摘要：通(tong)過對比(bi)火電廠廢(fei)水(shui)(shui)(shui)近零(ling)排放技術(shu)及(ji)工程實例(li)，分(fen)析(xi)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)實現(xian)近零(ling)排放技術(shu)路線(xian)，以及(ji)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)蒸(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)晶和兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)煙道(dao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)工藝(yi)特(te)點、進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)要求(qiu)、工程造價等，為(wei)火電廠滿足節水(shui)(shui)(shui)要求(qiu)、提高(gao)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)復用率、實現(xian)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)近零(ling)排放提供參(can)考。結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，高(gao)運行費的(de)蒸(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)晶與技術(shu)不成熟的(de)煙道(dao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)相比(bi)，兩(liang)(liang)者各有利弊(bi)，應根據當(dang)地政策要求(qiu)、水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)情(qing)況(kuang)和現(xian)場實際情(qing)況(kuang)分(fen)析(xi)決(jue)定技術(shu)路線(xian)。

1 實現近零排放的關鍵

火電廠實現近零(ling)排(pai)(pai)放是將所有廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)重復利(li)(li)用(yong)(yong)后，形(xing)成終(zhong)極廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)進行處(chu)理(li)，即脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。火電廠廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)按照不同來源，主要分(fen)為生(sheng)產(chan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、生(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)(shui)以及(ji)冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)。其中，生(sheng)產(chan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)包括(kuo)化學再生(sheng)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、含(han)油廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、含(han)煤廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、排(pai)(pai)泥廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)、除灰廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)及(ji)其他工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。各類廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)經過(guo)重復利(li)(li)用(yong)(yong)、梯度利(li)(li)用(yong)(yong)、回用(yong)(yong)等方式再次利(li)(li)用(yong)(yong)，最終(zhong)形(xing)成高含(han)鹽量的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)，并經脫(tuo)(tuo)硫(liu)裝(zhuang)置(zhi)使用(yong)(yong)形(xing)成脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(如循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)、各種膜(mo)法工(gong)(gong)藝形(xing)成的(de)(de)濃水(shui)(shui)(shui)(shui)等都可(ke)以作為脫(tuo)(tuo)硫(liu)工(gong)(gong)藝水(shui)(shui)(shui)(shui))。因此，火電廠廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)實現近零(ling)排(pai)(pai)放的(de)(de)關鍵在于(yu)處(chu)理(li)脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。

2 脫硫廢水常規工藝

脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)(shui)(shui)成分(fen)復雜。具有高濁度(du)、高鹽分(fen)、強腐蝕(shi)性(xing)及(ji)易(yi)結垢等特(te)點。其中Cl離子濃(nong)度(du)超(chao)過(guo)10000mg/l。pH為.5~6.5。含有大量亞硝酸鹽、懸浮物、重(zhong)金屬(shu)(shu)離子等。由于水(shui)(shui)(shui)質不同于其他的(de)工業廢水(shui)(shui)(shui)。處理(li)(li)(li)難度(du)較大。必須對(dui)其進行單獨(du)處理(li)(li)(li)。目前大多數老舊電廠采用(yong)化(hua)學沉(chen)(chen)淀(dian)法處理(li)(li)(li)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)(shui)(shui)。主要是通過(guo)氧化(hua)、中和(he)、沉(chen)(chen)淀(dian)、絮凝等工藝去除(chu)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)(shui)(shui)中的(de)重(zhong)金屬(shu)(shu)和(he)懸浮物等污(wu)染(ran)[１]。化(hua)學沉(chen)(chen)淀(dian)法具有操作簡單、運行費用(yong)較低的(de)優點。但在實(shi)際運行中存在較多問(wen)題。如出水(shui)(shui)(shui)中SS和(he)COD指標(biao)不達(da)標(biao)。此外。在污(wu)泥脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)中。也(ye)存在板框壓濾機故障(zhang)率高、運行維(wei)護(hu)困難等問(wen)題。雖然常規脫(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)工藝可以滿足(zu)達(da)標(biao)排(pai)放要求。但無法實(shi)現廢水(shui)(shui)(shui)近(jin)零排(pai)放。

