脱硫废水零排放处理技术分析★★★
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火电厂脱硫废水“零排放”技术方案分析一、国内现状。
1、国内火电厂现状、我国电厂脱硫废水的处理方式种类繁多,大至分为二种: a 、高浓度的脱硫废水喷入炉渣中,通过炉渣吸收脱硫废水中的重金属和盐,达到降低溶液中重金属和氯盐的浓度的目的,实践结论告诉我们此方法确实有一定的功效,但是重金属、氯盐含量还是很高,再次回用此溶液时,常常引起喷淋装置的喷淋头堵塞(盐含量太高,蒸发结晶太快, 引起堵塞)。
b 、高浓度的脱硫废水,经过碱液处理(如Ca(OH2等碱性溶液,使大量重金属生成盐继而沉淀,达到去除重金属离子的目的,去除重金属的溶液加入适量的盐酸(Hcl 调节溶液的PH 值,使PH 值在6~9之间,处理后的溶液经过膜处理(渗透)排放或回收水,膜处理产生的废水做沉淀絮凝处理。
2、国际火电厂脱硫废水处理现状。
现行国外典型的脱硫废水处理技术,基于脱硫废水的排放特征而来针对不同种类的污染物,采用不同的去除方法。
a 、酸碱度调节(去除)。
在废液中加入石灰乳或其他碱性化学试剂(如NaOH 等)将PH 值调至6~7,可以有效的去除氟化物(生成CaF 2沉淀)和部分重金属。
然后再加入有机硫和絮凝剂,将PH 值调到8~9,使金属以氢氧化物和硫化物沉淀的形式沉淀。
去除重金属和悬浮物后废水即可排放。
b 、汞、铜等重金属的去除。
沉淀分离去除汞、铜等重金属沉淀分离是一种常用的金属分离法,脱硫废水一般采用加入可溶性氢氧化物如NaOH ,产生氢氧化物沉淀来分离重金属离子,在脱硫废水处理中,一般控制PH 值在8.5~9之间,使一些重金属,如铁、铜、铅、镍和铬生成氢氧化物沉淀。
对于铜、汞等重金属,一般采用加入可溶性硫化物如硫化钠,使其产生Hg 2S 、CuS 等沉淀,这二种沉淀的物质溶解度都很小,溶度积数量级在10-40~10-50之间,对于汞使用硫化钠,只要添加小于1mg/L的S 2-,就对小于1ug/L浓度的汞产生作用,为了改善重金属析出过程制备一种能良好沉淀的泥浆,一般可使用三价铁盐如Fecl 3及一般为阴离子的絮凝剂,通过以上二级处理就可达标。
探究脱硫废水常规处理及零排放分析作为社会力量发展的主力军,火力发电,在构建和谐社会和发展循环经济的背景下,如何减少火电技术对环境的污染,对不可再生能源的影响,在过剩电力容量的情况,只有火电技术可以不断改良和发展,以满足和谐社会的要求。
在发电过程中,水与我们身体的血液一样重要。
废水的产生是不可防止的。
为了实现来自火力发电的废水的零排放要求,以下是废水零排放的技术,并分析相应的优点和缺点。
1脱硫废水的来源及特点1.1脱硫废水的来源脱硫废水主要来源于湿法脱硫工艺。
湿法脱硫是锅炉排出的烟气脱硫的主要方法。
脱硫方法可以到达降低烟气中二氧化硫含量的目的,但需要认识到。
是的,为了保持脱硫装置中的物料平衡,系统中存在的废水必须适当排放,产生的废水称为脱硫废水。
脱硫废水中有许多有害物质。
其中,氯化物和痕量金属是重要的组成部分。
如果未经处理就排出,很容易影响环境。
因此,有必要注意这个问题。
脱硫废水处理方法的应用已成为必然。
1.2脱硫废水的特点脱硫废水的特点主要表达在以下方面:第一,脱硫废水中,含有重金属以及氯化物等元素,PH值集中在4-6.5之间。
第二,脱硫废水中,包括石膏6kg.h-1。
第三,脱硫废水中,含可溶性盐分的H20为45006kg.h-1o除此之外,脱硫废水还包括MgC03等物质。
2脱硫废水常规处理原理及工艺流程由于脱硫装置浆液中的水富含重金属元素,C1-和细颗粒在连续循环过程中,脱硫设备的腐蚀加速,影响脱硫效率,另一方面影响质量石膏因此,脱硫装置应将一定量的废水排入脱硫废水处理系统,经中和,沉淀,絮凝,沉淀,脱水处理后,到达标准后排入工业废水调节池。
