至今尚未發(fā)現(xiàn)成功工程案例。混凝沉淀即添加適量混凝劑,待絮凝體形成、沉淀、分離操作后去除雜質(zhì),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(wěn)定性得不到保證,受水質(zhì)波動(dòng)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(shù)主要有介質(zhì)微濾、介質(zhì)過濾、介質(zhì)納濾、介質(zhì)超濾等,內(nèi)壓錯(cuò)流式管式微濾自動(dòng)化效果顯著,并且運(yùn)行穩(wěn)定性較強(qiáng),在高固體廢水中利用率較高,對比于其他過濾技術(shù),內(nèi)壓錯(cuò)流式管式微濾技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢較明顯。應(yīng)用納濾技術(shù)能夠高效回收廢水資源,并且支持藥劑制備。預(yù)處理技術(shù)應(yīng)用期間,還可以根據(jù)工程應(yīng)用要求實(shí)施組合工藝。通過混凝、澄清、過濾這一系統(tǒng)細(xì)化處理,并有依據(jù)的選擇預(yù)處理措施,適時(shí)選用氫氧化鈉碳酸鈉法和石灰-碳酸鈉法,針對不同價(jià)態(tài)鹽回收,實(shí)現(xiàn)單價(jià)多價(jià)離子順利分離。
2.2 蒸發(fā)固化技術(shù)
蒸發(fā)技術(shù)處理脫硫廢水,主要以蒸發(fā)結(jié)晶法,以及煙道氣蒸發(fā)法為主,前者應(yīng)用原理為:廢水蒸發(fā)處理后,提煉可用水資源,在這一過程中,蒸發(fā)處理裝置主要有結(jié)晶器,通過蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥等操作提高廢水利用率,這為機(jī)械蒸汽壓縮工藝應(yīng)用起到奠基作用。這種蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用期間會消耗大量電能,并且需要為相關(guān)設(shè)備及裝置準(zhǔn)備足夠空間,同時(shí),設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)操作需要投入大量資金,廢水水質(zhì)控制難度相對較大。蒸發(fā)結(jié)晶法使用過后產(chǎn)生的固化物仍需二次處理,意味著整體操作環(huán)節(jié)較繁瑣。后者應(yīng)用原理為:運(yùn)輸脫硫廢水于除塵煙道,借助高溫?zé)煔鈱ζ湔舭l(fā)處理,最終統(tǒng)一收集飛灰、不溶物質(zhì)。該技術(shù)具有低成本優(yōu)勢,但使用期間存在運(yùn)行失穩(wěn)、霧化效果不盡人意等現(xiàn)實(shí)問題,基于此,相關(guān)研究單位申請專利技術(shù),在脫硫廢水零排放方面深入探究。
2.3 膜濃縮減量技術(shù)
膜濃縮減量技術(shù)應(yīng)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(jù)滲透壓差實(shí)現(xiàn)水分引導(dǎo),待水分引至汲取液后,針對溶質(zhì)截留處理,同時(shí),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(zhì)較少水資源。需要注意的是,汲取液能夠重復(fù)使用,該工藝運(yùn)行期間,無需高壓泵設(shè)備,意味著點(diǎn)能耗費(fèi)較少。由于工藝運(yùn)行時(shí)間較長,進(jìn)而運(yùn)行成本隨著時(shí)間的增加而提高,還會增加氨泄漏幾率,導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)維阻力重重。反滲透工藝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較豐富,應(yīng)用這一工藝于鹽濃度較高的廢水,應(yīng)適當(dāng)提升膜截留性能,同時(shí),積累工藝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。如果工程運(yùn)行期間產(chǎn)生廢水量較多,那么應(yīng)及時(shí)應(yīng)用膜濃縮減量技術(shù)控制廢水量,并啟動(dòng)廢水處理終端,確保零排放目標(biāo)及時(shí)實(shí)現(xiàn),必要時(shí)配合正滲透工藝和反滲透工藝。
除此之外,熱濃縮技術(shù)以多效蒸發(fā)和機(jī)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(fā)通過熱源沿用、熱能多次利用的方式對廢水蒸發(fā)濃縮處理,待固液分離后,再次對液體循環(huán)處理。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)借助壓縮機(jī)、蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)蒸汽二次處理,在這一過程中,蒸汽熱量大范圍散發(fā),處理后的蒸汽再次接受壓縮設(shè)備處理,如此反復(fù),最終獲得的蒸汽能夠循環(huán)利用。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)具有成本低、空間小、效率高等優(yōu)點(diǎn),但這一技術(shù)應(yīng)用期間受物料沸點(diǎn)影響較大,必要時(shí)刻聯(lián)合應(yīng)用該技術(shù)與多效蒸發(fā)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)零排放要求。