3 脫硫廢水近零排放處理工藝

截止目前，火電廠脫硫廢(fei)水處理大(da)致分為3類。

①經常規處(chu)理(li)后，達標排放；

②經常規(gui)處理后(hou)，進行梯級復用，可用于撈渣(zha)機(部分(fen)電廠干除渣(zha)后(hou)已經取消)、干灰拌濕和灰場噴灑(sa)，不(bu)對外排放；

③深(shen)度處(chu)理(li)，實現近零排(pai)放:當(dang)火電廠灰渣綜(zong)合利(li)用程度較高(gao)，干(gan)灰渣和(he)灰場不能容(rong)納全部脫硫(liu)廢水時，通過(guo)對脫硫(liu)廢水進行深(shen)度處(chu)理(li)，實現廢水不外排(pai)。

目(mu)前，主流(liu)的脫硫廢水深度(du)處理工藝由３個模(mo)塊構成，即預處理、濃縮和結晶(jing)。

3.1 預處理過程

預(yu)處(chu)理工(gong)(gong)程主(zhu)要(yao)對脫硫廢(fei)水進行軟(ruan)(ruan)化，降(jiang)低(di)后續工(gong)(gong)藝(yi)(yi)結垢風險，可以(yi)去(qu)除懸浮物、重金屬和濁度，對脫硫廢(fei)水中有機(ji)物和氨氮去(qu)除效果較差，此過程對藥劑的(de)依賴性較強，并隨著脫硫廢(fei)水水質變化，藥劑投加量差異很大，對系(xi)統(tong)運行費用(yong)產生直接影響。常用(yong)的(de)軟(ruan)(ruan)化方法(fa)(fa)包括石(shi)灰軟(ruan)(ruan)化法(fa)(fa)、純堿軟(ruan)(ruan)化法(fa)(fa)和樹脂軟(ruan)(ruan)化法(fa)(fa)等，以(yi)及上述方法(fa)(fa)的(de)組(zu)合處(chu)理工(gong)(gong)藝(yi)(yi)[２]。

3.2 濃縮過程

濃(nong)縮過程(cheng)主要(yao)由過濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)實(shi)現，經過充分軟化處理的(de)廢(fei)水(shui)(shui)，含鹽量(liang)(liang)約在(zai)30000mg/L~60000mg/L，通過濃(nong)縮處理后含鹽量(liang)(liang)提高到200000mg/L，回(hui)收約70％~90％的(de)水(shui)(shui)。常用的(de)過濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)有(you)微(wei)濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)(MF)、超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)(UF)、納濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)(NF)、反(fan)滲(shen)透膜(mo)(mo)(mo)(RO)和(he)正滲(shen)透(FO)[３]。針對不(bu)同脫硫廢(fei)水(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)質特點，可(ke)用多種膜(mo)(mo)(mo)組合技術來實(shi)現廢(fei)水(shui)(shui)濃(nong)縮。

3.3 結晶過程

結(jie)(jie)(jie)晶(jing)過(guo)程也可稱(cheng)為固化(hua)(hua)處(chu)理，是(shi)近零排放處(chu)理工(gong)藝的(de)核心模塊(kuai)，結(jie)(jie)(jie)晶(jing)過(guo)程所得(de)(de)鹽(yan)分(fen)的(de)純度是(shi)由(you)前(qian)序(xu)工(gong)藝(如，漢川項目采用分(fen)鹽(yan)膜將(jiang)廢(fei)水中的(de)氯化(hua)(hua)鈉(na)和硫酸鈉(na)進行分(fen)離，便于后(hou)續蒸(zheng)發(fa)結(jie)(jie)(jie)晶(jing)獲得(de)(de)高純度的(de)氯化(hua)(hua)鈉(na)工(gong)業鹽(yan))以及系統總(zong)體工(gong)藝設計(ji)決(jue)定。目前(qian)，國(guo)內外結(jie)(jie)(jie)晶(jing)過(guo)程的(de)主要工(gong)藝包括(kuo)蒸(zheng)發(fa)結(jie)(jie)(jie)晶(jing)、直(zhi)接煙(yan)道蒸(zheng)發(fa)、旁(pang)路煙(yan)道蒸(zheng)發(fa)等。