原废水处理工艺系统由中和、沉降、絮凝、沉淀和脱水系统组成。
2.1中和反应首先,将来自脱硫系统的吸收塔的废浆收集在废水缓冲罐中并泵送到废水处理系统的反应罐和罐中。
在中和槽中参加定量的石灰乳,将废水的PH值提高到9~9.7,以降低废水的腐蚀性,同时减少大部分重金属的含量。
燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术燃煤电厂脱硫废水多采用物化法处理,处理后的废水虽能达标排放,但盐分及氯离子的含量仍很高,导致水体矿化及土壤碱化,也会造成资源浪费。
因此,研究脱硫废水零排放(Zero-Liquid Disge,ZLD)工艺,不向环境中排出任何废液,回用废水并回收废水中的有用资源,是火力发电厂实现可持续发展的必由之路,也是未来脱硫废水系统研究的重要方向。
为了符合相关法律法规和相关产业政策,燃煤电厂废水零排放势在必行。
然而,传统的脱硫废水处理技术不能满足电厂零排放要求,探索有效且经济的脱硫废水零排放技术迫在眉睫。
一、脱硫废水的预处理1.化学沉淀。
化学沉淀是通过投加化学药剂使水中的钙、镁离子形成沉淀而被去除,从而使废水得到软化。
该法可有效去除钙、镁和硫酸根等离子,技术成熟,但污泥量大。
根据采用的药剂不同,常用的方法有石灰-碳酸钠法、氢氧化钠-碳酸钠法。
两者均有较好的软化效果;后者相比于前者,投加量少,对Ca2+、Mg2+去除率更高,但SO42-去除率偏低。
2.混凝沉淀。
化学沉淀后的废水含有大量胶体和悬浮物,通过投加混凝剂,混凝沉淀使其形成絮凝体,经沉淀过程发生固液分离而从水中去除。
混凝沉淀尽管可有效去除水中大部分悬浮物,但出水仍含有部分细微悬浮物,且处理效果不稳定,易受水质波动的影响。
常用的混凝剂有聚合氯化铝和聚硅酸铁,后者在脱硫废水处理中的效果优于前者。
3.过滤。
为进一步降低废水的浊度,确保后续系统进水水质,混凝沉淀常常需与过滤单元联用。
常用的过滤技术有:多介质过滤、微滤、超滤、纳滤等。
其中,内压错流式管式微滤,膜管内料液流速高,前处理无需投加高分子絮凝剂,甚至无需沉淀池,自动化程度高,运行稳定,适用于高固体含量废水的处理,因而在脱硫废水预处理中具有一定的技术优势。
此外,纳滤可实现不同价盐的分离,实现脱硫废水的资源回收,如华能玉环电厂用纳滤纯化的NaCl溶液制备了NaClO等药剂。
由于脱硫废水水质复杂多变,实际工程需根据水质特性及后处理系统的要求来选择适宜的预处理方法。
脱硫废水零排放技术与工艺路线探讨脱硫废水是指发电厂、石化企业、钢铁企业等工业生产过程中产生的含有硫化物的废水。
由于硫化物对环境和人体健康有害,因此脱硫废水的处理成为工业生产中一项重要的环保工作。
目前,针对脱硫废水的处理技术已经有了很大的进步,零排放技术与工艺路线成为了研究的热点之一。
本文将探讨脱硫废水零排放技术与工艺路线的现状及发展趋势。
一、脱硫废水的处理技术现状当前,脱硫废水处理技术主要包括生物法、化学法和物理法。
生物法是利用微生物将脱硫废水中的硫化物氧化成硫酸盐,从而实现废水中硫化物的去除。
生物法处理技术具有操作简单、成本低廉、处理效果好等优点,但也存在着对温度、pH值等操作条件敏感的不足。
化学法包括氧化法、还原法、沉淀法等,通过化学反应将废水中的硫化物转化成沉淀物或氧化物,然后进行分离。
物理法主要是利用过滤、吸附、膜分离等技术将废水中的硫化物分离出来。
这些处理技术在不同程度上可以实现脱硫废水的去除,但仍存在着处理成本高、排放标准不达标、二次污染等问题。
二、脱硫废水零排放技术的发展趋势1. 高效脱硫技术的应用高效脱硫技术主要包括高效生物法、高效化学法和高效物理法等。
