【技術匯】燃煤電廠脫硫廢水零排放技術研究進展
燃(ran)煤發(fa)電會產生(sheng)大量的含硫危害氣(qi)(qi)體(ti),煙(yan)氣(qi)(qi)濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫工藝(yi)是燃(ran)煤電廠最常(chang)使用降低煙(yan)氣(qi)(qi)污染(ran)的技(ji)術,脫(tuo)(tuo)(tuo)硫效果顯著(zhu),但濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫產生(sheng)的廢水(shui)(shui)(shui)會造(zao)成(cheng)二次污染(ran),須要進行特殊處(chu)理。從煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢水(shui)(shui)(shui)的處(chu)理現狀(zhuang)入(ru)手(shou),簡述(shu)了脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢水(shui)(shui)(shui)產生(sheng)來源、水(shui)(shui)(shui)質(zhi)特點(dian)及其危害,重點(dian)介(jie)紹了基于蒸發(fa)結晶技(ji)術和煙(yan)氣(qi)(qi)余熱干(gan)化技(ji)術的脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢水(shui)(shui)(shui)零(ling)排(pai)(pai)放工藝(yi)路(lu)線,分析了其核(he)心技(ji)術原理及優缺點(dian),比對了其應用效果,并(bing)(bing)從知識產權角度分析了零(ling)排(pai)(pai)放的技(ji)術主體(ti),并(bing)(bing)展(zhan)(zhan)望了脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢水(shui)(shui)(shui)零(ling)排(pai)(pai)放技(ji)術的發(fa)展(zhan)(zhan)趨勢。
燃煤(mei)發電(dian)仍是我國(guo)現階段(duan)最(zui)主要(yao)發電(dian)方(fang)式,煤(mei)在燃燒過程中會(hui)產(chan)生(sheng)含有(you)大量二氧(yang)化硫(liu)的(de)煙氣并對(dui)(dui)空氣造成污染,因此必須采(cai)用(yong)恰當的(de)煙氣脫硫(liu)方(fang)式。我國(guo)大多(duo)數燃煤(mei)電(dian)廠采(cai)用(yong)石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏濕法(fa)對(dui)(dui)煙氣進行(xing)脫硫(liu),該法(fa)會(hui)產(chan)生(sheng)含有(you)高濃度的(de)氯離(li)子(zi)(zi)(zi)、硫(liu)酸根離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)重金屬離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)脫硫(liu)廢水。目前脫硫(liu)廢水多(duo)采(cai)用(yong)中和(he)-化學沉淀-絮凝(ning)-澄清的(de)傳統工藝處理,產(chan)出水質不能滿足現今環保要(yao)求,具有(you)硬(ying)度高、氯離(li)子(zi)(zi)(zi)濃度高、腐蝕性強等缺點,難以處理、回(hui)收和(he)利用(yong),直接排放將對(dui)(dui)環境(jing)造成嚴重危害。隨著《全面實(shi)施燃煤(mei)電(dian)廠超低排放和(he)節能改造工作方(fang)案》和(he)《火電(dian)廠污染防治技術(shu)政策》的(de)頒布實(shi)施,對(dui)(dui)燃煤(mei)電(dian)廠節水與(yu)污染物排放提出了更加嚴格的(de)要(yao)求,使得(de)脫硫(liu)廢水零排放技術(shu)成為研究(jiu)熱點。
脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)零(ling)(ling)排放工藝路線繁多,其核(he)心(xin)技術主(zhu)要分為(wei)蒸發結晶技術和煙氣余熱干(gan)化技術。本文對燃煤電(dian)廠脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)的來源和水(shui)(shui)質特點、脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)零(ling)(ling)排放工藝核(he)心(xin)技術原理及其優缺(que)點和研究應(ying)用現(xian)狀進(jin)行了介紹,并對下一步(bu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)零(ling)(ling)排放技術的研究方向進(jin)行了展望。
1 燃煤電廠脫硫廢水的來源及特點