3.3.1 蒸(zheng)(zheng)發(fa)結晶(jing)是廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)近(jin)零排放處理中(zhong)常(chang)用(yong)的方(fang)法之一，其基本原理為:進入蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)的廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通過蒸(zheng)(zheng)汽或(huo)(huo)電熱(re)器(qi)加熱(re)至沸騰，廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分逐漸蒸(zheng)(zheng)發(fa)成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蒸(zheng)(zheng)汽，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蒸(zheng)(zheng)氣經冷卻后重新(xin)凝結成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)而重復利(li)用(yong)，廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的溶解性固體被截留在(zai)蒸(zheng)(zheng)殘液中(zhong)，隨著濃縮(suo)倍數(shu)的提高，最終以晶(jing)體形式析出(chu)。蒸(zheng)(zheng)發(fa)結晶(jing)可采用(yong)多效強制循環蒸(zheng)(zheng)發(fa)結晶(jing)MED工藝或(huo)(huo)蒸(zheng)(zheng)發(fa)機械(xie)再壓縮(suo)蒸(zheng)(zheng)發(fa)結晶(jing)MVR工藝技(ji)術兩種方(fang)案[４]。目前(qian)的河源電廠、恒益(yi)電廠、長興電廠、漢(han)川(chuan)電廠等實現了脫硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的近(jin)零排放。

3.3.2 直接煙道蒸發(fa)是(shi)將脫硫(liu)系(xi)統排(pai)出(chu)的(de)(de)廢(fei)(fei)水漿液(ye)與加(jia)壓空(kong)氣(qi)(qi)混合(he)后，廢(fei)(fei)水經(jing)霧化噴入空(kong)預器(qi)與除(chu)塵器(qi)之間煙道內，霧化液(ye)滴與高溫煙氣(qi)(qi)充分(fen)接觸，氣(qi)(qi)液(ye)兩相發(fa)生強(qiang)烈熱交換后蒸發(fa)，煙氣(qi)(qi)溫度降(jiang)低至(zhi)酸露點(dian)以上。廢(fei)(fei)水蒸發(fa)后所(suo)析(xi)出(chu)的(de)(de)金屬鹽、懸浮物等物質隨煙氣(qi)(qi)進入后面的(de)(de)除(chu)塵系(xi)統中被脫除(chu)[５]。該(gai)工藝(yi)目(mu)前在(zai)臨汾電廠、濰坊、土右等電廠應(ying)用。

3.3.3 旁路煙道蒸(zheng)發是從空預器(qi)與SCR之間的(de)煙道中(zhong)引(yin)出少量煙氣，進入(ru)(ru)蒸(zheng)發結晶器(qi)，利用(yong)高溫煙氣將濃水(shui)迅速蒸(zheng)發，廢水(shui)蒸(zheng)發產生的(de)水(shui)蒸(zheng)氣和(he)結晶鹽隨煙氣一起進入(ru)(ru)除塵器(qi)，從而達(da)到除鹽效果[６]。該(gai)技術已在萬方(fang)鋁業熱電廠投入(ru)(ru)使用(yong)。