2.4 煙道噴霧處理技術(shù)
煙道噴霧蒸發(fā)處理流程如圖1所示,這種處理技術(shù)與煙道氣蒸發(fā)法存在一定差異,具體處理流程為:液態(tài)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(fā),最終生成固體顆粒。其中,水分進(jìn)入脫硫吸收塔。該技術(shù)對顆粒物直徑有嚴(yán)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(dá)到零排放效果。
煙道噴霧處理技術(shù)原理為:單位時(shí)間內(nèi),廢水量與煙氣量、煙氣管道行進(jìn)長度、內(nèi)部溫度有直接聯(lián)系,由于機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)各異,進(jìn)而廢水量不盡相同,要想在短時(shí)間內(nèi)提高廢水量蒸發(fā)效率,同時(shí),降低管道腐蝕幾率,使用CFD軟件針對廢水運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,促使煙氣持續(xù)流動(dòng),并且能夠避免出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象,能夠全面保證除塵器完整性。煙道噴霧處理技術(shù)應(yīng)用后,實(shí)現(xiàn)煙氣濕度增加、溫度降低的效果。煙道噴霧技術(shù)應(yīng)用時(shí),務(wù)必達(dá)到技術(shù)實(shí)施條件,進(jìn)而能夠從整體上提高零排放效率,優(yōu)化技術(shù)應(yīng)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(yīng)根據(jù)工程符合情況合理控制煙氣量;對于水量,應(yīng)根據(jù)工程灰渣利用進(jìn)程,有計(jì)劃的匹配脫硫廢水水量;對于煙溫,在適當(dāng)位置安裝霧化噴嘴裝置,通過數(shù)學(xué)模擬計(jì)算的方式測量煙道溫度。
煙道噴霧處理技術(shù)適當(dāng)改進(jìn),能夠擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍,并且還能在脫硫廢水零排放方面充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。首先,轉(zhuǎn)移蒸發(fā)段于空預(yù)器前段,一般來講,280MW機(jī)組空預(yù)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(fā)效果。然后,使用旁路煙道噴霧蒸發(fā)處理技術(shù),該技術(shù)巧妙應(yīng)用,能夠提高煙氣回收利用率,同時(shí),還能降低煙道溫度。這一技術(shù)針對性處理脫硫廢水,在此期間,適當(dāng)延長旁路煙道長度,確保廢水高效蒸發(fā),待廢水蒸發(fā)后,移動(dòng)煙道至除塵器前方。最后,堅(jiān)持協(xié)同處理原則,脫硫廢水處理的過程中,應(yīng)全面考慮煙氣、固體廢物,同時(shí),兼顧設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行成本等問題,盡可能減少環(huán)境隱患,綜合評價(jià)周圍環(huán)境。
2.5 脫硫廢水其他處理方法
脫硫廢水處理技術(shù)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(shí)現(xiàn)廢水零排放目的。其中,中和處理即根據(jù)相關(guān)規(guī)定,以及工程實(shí)際情況,將工程廢水放入混合池,之后添加化學(xué)試劑,目的是為了調(diào)整pH值,待發(fā)生中和反應(yīng)后,高效去除離子物質(zhì)。重金屬分離處理即針對產(chǎn)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(shí)現(xiàn)重金屬離子處理目的。隨著新技術(shù)以及新方法的不斷出現(xiàn),這為脫硫廢水零排放技術(shù)升級提供了機(jī)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(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,與此同時(shí),應(yīng)用MD-SANI工藝進(jìn)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(jié)束語
目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐逐漸加快,我國現(xiàn)代化建設(shè)要求不斷提高,為合理控制資源,全面保護(hù)生態(tài)環(huán)境,務(wù)必推廣脫硫廢水零排放處理工藝,這對居民生活質(zhì)量、社會經(jīng)濟(jì)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(shí)俱進(jìn)的改進(jìn)廢水零排放處理工藝,這對工程事業(yè)持續(xù)發(fā)展有推動(dòng)作用,同時(shí),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(fā)電廠有限公司電廠)