高效生物法通过改良微生物菌种或工艺条件,提高脱硫菌对硫化物的降解能力,进而实现对脱硫废水的高效处理。
高效化学法则是通过引入新型化学试剂或改良传统的化学反应条件,提高对脱硫废水的处理效率。
而高效物理法则是通过改良过滤、吸附、膜分离等技术,提高对脱硫废水中硫化物的分离效率。
这些高效技术的应用将大大提升脱硫废水处理的效率,为实现零排放奠定了技术基础。
2. 循环利用技术的开发循环利用技术主要是指将废水中的硫化物转化成可以循环利用的产物,从而达到废水零排放的目的。
目前,广泛研究的循环利用技术包括硫回收、资源化利用等。
硫回收技术主要是指将废水中的硫化物转化成硫酸盐等产品,然后进行资源化的利用。
而资源化利用技术则是将脱硫废水中的硫化物转化成肥料、复合材料等有机化合物,实现对废水的资源化利用。
能源环保与安全一、探讨燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺的重要意义在我国,发电依然主要依靠火力发电,同时这也是我国经济发展的重要保障之一。
另外,虽然以煤炭为主要燃料的火电厂为我国提供了稳定的电力资源,但是其在发电过程中产生的以二氧化硫为主的各种污染物也给环境带来了严重的负担。
探讨燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺是为了从根本上解决火电厂的污染物排放问题,该项工作的开展对电力行业的健康发展具有深远意义。
二、燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺探讨1.预处理技术总结脱硫废水特点可知,水质成分复杂,并且回收处理难度较高,基于此,应选用适合的预处理技术,以便为接下来的工序运行起到铺垫作用。
预处理技术具有多样性,其中,应用频率最高的当属软化预处理技术,具体指的是二级沉淀软化法,沉淀方式有两种,分别为化学沉淀和混凝沉淀,化学沉淀即适量添加药剂,如碳酸钠、石灰乳,借此减少无机垢,但化学沉淀法稳定性较差,至今尚未发现成功工程案例。
混凝沉淀即添加适量混凝剂,待絮凝体形成、沉淀、分离操作后去除杂质,这种方法虽然能够去除大体积悬浮物,但仍停留小体积悬浮物,并且处理稳定性得不到保证,受水质波动影响较大。
最后针对废水过滤处理,以此减轻废水浑浊度,最为常用的过滤技术主要有介质微滤、介质过滤、介质纳滤、介质超滤等,内压错流式管式微滤自动化效果显著,并且运行稳定性较强,在高固体废水中利用率较高,对比于其他过滤技术,内压错流式管式微滤技术应用优势较明显。
应用纳滤技术能够高效回收废水资源,并且支持药剂制备。
2.蒸发固化技术蒸发技术处理脱硫废水,主要以蒸发结晶法,以及烟道气蒸发法为主,前者应用原理为:废水蒸发处理后,提炼可用水资源,在这一过程中,蒸发处理装置主要有结晶器,通过蒸发浓缩、喷雾干燥等操作提高废水利用率,这为机械蒸汽压缩工艺应用起到奠基作用。
这种蒸发技术应用期间会消耗大量电能,并且需要为相关设备及装置准备足够空间,同时,设备维修养护操作需要投入大量资金,废水水质控制难度相对较大。
燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术中国燃煤电厂的实际运行中,废水的脱硫处理是一个非常重要的环节。
早些年国家对燃煤电厂的废水的脱硫处理的要求比较少,因此该工作也较为粗放化,但是经过实践证明,不进行零排放要求的污水处理,对环境造成的污染是非常严重的,因此废水的脱硫处理的重要性就凸显出来。
根据2017年中国环保部公布的《火电厂污染防治技术政策》规定,火电厂的水污染防治工作需要满足“一水多用”的原则,并且实现废水的循环利用。
文章以燃煤电厂的脱硫废水零排放处理技术为例进行探讨研究。