4 廢水近零排放展望

從(cong)技術(shu)普遍實(shi)施難度(du)看，現有的(de)(de)蒸(zheng)發(fa)結(jie)晶工藝(yi)相(xiang)對復雜(za)，成本高，結(jie)晶后產生的(de)(de)混(hun)鹽(yan)(yan)(yan)作(zuo)為固廢加以(yi)處理(li)，達到(dao)可(ke)銷售工業(ye)(ye)鹽(yan)(yan)(yan)等(deng)級(ji)的(de)(de)不滿足《中華(hua)人民共和國鹽(yan)(yan)(yan)業(ye)(ye)管理(li)條例》中第(di)十七條“禁止(zhi)利用(yong)鹽(yan)(yan)(yan)土、硝土和工業(ye)(ye)廢渣(zha)、廢液加工制鹽(yan)(yan)(yan)”規定.煙(yan)道氣(qi)蒸(zheng)發(fa)等(deng)由于項(xiang)目相(xiang)對較(jiao)少，技術(shu)成熟度(du)有待(dai)于進一步實(shi)踐(jian)驗證。煙(yan)道氣(qi)蒸(zheng)發(fa)后煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)含量(liang)(liang)將提高，“加重對環境質量(liang)(liang)的(de)(de)影響”是否會成為輿論的(de)(de)關注有待(dai)觀察.從(cong)經(jing)濟(ji)(ji)(ji)性看，脫硫廢水通過灰場噴淋、撈渣(zha)機、達標排放等(deng)方式(shi)是目前最簡單經(jing)濟(ji)(ji)(ji)實(shi)用(yong)的(de)(de)方式(shi)，煙(yan)道氣(qi)蒸(zheng)發(fa)相(xiang)對較(jiao)為經(jing)濟(ji)(ji)(ji)，蒸(zheng)發(fa)結(jie)晶工藝(yi)經(jing)濟(ji)(ji)(ji)性相(xiang)對較(jiao)差，在目前火電普遍虧損的(de)(de)背景下難以(yi)實(shi)施。

綜上所述，高運(yun)行費的蒸發結(jie)晶與技(ji)術不成(cheng)熟的煙道蒸發相(xiang)比，兩者(zhe)各有利弊，應根據(ju)水(shui)質情況分析決定技(ji)術路線，隨著低(di)成(cheng)本、低(di)能(neng)耗、高去除(chu)率、綠色環保(bao)的脫硫(liu)廢(fei)水(shui)處理技(ji)術不斷(duan)開發，脫硫(liu)廢(fei)水(shui)處理技(ji)術將助(zhu)成(cheng)電廠實現近(jin)零(ling)排放，直到實現低(di)成(cheng)本廢(fei)水(shui)零(ling)排放。

[參考文獻]

[１]劉維平．燃煤電廠脫硫廢(fei)水(shui)處理技(ji)術研究與應用(yong)進展分析[J]．中國資源綜合利用(yong)，２０１８，(１１)．

[２]方(fang)緒才(cai)．脫硫廢水(shui)的(de)零排放(fang)預處理[J]．化工設(she)計通(tong)訊，２０１８，(１２)．

[３]楊躍傘(san)，苑志華，張凈瑞，等(deng)．燃(ran)煤電廠(chang)脫硫(liu)廢水零排(pai)放技術研究進展[J]．水處理技術，２０１７，(６)．

[４]李(li)霞，張晗(han)，涂安琪．火電(dian)廠(chang)脫(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)處理工(gong)藝(yi)的改(gai)進和新(xin)工(gong)藝(yi)的探討[J]．內蒙古科技與經濟，２０１８，(２３)．

[５]馬雙(shuang)忱(chen)，柴峰(feng)，吳文龍，等(deng)．脫硫(liu)廢(fei)水煙道噴霧蒸發(fa)的數(shu)值模擬[J]．計算機與應(ying)用化(hua)學，２０１６，(１)．

[６]張凈瑞，梁海山，鄭煜銘，等．基(ji)于旁路煙道(dao)蒸發的脫硫(liu)廢水零排(pai)放技術在火電廠的應用[J]．環境工程，２０１７，３５(１０):５~９．

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章