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电厂脱硫废水处理方法分析及工艺选择

2019-10-21蔡飞

中国电气工程学报 2019年21期
关键词:处理技术分析

蔡飞

摘要:在废水处理中,最难处理的要数脱硫废水,这主要是由于其成分比较复杂,其中含有的污染物种类比较多。当前最为常用的脱硫废水处理方法是化学沉淀法,这是一种经济性非常好的方法,但是该工艺处理后的污水,并不能够保证全部达标,而且处理后的污水中,含盐量比较高,不经过再次处理就排放可能会造成二次污染。因此,近年来相关研究人员在脱硫废水的处理方面做了大量的研究,许多新技术被研发出来,基于此本文对燃煤电厂湿法烟气脱硫废水的处理技术进行分析。

关键词:电厂脱硫废水;处理技术;分析

1废水的来源和特点

当前,燃煤电厂的烟气脱硫主要采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,这主要是因为这一技术具有脱硫效率高的特点,而且这一技术也比较成熟,具有较强的对水质变化的适应性。在应用这一工艺进行烟气脱硫时,烟气中的F-和Cl-会溶解到浆液之中,导致浆液中的F-和Cl-两种离子的浓度会升高,而这两种离子的浓度过高会对烟气脱硫的效率造成影响,这主要是由于以下两方面因素导致的:一方面,F-会和浆液中的铝联合,这会影响到石灰石溶解;另一方面,Cl-浓度的升高,会影响到脱硫的效率,还会降低石膏的品質,另外Cl-还会加剧管道的腐蚀。受到这一问题的影响,为了达到提高烟气脱硫的效率,并且保证系统正常运行,提高石膏品质效果,需要对浆液中的Cl-离子进行有效的控制,因此需要采取排除浆液的方法,这也就是脱硫废水的来源。在燃煤电厂的各种废水中,脱硫废水的占比是比较低的,但是其处理难度也是最大的,这主要是由于脱硫废水中污染物的种类多,含盐量也比极高,并且具有较高的浊度和硬度。

2脱硫废水性质及处理要求

根据废水水质将其分为高盐度低悬浮废水、低盐度高悬浮固体废水、高盐度高悬浮固体废水、低盐度低悬浮固体废水;根据排水的周期性,可分为定期排水和非定期排水。根据处理出水的使用和出水水质标准选择经济上可行的工艺,最小的建设投资,最经济的运营成本,获得更好的社会效益。一般考虑废水处理后再进行回收利用,用于工业循环冷却水补水、绿化浇洒、地面冲洗等,达到水资源再利用的目的。

2.1脱硫废水水质

以某自备电厂脱硫废水为例,脱硫废水水质如下:流量120m?/h,pH=12,COD204mg/L,氨氮445mg/L,电导率15780uS/cm,全盐量8708mg/L,硫酸根2780.6mg/L,氯离子1055mg/L,碱度22mmoL/L,硬度65.2mmoL/L,二氧化硅20mg/L,钠离子488mg/L。

2.2出水水质

项目设计处理后的水质要求:符合“城市污水回用—工业水质(GB/T19923—2005)”中洗涤水的要求,使再生水可以重复使用。

2.2脱硫废水零排放系统工艺流程

图1 废水处理工艺流程

3脱硫废水处理技术研究

3.1化学沉淀-微滤膜法

化学沉淀-微滤膜法是建立在化学沉淀法的基础之上的,其使用微滤膜来对化学沉淀法处理过的废水进行再次处理,再次对废水中的重金属离子、和悬浮物等进行过滤,具有非常好的效果。应用这一方法时的主要问题,滤膜容易受到污染,当前主要的缓解膜污染的方式是,在废水中加入Fe盐和Al盐。通过应用这一工艺进脱硫废水的处理能够起到比较好的效果,处理后废水可以达到排放标准,而且整个工艺过程能够实现自动化。

3.2蒸发结晶法

蒸发结晶法工艺最大的特点是,其能够实现废水的零排放。这一工艺在进行脱硫废水处理时,通过利用发电厂发电的余热,将进行过预处理的废水加热蒸发,并且在将水蒸气冷凝,获得纯净水。然后将剩余的浓溶液放入特定的反应器中,进行结晶,将废水中的重金属和可溶性盐等进行分离回收。蒸发结晶法通常不能够直接使用,而是要和其它工艺进行配合,如先利用化学沉淀法对污水进行预处理,然后在用蒸发结晶法进行深度处理,从而提高废水处理的效率。另外,这一方法能够实现资源的高效利用,冷凝的水和结晶产物等污水处理获得的产物,都可以进行再次应用。虽然说这一方法能够实现零排放,并且技术已经非常成熟,但是其存在设备复杂、运行成本高等问题,而且需要其它处理方法的配合,这些因素都对其进一步应用造成了制约。

3.3流化床法

流化床具有处理废水中的一些重金属离子具有非常好的效果,流化床法主要包括三部分结构,分别是缓冲池、流化床和循环池。在工艺过程中,脱硫废水首先要经过缓冲池,进行缓冲处理,然后进入流化床,在流化床中,主要加入Mn2+、Fe2+和氧化剂,如双氧水和高锰酸钾等,在强氧化剂的作用下,Fe2+、Mn2+会形成Fe(OH)3和MnO2,这两种物质对于重金属离子有着比较强的吸附能力,随着其表面吸附的重金属离子越来越多,最终会沉淀。之后污水进入循环池,如果达到排放标准即可排放,否则将再次进入流化床,再次进行净化。这一方法的问题是功能比较单一,而且效果受到酸碱度的影响比较大,通常不能够单独进行使用。

结语

随着国家环保要求的提高,废水零排放是今后脱硫废水处理的主流方向,电厂脱硫废水的处理要求系统具有寿命长、维护费用低、清洗周期长、抗污染能力强、能耗低、运行成本低等优点,通过上述各工艺比较可以得出,采用“预处理+反渗透+电渗析+MVR节能蒸发”为主的零排放工艺路线,膜法浓缩和新型蒸发技术的组合,能够最大程度地保证系统的高效、低耗,确保系统长周期的运行稳定及维护保养简便快捷,同时符合废水处理零排放的各项要求。

参考文献

[1]虞钢,马浩栋.石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术探讨[J].山东工业技术,2017(9):14.

[2]中华人民共和国建设部.城市污水再生利用工业用水水质(GB/T19923—2005)[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会,2005.

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