一、脱硫废水零排放处理技术内涵和产生原因在一些煤质不高的煤炭燃烧过程中,会产生大量的SO2,其通过废水和废气的方式排到大气和自然界会造成SO2污染,从而产生严重的酸雨问题,脱硫废水零排放处理的技术就是为了避免这种严重的环境污染问题,对燃煤后产生的废水进行无污染处理,保证排放的废水符合国家标准的一种技术。
从可持续发展的政策角度来看,中国水资源储量匮乏,若不在工业废水处理方面把关,势必会影响到居民的饮水安全,因此脱硫废水零排放处理技术的应用和落实是大势所趋。
二、脱硫废水零排放处理技术的技术原理2.1 脱硫废水特征分析对5个燃煤电厂的脱硫废水水质进行检验分析(见表1),通过对钙离子、镁离子、含盐量等指标检测发现不同电厂的脱硫废水水质之间差别较为明显。
但是一般来说,废水中的Cl含量都非常高,盐分很高,导致下游的管道设施很容易被腐蚀。
此外,SO42-,Mg2+的含量也非常高,其为造成酸雨的原因。
除了这些含量超标严重的测试项目以外,脱硫废水的特点还有以下4点:(1)水中含有中国限制排放的一类污染物,如Pb,Hg等元素。
(2)氨氮超标,其很容易造成水质富营养化。
(3)水质中含有大量的悬浮物,如SiCO2,Al(OH)2等。
(4)SO42-的质量浓度最高可以达到49524mg/L,水体需要进行严格的污水排放处理。
2.2 脱硫废水零排放处理原理根据中国有关部门发布的《污水综合排放标准》,脱硫废水内的污染物浓度需要在国家允许的最高排放浓度标准之内,才可排放或者回收利用。
火力发电厂脱硫废水“零排放〞处理技术随着中国水环保政策趋于严控,火力发电厂脱硫废水"零排放";理念不断升温。
脱硫废水是火电厂最难处理的末端废水,单一技术路线的废水处理方案往往难以兼顾目标与本钱。
本文分析了各种深度处理方法以及具体的应用环境,提出针对不同成分的废水需要有不同的应对处理措施,对于推动脱硫废水处理工作,实现脱硫废水零排放具有重要意义。
一、脱硫废水来源采用湿法脱硫工艺的燃煤电厂在运行中,需要维持脱硫装置〔FGD〕当中浆液循环系统的平衡度,防止离子等可能对脱硫系统和设备带来的不利影响,同时排放系统中的废水,保持脱硫系统水平衡。
从来源上看,脱硫废水主要从石膏旋流器或废水旋流器的溢流处产生。
经研究发现,在脱硫废水中,有相当比例的重金属以及各种无机盐等,如果这些含有高浓度盐分的废水不经过有效处理就直接排放到大自然环境中,会严重影响生态健康,也不利于地下水资源的保护。
二、脱硫废水进行零排放处理的必要性目前,燃煤电厂烟气脱硫装置应用最广泛的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。
为保证脱硫系统的平安运行和保证石膏品质而排放的脱硫废水,其中含有大量的杂质,如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等,很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,需要进行净化处理才能排放水体。
国内多数燃煤电厂净化脱硫废水采用的常规处理工艺即"三联箱";技术,采用物理化学方法,通过中和、沉降、絮凝和澄清等过程对脱硫废水进行处理,通常使用的药剂包括氢氧化钙/氢氧化钠、有机硫、铁盐、助凝剂、盐酸等。
该工艺能够去除脱硫废水中对环境危害较大的重金属等有害物质和悬浮物,但不能去除氯离子,处理出水为高含盐废水,具有强腐蚀性,无法回收利用。
排入自然水系后还会影响环境,潜在环境风险高。
随着国家对环境污染的治理日益提速,对废水的排放要求也越来越严格。
燃煤电厂在资源约束与排放限制方面的压力陡然上升,脱硫废水排放已经是燃煤电厂面临的严重的环保问题。
火电厂脱硫废水零排放技术分析国务院发布“水十条”以来,国家将强化对各类水污染的治理力度,特别对火电、造纸行业企业核发排污许可证。