在燃(ran)煤(mei)電廠(chang),煙氣污染(ran)物(wu)(wu)(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)包括了二氧化(hua)(hua)硫(liu)(liu)(liu)(liu)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氯化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氟化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、重(zhong)金屬離子和(he)(he)煙塵(chen)等(deng),為了防止(zhi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)污染(ran),要(yao)(yao)對含(han)(han)硫(liu)(liu)(liu)(liu)煙氣進(jin)行脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)處理。按(an)工藝特(te)點目(mu)前(qian)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)可(ke)分濕法(fa)、半干法(fa)和(he)(he)干法(fa)3種煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)術,中國煙氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)術和(he)(he)其應用(yong)比例(li)如圖1所示(shi),大部(bu)分燃(ran)煤(mei)電廠(chang)采(cai)用(yong)石(shi)灰(hui)石(shi)-石(shi)膏濕法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝。濕法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝為避免系(xi)統內污染(ran)物(wu)(wu)(wu)富集,須(xu)排放一部(bu)分廢水以(yi)維持系(xi)統內污染(ran)物(wu)(wu)(wu)濃度,這部(bu)分廢水主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)含(han)(han)有大量懸(xuan)浮物(wu)(wu)(wu)、過飽和(he)(he)的(de)亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽、硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽以(yi)及(ji)重(zhong)金屬等(deng)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)。脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)廢水水質特(te)點及(ji)其可(ke)能(neng)危害(hai)影響見(jian)表(biao)1。
圖1 中國煙氣脫硫技術與其應用占比
表1 脫硫廢(fei)水水質特(te)點及可(ke)能危害影響
2 脫硫廢水零排放技術
目前燃煤電廠應(ying)用(yong)(yong)最廣泛的脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)處(chu)理技(ji)術(shu)(shu)是“三(san)聯箱”法(fa)(fa),即(ji)化學混凝沉淀法(fa)(fa),處(chu)理工藝(yi)流(liu)程見圖2。該(gai)工藝(yi)是較為成(cheng)熟的脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)處(chu)理技(ji)術(shu)(shu),但其化學藥劑用(yong)(yong)量大、出水(shui)水(shui)質無法(fa)(fa)達(da)到(dao)回用(yong)(yong)水(shui)要(yao)求,且污泥(ni)產生量大、難處(chu)理,使其無法(fa)(fa)滿足(zu)新形勢下(xia)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)的處(chu)理要(yao)求。因此(ci),脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)零排(pai)放理念自提(ti)出以來就受到(dao)了(le)廣泛的重視,脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)深度處(chu)理新技(ji)術(shu)(shu)和(he)新工藝(yi)被不斷研發和(he)應(ying)用(yong)(yong)。
脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水綜合(he)處(chu)理(li)利用,一般根據實際脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水水質(zhi)和水量情況(kuang),經由(you)預(yu)處(chu)理(li)、濃(nong)縮減量、末(mo)端固化(hua)等多步驟形(xing)成一套完整的(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水零(ling)排放處(chu)理(li)系統。末(mo)端固化(hua)處(chu)理(li)是其中的(de)關鍵步驟,根據原理(li)的(de)不(bu)同現階(jie)段主要分為兩種思路:
1)蒸(zheng)發結(jie)晶。即(ji)使脫(tuo)硫廢水中的溶解鹽(yan)結(jie)晶析(xi)出,并(bing)對結(jie)晶鹽(yan)固(gu)體進行單(dan)獨處理。
2)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)余(yu)熱(re)干化(hua)。即(ji)利用鍋(guo)爐煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)余(yu)熱(re)干化(hua)脫(tuo)硫廢水(shui),并(bing)對干化(hua)產(chan)(chan)物(wu)進(jin)行(xing)綜(zong)合利用。蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)晶的原理是(shi)將經預處(chu)理與(yu)濃(nong)縮(suo)后的脫(tuo)硫廢水(shui),利用煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、蒸(zheng)(zheng)汽或熱(re)水(shui)等熱(re)源進(jin)行(xing)蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa),蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)產(chan)(chan)生的水(shui)汽直接揮(hui)發(fa)(fa)(fa)(fa)或冷凝后回用,濃(nong)縮(suo)的污染物(wu)以(yi)結(jie)晶鹽(yan)析出,干燥后綜(zong)合利用或處(chu)置(zhi)。煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)余(yu)熱(re)干化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)則(ze)是(shi)將脫(tuo)硫廢水(shui)霧化(hua)后噴入煙(yan)(yan)(yan)(yan)道或旁路(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)道中,經過(guo)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)熱(re)量(liang)加熱(re)、蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa),溶(rong)解性(xing)鹽(yan)結(jie)晶析出后隨煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)一(yi)起經過(guo)除塵除氣(qi)(qi)(qi)(qi)處(chu)理后進(jin)入灰渣(zha)系統。蒸(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)晶技(ji)(ji)(ji)術(shu)與(yu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)余(yu)熱(re)干化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)各自具有優缺點和適用范圍,實際(ji)燃煤電廠脫(tuo)硫廢水(shui)零排放技(ji)(ji)(ji)術(shu)選擇和工藝設計需要結(jie)合各電廠的實際(ji)情況制定。

圖2“三(san)聯箱”處(chu)理工藝流程
2.1 蒸發結晶技術
蒸(zheng)(zheng)(zheng)發結(jie)(jie)晶技術(shu)是指利(li)用(yong)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發結(jie)(jie)晶設(she)備對(dui)脫硫(liu)廢水(shui)(shui)進行深度處(chu)理繼而實現高純度結(jie)(jie)晶鹽(yan)和回(hui)收(shou)水(shui)(shui)的一(yi)種技術(shu)。當前,最為主(zhu)流的蒸(zheng)(zheng)(zheng)發結(jie)(jie)晶工藝包括多效蒸(zheng)(zheng)(zheng)發技術(shu)(MED)與蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機械(xie)再壓縮技術(shu)(MVR)。
2.1.1 多(duo)效蒸發技術(shu)
多效蒸(zheng)發(fa)技術(MED)是將多個(ge)蒸(zheng)發(fa)器裝置(zhi)進行串聯使(shi)用,每一(yi)個(ge)蒸(zheng)發(fa)器視為(wei)一(yi)效,前(qian)一(yi)效為(wei)后一(yi)效提供(gong)加(jia)熱蒸(zheng)汽,后一(yi)效作為(wei)前(qian)一(yi)效的冷凝器,以此類推。多效蒸(zheng)發(fa)工藝流程如圖3所示。
圖3 多效蒸發工藝流程(cheng)
一(yi)般來說,多(duo)效(xiao)蒸發(fa)的效(xiao)數在3~5范圍內,這一(yi)過程蒸汽熱(re)(re)能得到(dao)多(duo)次循(xun)環利用,熱(re)(re)能利用效(xiao)率高、操作彈性大,不足之處(chu)在于(yu)該工藝占地面積大、蒸汽消耗量大。廣東河源(yuan)電(dian)廠(chang)采用四效(xiao)立管強制(zhi)循(xun)環蒸發(fa)結晶技術(shu),實(shi)現了脫(tuo)硫(liu)廢(fei)水的零排放;山(shan)東某電(dian)廠(chang)采用三效(xiao)蒸發(fa)結晶法對脫(tuo)硫(liu)廢(fei)水進行深度處(chu)理。
2.1.2 蒸汽機械(xie)再壓縮(suo)技(ji)術
蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)械再壓(ya)縮技術(MVR)是(shi)利用機(ji)械壓(ya)縮機(ji)對二次蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)進行壓(ya)縮,使(shi)其溫度(du)和壓(ya)力可以滿(man)足作為蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器熱源的條(tiao)件,從而再次對廢水進行蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)產生新(xin)的二次蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi),以此循環蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)。蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)機(ji)械再壓(ya)縮工(gong)藝流程如圖4所示(shi)。