环保部明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。
鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺,实现脱硫废水不外排。
本文以火电厂脱硫废水零排放技术进行分析,针对不同水质及电厂的现状进行分析不同工艺的选择建议及优势。
根据“十三五”规划,火电厂的烟气脱硫脱硝已基本实现超底排放,对于水的排放近零排放问题已提到日程上来了。
电厂的废水处理经过梯级利用,最后集中到脱硫废水上来,对于火电厂废水零排放也即是脱硫废水零排处理。
故对于脱硫废水零排放的处理技术研究非常必要。
一、脱硫废水零放的实施背景(一)2015年4月16日,国务院发布《水污染防治行动计划》(《水十条》),国家将强化对各类水污染的治理力度,提出最严格的源头保护和生态修复制度,全面控制污染物排放,着力节约保护水资源,全力保障水生态安全。
(二)2016年11月10日,国务院出台了《控制污染物排放许可制实施方案》国办发[2016]81号,文中第三条明确指出率先对火电、造纸行业企业核发排污许可证。
(三)2016年11月24日,国务院发布了《“十三五”生态环境保护规划》国发〔2016〕65号,文中指出十三五期间实施工业污染源全面达标排放计划,深入推进重点污染物减排。
电力、钢铁、冶金、造纸等高耗水行业达到先进定额标准。
(四)2017年1月10日,环保部发布了《火电厂污染防治技术政策》,文中明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。
鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺,实现脱硫废水不外排。
(五)新建项目环评的要求。
从近两年国务院密集发布的环保政策表明,党中央、国务院高度重视生态环境保护工作,工业企业耗水大户在水资源约束与排放限制方面的压力陡然上升,加快落实深度节水和废污水零排放已成为必然选择。
(六)企业降本增效的需求近几年,工业企业生产取水单价增幅已超过50%,北方部分地区的增幅已超过100%。
脱硫废水零排放预处理技术随着国家、地方对水资源严格调控政策的密集出台,完全零排放已成为废水治理的必然发展方向,电厂节水、零排放工作已经开始全面启动。
为实现完全零排放,目前普遍接受的主体思路是采用预处理→浓缩减量→结晶→固体结晶物处理来达到这一目标。
具体采用的技术工艺如:传统的混凝沉淀、微滤;超滤、纳滤、反渗透、高压反渗透;自然蒸发结晶、蒸发塘、机械喷雾蒸发、烟道喷雾蒸发、旁路烟气蒸发等改良工艺或者其组合工艺。
这些技术都各具优势,但存在的问题是:不管是膜浓缩、热法浓缩或者末端结晶阶段,污垢、盐垢、腐蚀问题刻不容缓,设备维护成本高,因此如何做好废水的预处理,减少废水中污染因子,保证末端进水水质显得尤为重要。
本文针对脱硫废水的零排放,结合目前理论研究及电厂实际应用,探讨了一种应用于实践工程的脱硫废水预处理方法,以期为将来零排放技术的研究开发及工程应用提供参考。
1、脱硫废水预处理技术现状分析脱硫废水的水质受石灰石的品质、煤种的不同、吸收塔内浆液的浓缩倍率等影响很大,但普遍呈现出水质偏酸性、悬浮物含量高、微量重金属及氟化物、过饱和的亚硫酸盐和硫酸盐、含硅、硬度大、氯离子浓度高的特点。
目前应用广泛的预处理方法主要是化学加药混凝沉淀法、微滤、平板/卷式纳滤、电渗析、晶种软化法等,目的是在废水蒸馏前,先尽可能多的去除水中易结垢的Ca2+、Mg2+或SO42-,降低废水浓缩蒸发过程中的易结垢倾向,常规的处理工艺流程如图1所示。
电厂普遍采用的石灰澄清池/高密池单元即是传统的化学沉淀-混凝澄清工艺,它自身有着不可替代的优势。
在长期的应用过程中,我们对药剂的投加种类、投加方式、数量、比例、搅拌时间等参数把握的更加准确,随着工艺设备的不断改进以及运行经验的积累,该工艺可以去除大部分的悬浮物、重金属及有机物,出水水质较好。
其缺点:一是处理效果不稳定,容易受到来水水质水量波动、水温变化等因素的影响;二是加入的消石灰、絮凝剂、助凝剂等一系列药剂去除的是水中大部分的暂硬,对永硬成分并未去除,这部分溶解性固体仍会在后续处理过程中浓缩结晶出来引起设备严重结垢;三是出水水质中一些离子浓度不能满足膜浓缩减量系统进水要求。
脱硫废水零排放处理技术分析本文对脱硫废水的来源、特点、常规处理工艺以及零排放处理工艺开展了分析,并对不同脱硫废水零排放的处理工艺的优缺点开展了比照分析,指出各工艺的技术优势和发展前景。
目前,国家对环境保护越来越重视,环保标准也越来越全面,越来越严格。
对电力行业烟气污染物排放也有明确规定,其中SO2的排放浓度限值也越来越低。
现国内大部分脱硫项目采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,这种技术会产生脱硫废水,传统的脱硫废水处理工艺虽然对废水中的部分污染物有一定的处理能力,但是无法去除废水中的氯离子和盐。
随着脱硫废水排放标准越来越严格,脱硫废水零排放已经成为必然发展趋势。
常规脱硫废水处理工艺1.1脱硫废水来源石灰石-石膏湿法脱硫技术原理是石灰石浆液与SO2反应生成石膏实现对SO2的去除。
为了到达一定的SO2脱除效率往往需要石灰石浆液在系统中不断循环,增加与SO2的接触时间,而浆液中的水在不断循环过程中会不断富集重金属和氯离子,为了保证脱硫系统的连续稳定运行,必须从系统中排放一部分废水,防止重金属和氯离子的富集。
脱硫废水一般来自于脱硫系统的石膏旋流器溢流或真空皮带脱水机的滤布冲洗水和滤液水。
1.2脱硫废水特点1)成分复杂、水质波动大脱硫废水来水水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石膏品质等因素有关,这些因素造成了脱硫废水成分复杂,且其中任一方面因素的变化都会导致脱硫废水水质的变化。
2)氯离子含量高、腐蚀性强脱硫系统在运行过程中会不断富集氯离子,脱硫系统运行时一般控制氯离子浓度在15000~20000ppm时排放废水,因此,脱硫废水氯离子含量高,具有很强的腐蚀性,对设备、管道的防腐蚀要求高。
3)硬度大、易结垢石灰石-石膏湿法脱硫技术造成排放的脱硫废水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高,脱硫废水硬度大、易结垢。
4)含盐量高脱硫废水的含盐量很高,一般在20000~60000mg/L之间。
5)悬浮物含量高脱硫废水中的悬浮物主要受煤质和脱硫系统运行工况变化的影响,一般在5000~10000mg/L,极端情况下悬浮物含量会更高。
脱硫废水零排放处理技术一、概述脱硫是煤炭、石油、化工等行业中的一项常见的工艺,其目的是去除燃料中的二氧化硫,以减少环境污染。
在脱硫过程中,会产生大量的废水,如何对这些废水进行有效处理,是一个需要解决的难题。
传统的脱硫废水处理技术主要是采用化学沉淀法和生物处理法,这些方法虽然可以达到污染物排放标准,但其本身也存在一些缺点,如废水处理周期长、成本高等。
随着科技的不断进步,诸如膜技术、吸附技术等新型工艺的出现,使得脱硫废水零排放处理技术得到了进一步的发展与完善。
二、脱硫废水成分脱硫废水的主要成分是二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、氯化物、氟化物、杂质离子及有机物等。
这些成分的组成情况因产生废水的工业类型、脱硫方式、燃料性质等因素而有所不同。
三、脱硫废水处理技术1. 化学沉淀法化学沉淀法作为一种传统的脱硫废水处理方法,其基本原理是通过加入化学物质使废水中的固体或金属离子等沉淀,从而达到除污效果。