圖4 MVR工藝流程
蒸汽(qi)機械(xie)再壓縮技(ji)術(shu)與多效蒸發技(ji)術(shu)相比(bi),其(qi)系(xi)統換熱效率高、占(zhan)地面積小,并且在運行成本和能耗方面占(zhan)據優勢(shi)。如國電(dian)(dian)漢川電(dian)(dian)廠與佛山三水恒(heng)益(yi)電(dian)(dian)廠就采用MVR技(ji)術(shu)來(lai)實(shi)現脫(tuo)硫廢水的(de)零排放。佛山三水恒(heng)益(yi)電(dian)(dian)廠脫(tuo)硫廢水處理(li)系(xi)統工(gong)藝流程見圖(tu)5。
圖(tu)5 佛(fo)山(shan)三水恒益電廠脫硫廢(fei)水處理系(xi)統工藝流程
2.2 煙氣余熱(re)干化技術
煙氣(qi)(qi)(qi)余(yu)熱干化(hua)技(ji)術是將廢水通(tong)過噴嘴霧(wu)化(hua)方式(shi)進(jin)入煙道(dao),受高溫煙氣(qi)(qi)(qi)快速蒸發汽化(hua),其中(zhong)(zhong)各種固態小顆粒會通(tong)過煙氣(qi)(qi)(qi)靜電除塵系統進(jin)入干灰中(zhong)(zhong),既而完成脫硫(liu)廢水零排放處理(li)。常見噴嘴霧(wu)化(hua)器包(bao)括雙流體霧(wu)化(hua)器與旋轉霧(wu)化(hua)器(圖6)。目前,煙氣(qi)(qi)(qi)余(yu)熱干化(hua)技(ji)術主要包(bao)括主煙道(dao)煙氣(qi)(qi)(qi)干化(hua)技(ji)術和旁路煙道(dao)煙氣(qi)(qi)(qi)干化(hua)技(ji)術。
圖6 雙流體霧(wu)化器(qi)(左(zuo)圖)與旋轉(zhuan)霧(wu)化器(qi)(右圖)
2.2.1 主煙道(dao)煙氣干化技(ji)術
主煙(yan)道(dao)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)干化技術是(shi)指將脫硫廢(fei)(fei)水經(jing)噴(pen)嘴(zui)霧化,直(zhi)接(jie)噴(pen)入(ru)空氣(qi)(qi)(qi)預熱器和煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)除(chu)塵器之間(jian)的(de)(de)煙(yan)道(dao)內,在(zai)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)余熱作用下迅(xun)速(su)干燥蒸發,廢(fei)(fei)水中(zhong)的(de)(de)懸浮物(wu)和一些可溶性固(gu)體(ti)結晶形成細小固(gu)體(ti)顆粒,隨煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)進入(ru)除(chu)塵器中(zhong),實(shi)現脫硫廢(fei)(fei)水的(de)(de)零排放(fang)。主煙(yan)道(dao)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)干化工藝(yi)流程如圖(tu)7所示。該技術設(she)備操作簡單,占地面積小,無須添加化學藥劑(ji),運行(xing)成本低,能夠提高煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)濕(shi)度(du)(du)和電(dian)(dian)除(chu)塵器對煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)除(chu)塵效率,但在(zai)處(chu)理(li)過程受煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)、煙(yan)道(dao)長度(du)(du)等限制。目前(qian)主煙(yan)道(dao)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)干化技術在(zai)國外有著廣泛的(de)(de)應(ying)用,但在(zai)國內應(ying)用率不高,僅在(zai)內蒙古(gu)上(shang)都電(dian)(dian)廠、焦作萬方電(dian)(dian)廠和寧夏靈武電(dian)(dian)廠等開(kai)展了(le)工程應(ying)用。
圖(tu)7 主煙道煙氣(qi)蒸(zheng)發技(ji)術工藝流程
2.2.2 旁路煙(yan)(yan)道煙(yan)(yan)氣干化技術
旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)干(gan)化(hua)(hua)技術與主煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)干(gan)化(hua)(hua)技術的(de)(de)基本原理(li)相(xiang)同,將(jiang)脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)經霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)噴射裝(zhuang)置霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)之后噴入新建(jian)的(de)(de)旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)和(he)蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa)器中,再(zai)從空(kong)氣(qi)(qi)預熱(re)(re)器引入高(gao)溫煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi),直接接觸霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)進行熱(re)(re)交換(huan)將(jiang)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa)。蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa)后的(de)(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)進入煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi),懸浮(fu)物(wu)和(he)可溶物(wu)的(de)(de)細小固體顆粒被除塵器去除,既而實現(xian)脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)零(ling)排(pai)放處(chu)(chu)理(li)。旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)干(gan)化(hua)(hua)工(gong)藝流程如圖(tu)8所示。該(gai)技術自(zi)動化(hua)(hua)程度高(gao),設備簡(jian)單,煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)熱(re)(re)量利用(yong)率(lv)(lv)高(gao),且(qie)旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)系(xi)統相(xiang)對獨立于主系(xi)統,對主系(xi)統影響(xiang)較小,維修便利,與主煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)干(gan)化(hua)(hua)技術相(xiang)比可有效避(bi)免煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)腐蝕、結垢與積灰風險。與此同時,也存(cun)在(zai)占地(di)面積大、投資(zi)成本高(gao)、影響(xiang)鍋爐熱(re)(re)效率(lv)(lv)等不足之處(chu)(chu)。焦作萬方電(dian)廠(chang)于空(kong)氣(qi)(qi)預熱(re)(re)器設置旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa),雖(sui)從主系(xi)統抽取煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi),鍋爐效率(lv)(lv)略有下降,但(dan)完全(quan)處(chu)(chu)理(li)了(le)全(quan)廠(chang)高(gao)鹽(yan)脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui);廣西北海(hai)某(mou)電(dian)廠(chang)采用(yong)旁(pang)路(lu)煙(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)(dao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)干(gan)化(hua)(hua)對脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)進行處(chu)(chu)理(li),利用(yong)300~350℃的(de)(de)高(gao)溫煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)與霧(wu)(wu)(wu)化(hua)(hua)的(de)(de)脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)在(zai)旁(pang)路(lu)蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa)器內充分(fen)混合(he)蒸(zheng)發(fa)(fa)(fa),成功(gong)實現(xian)了(le)脫(tuo)硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)零(ling)排(pai)放。
圖8 旁(pang)煙(yan)(yan)道煙(yan)(yan)氣蒸發(fa)技術工藝流程
3 蒸發結晶技術與煙氣余熱干化技術優劣對比
蒸發結晶技術(shu)(shu)和(he)煙氣余(yu)熱干(gan)化技術(shu)(shu)作為燃(ran)煤電廠脫硫廢水零排放的(de)主流核心技術(shu)(shu),有(you)其各自的(de)優缺點和(he)適用范圍,兩種技術(shu)(shu)的(de)優缺點總結見表(biao)2。
表2 蒸(zheng)發結晶與煙氣余(yu)熱干化技術對比(bi)表
4 脫硫廢水零(ling)排(pai)放技(ji)術(shu)的(de)應用(yong)研究
當(dang)前(qian)零(ling)排(pai)放(fang)過(guo)程的幾種(zhong)關鍵技(ji)(ji)術,蒸發(fa)結晶(jing)技(ji)(ji)術及利(li)用(yong)煙(yan)(yan)氣余熱干(gan)(gan)化(hua)技(ji)(ji)術都能(neng)實現脫硫廢水的零(ling)排(pai)放(fang)。蒸發(fa)結晶(jing)技(ji)(ji)術成(cheng)(cheng)熟且(qie)穩定,成(cheng)(cheng)本(ben)高,結晶(jing)混回收(shou)利(li)用(yong)低(di)(di);煙(yan)(yan)氣余熱干(gan)(gan)化(hua)技(ji)(ji)術利(li)用(yong)煙(yan)(yan)氣余熱,能(neng)耗低(di)(di),成(cheng)(cheng)本(ben)低(di)(di),但目(mu)前(qian)仍在研究推廣階段(duan)。兩(liang)種(zhong)技(ji)(ji)術在經濟性、適用(yong)性及改造過(guo)程中都存在不(bu)同程度的問題。
脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)零排放(fang)技術路線(xian)須結合燃煤電(dian)廠的生(sheng)產(chan)及廢水(shui)特(te)點來選擇,采用(yong)多種工藝(yi)配套(tao)組合,形(xing)成一套(tao)高(gao)效、低成本(ben)的脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)零排放(fang)處理系統。表3列舉了(le)國內(nei)燃煤電(dian)廠脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)零排放(fang)技術的實際應用(yong)與工藝(yi)路線(xian)。
表(biao)3 國內燃煤電廠脫(tuo)硫(liu)廢水零(ling)排放(fang)技(ji)術實際應用與工(gong)藝(yi)路線
5 脫硫廢水零排放技術專利分析
結(jie)合(he)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、法(fa)律及(ji)(ji)經(jing)濟3個(ge)指標,通過國(guo)(guo)家知識產權專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)分析(xi)系統(tong)對脫硫廢水(shui)零排(pai)(pai)放(fang)(fang)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)統(tong)計(ji)進(jin)(jin)行(xing)了分析(xi)。隨著各國(guo)(guo)對知識產權的(de)日益重視,以(yi)及(ji)(ji)國(guo)(guo)內(nei)外(wai)對脫硫廢水(shui)零排(pai)(pai)放(fang)(fang)相關技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)能(neng)力提升,其(qi)(qi)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申請(qing)(qing)(qing)數量(liang)正在穩步提升,其(qi)(qi)中(zhong)中(zhong)國(guo)(guo)申請(qing)(qing)(qing)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)占(zhan)據專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)總(zong)量(liang)的(de)一半以(yi)上。國(guo)(guo)內(nei)脫硫廢水(shui)零排(pai)(pai)放(fang)(fang)相關專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申請(qing)(qing)(qing)多(duo)集(ji)中(zhong)在北京、江(jiang)蘇、浙江(jiang)、陜西和(he)福建等省和(he)直轄市,國(guo)(guo)外(wai)則主(zhu)要是日本(ben)栗田(tian)工(gong)業(ye)與(yu)美國(guo)(guo)康藝公(gong)司(si)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申請(qing)(qing)(qing)占(zhan)比較大(da)。從(cong)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)類型看,國(guo)(guo)內(nei)申請(qing)(qing)(qing)的(de)發明專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)與(yu)實用(yong)新(xin)型專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)占(zhan)比大(da)致均等,我(wo)國(guo)(guo)脫硫廢水(shui)處理技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)大(da)多(duo)以(yi)現有(you)(you)工(gong)廠(chang)實際存在的(de)問題為(wei)導向(xiang)進(jin)(jin)行(xing)改進(jin)(jin)和(he)創(chuang)(chuang)新(xin)。從(cong)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)申請(qing)(qing)(qing)人看,在國(guo)(guo)內(nei)脫硫廢水(shui)排(pai)(pai)放(fang)(fang)處理領域(yu),企業(ye)是技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)的(de)主(zhu)要力量(liang),其(qi)(qi)中(zhong)以(yi)中(zhong)國(guo)(guo)石油(you)化(hua)工(gong)集(ji)團有(you)(you)限公(gong)司(si)和(he)大(da)唐(tang)環境產業(ye)集(ji)團股份有(you)(you)限公(gong)司(si)實力最為(wei)強勁,浙江(jiang)省能(neng)源集(ji)團有(you)(you)限公(gong)司(si)近年來也緊隨其(qi)(qi)后加快技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)發,但大(da)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)院(yuan)校(xiao)和(he)各科研(yan)機構尚(shang)未成為(wei)該領域(yu)的(de)創(chuang)(chuang)新(xin)主(zhu)體。