具体而言,化学沉淀法主要是通过加入化学药剂,引起污染物的沉淀或者结晶,其中因为氢氧化物比较常见,可以将之举例说明。
将pH值调整到9-10之间,加入适量氢氧化钠(NaOH),废水中的Cr3+、Cd2+、Cu 2+、Hg2+等金属离子会被氢氧化物络合为上述离子的羟化物沉淀。
2. 生物处理法生物处理法是废水处理技术中的一种比较成熟的方法,其主要依靠微生物对废水中的有机物进行分解和降解,同时生物处理法具有操作稳定、流程简单、处理效率高等优点。
但是对于脱硫废水而言,其主要成分并不是有机物而是无机物,因此生物处理法在处理脱硫废水过程中效率不高。
3. 膜技术膜技术是近年来快速发展的一种新型脱硫废水处理技术,其主要依靠特殊的膜材料对废水中的物质进行筛选和截留,从而使得废水达到零排放的目的。
常用的膜技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透技术等。
4. 吸附技术吸附技术是一种将脱硫废水中的污染物吸附到特定材料表面,同时产生化学吸附作用而达到废水处理目的的技术。
脱硫废水零排放处理技术分析
本文对脱硫废水的来源、特点、常规处理工艺以及零排放处理工艺进行了分析,并对不同脱硫废水零排放的处理工艺的优缺点进行了对比分析,指出各工艺的技术优势和发展前景。
目前,国家对环境保护越来越重视,环保标准也越来越全面,越来越严格。
对电力行业烟气污染物排放也有明确规定,其中SO2的排放浓度限值也越来越低。
现国内大部分脱硫项目采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,这种技术会产生脱硫废水,传统的脱硫废水处理工艺虽然对废水中的部分污染物有一定的处理能力,但是无法去除废水中的氯离子和盐。
随着脱硫废水排放标准越来越严格,脱硫废水零排放已经成为必然发展趋势。
常规脱硫废水处理工艺
1.1脱硫废水来源
石灰石-石膏湿法脱硫技术原理是石灰石浆液与SO2反应生成石膏实现对SO2的去除。
为了达到一定的SO2脱除效率往往需要石灰石浆液在系统中不断循环,增加与SO2的接触时间,而浆液中的水在不断循环过程中会不断富集重金属和氯离子,为了保证脱硫系统的连续稳定运行,必须从系统中排放一部分废水,防止重金属和氯离子的富集。
脱硫废水一般来自于脱硫系统的石膏旋流器溢流或真空皮带脱水机的滤布冲洗水和滤液水。
1.2脱硫废水特点
1)成分复杂、水质波动大脱硫废水来水水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石膏品质等因素有关,这些因素造成了脱硫废水成分复杂,且其中任一方面因素的变化都会导致脱硫废水水质的变化。
2)氯离子含量高、腐蚀性强脱硫系统在运行过程中会不断富集氯离子,脱硫系统运行时一般控制氯离子浓度在15000~20000ppm时排放废水,因此,脱硫废水氯离子含量高,具有很强的腐蚀性,对设备、管道的防腐蚀要求高。
3)硬度大、易结垢石灰石-石膏湿法脱硫技术造成排放的脱硫废水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高,脱硫废水硬度大、易结垢。
4)含盐量高脱硫废水的含盐量很高,一般在20000~60000mg/L之间。
5)悬浮物含量高脱硫废水中的悬浮物主要受煤质和脱硫系统运行工况变化的影响,一般在5000~10000mg/L,极端情况下悬浮物含量会更高。
1.3常规脱硫废水处理工艺
常规脱硫废水处理工艺一般为:三联箱+澄清池。
工艺原理包括:中和、絮凝、沉淀及澄清。
脱硫废水进入中和箱,加入石灰乳将pH调至9以上,然后进入反应箱加入有机硫去除大部分重金属,之后在絮凝箱中加入絮凝剂和助凝剂,最后通过澄清池的分离作用将脱硫废水中的液固分离。
产生的污泥通过板框压滤机或离心脱水机脱水后外运。
图1常规脱硫废水处理工艺
常规脱硫废水处理工艺虽然能对脱硫废水中的污染物有一定的去除,但是无法解决排放的水中氯离子高和高含盐量的问题,且由于来水水质波动大,常规脱硫废水处理工艺运行极不稳定,污泥脱水机故障率高,很少有电厂能长期稳定的运行。
此外,常规脱硫废水处理系统产生的污泥中含有大量的重金属,属于危险废物。
随着国家对环保要求越来越严格,常规的脱硫废水处理工艺已经无法满足排放要求。
脱硫废水零排放处理工艺
目前,市场上主流的脱硫废水零排放处理工艺主要分为两种:一种是利用蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸发,一种是利用烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸发。
2.1蒸汽蒸发工艺
脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺是指脱硫废水经预处理后,通过蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸干,以实现脱硫废水零排放。
这种技术常规的工艺路线为:预处理+膜浓缩+蒸发结晶(MVR或MED)。
蒸汽蒸发工艺可以实现脱硫废水的零排放,而且国内已经有成功运行的工程案例。
但是这种方法也存在很多不足:由于采用膜浓缩和蒸发结晶工艺,整个系统占地面积大,且这种工艺投资成本及运行成本高,此外,蒸发结晶最终产生的盐一般
为杂盐,很难再被利用,处理困难。
脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺在2009年就已经有成功运行的工程案例,但是由于昂贵的投资和运行成本,该技术一直也没有广泛推广应用。
2.2烟气蒸发工艺
脱硫废水零排放烟气蒸发工艺是指通过锅炉产生的烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸干,蒸干后产生的灰分随除尘器一起处理,以实现脱硫废水零排放。
根据烟气来源不同,该工艺可分为高温烟气蒸发和低温烟气蒸发。
高温烟气蒸发是指从空气预热器前引出一部分高温烟气将脱硫废水蒸发,蒸发后的烟气进入除尘器前的烟道内,产生的粉尘通过除尘器进行去除,实现零排放;低温烟气蒸发是指将脱硫废水喷入空气预热器与除尘器间的低温烟道内,使脱硫废水蒸干,产生的粉尘通过后面的除尘器进行收集,实现脱硫废水零排放的工艺。
烟气蒸发工艺的特点是整个系统相对简单,占地面积小,投资和运行成本都较低;工艺路线多,不同运行工况可以选择不同的工艺路线;蒸发后产生的粉尘可以由后续的除尘器进行去除,无二次污染物产生。
但是,烟气蒸发工艺对工艺设计的要求较高,设计不好时会存在烟道结垢和腐蚀等问题。
目前,由于现有脱硫废水烟气蒸发零排放项目较少,大部分电厂对这种技术还处在怀疑和观望的状态,但是,随着国家对环保的要求越来越严格以及烟气蒸发工艺发展越来越成熟,烟气蒸发工艺必然成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。
结论
1)常规脱硫废水处理工艺已经不能满足现在的环保形势和市场需求,脱硫废水零排放已成为发展趋势;
2)脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺占地面积大、投资和运行成本高,在市场上很难广泛推广和应用;
3)脱硫废水零排放烟气蒸发工艺系统简单、投资和运行成本高,将成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。