從(cong)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)構成看,各零排(pai)(pai)放(fang)(fang)工(gong)藝都會先對脫硫廢水(shui)進(jin)(jin)行(xing)濃縮(suo)減量(liang)處理,煙(yan)道(dao)干化(hua)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)與(yu)蒸(zheng)發結(jie)晶技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)結(jie)合(he)副產物的(de)資源化(hua)利(li)(li)(li)用(yong)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)已成為(wei)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)(li)的(de)主(zhu)要申請(qing)(qing)(qing)方向(xiang)。
6 結論與展望
我(wo)國脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)零排放技(ji)術仍處于初步階段,零排放技(ji)術存在(zai)工藝(yi)不(bu)成(cheng)熟、投(tou)資運行成(cheng)本(ben)(ben)大(da)、適(shi)用(yong)(yong)(yong)性弱(ruo)等不(bu)足,推廣(guang)應用(yong)(yong)(yong)率不(bu)夠高(gao)。因此(ci)如(ru)何(he)進行技(ji)術革新,開(kai)發高(gao)效益、低成(cheng)本(ben)(ben)、適(shi)用(yong)(yong)(yong)范圍廣(guang)的脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)零排放新工藝(yi),將是(shi)技(ji)術研究重點。
現(xian)(xian)存(cun)的(de)蒸(zheng)發結晶技(ji)術具(ju)有操作(zuo)彈性大、對水(shui)質(zhi)適應能(neng)力強等優點,但也存(cun)在預處理(li)要求(qiu)高、濃縮減量復雜、系(xi)統耗能(neng)高的(de)缺點。在相關后續(xu)研(yan)究中應著重考(kao)慮脫(tuo)硫廢(fei)水(shui)預處理(li)和(he)(he)濃縮減量的(de)優化(hua)技(ji)術,開發新型化(hua)學(xue)混凝(ning)劑,提高混凝(ning)處理(li)效(xiao)果,降(jiang)低(di)用(yong)量節約成本。現(xian)(xian)存(cun)煙(yan)(yan)道煙(yan)(yan)氣余熱干化(hua)技(ji)術具(ju)有工(gong)藝(yi)簡單、耗能(neng)低(di)和(he)(he)對后續(xu)設(she)備影響(xiang)小等優點,但對工(gong)藝(yi)設(she)計要求(qiu)較高且未處理(li)終(zhong)端固化(hua)產物(wu),存(cun)在一定的(de)環(huan)境風險。在相關后續(xu)研(yan)究中應著重于煙(yan)(yan)道長度(du)及煙(yan)(yan)氣溫度(du)、液滴粒徑和(he)(he)噴嘴(zui)布置等因(yin)素對廢(fei)水(shui)處理(li)效(xiao)果的(de)影響(xiang),及優化(hua)改善后續(xu)固化(hua)產物(wu)及低(di)溫余熱的(de)綜(zong)合利用(yong)模式。
最近一種新的(de)(de)脫硫(liu)廢水(shui)零排(pai)放技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)被提(ti)出,該技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)先利用納濾(lv)(lv)系(xi)(xi)統對脫硫(liu)廢水(shui)進行初步(bu)濃縮(suo),納濾(lv)(lv)產水(shui)經由電滲(shen)析系(xi)(xi)統和(he)蒸發(fa)(fa)結(jie)晶系(xi)(xi)統處理得高純度(du)工(gong)業(ye)鹽,納濾(lv)(lv)濃水(shui)通過碟管式反滲(shen)透系(xi)(xi)統和(he)煙(yan)氣(qi)蒸發(fa)(fa)系(xi)(xi)統深度(du)處理。這種脫硫(liu)廢水(shui)雙路(lu)(lu)濃縮(suo)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)結(jie)合了(le)蒸發(fa)(fa)結(jie)晶技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)煙(yan)氣(qi)余(yu)熱干化(hua)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)優點(dian),具有(you)污染物去除徹(che)底、系(xi)(xi)統運行高效(xiao)穩定等特點(dian),或許能(neng)為(wei)燃煤電廠脫硫(liu)廢水(shui)零排(pai)放技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)優化(hua)提(ti)供新的(de)(de)思路(lu)(lu)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”