燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究
燃煤發(fā)電廠的煙氣脫硫工藝主要為濕法脫硫，這種工藝會(huì)產(chǎn)生一定量的脫硫廢水，若要達(dá)到廢水“零排放”的目標(biāo)，關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)高鹽、重金屬的脫硫廢水的處理。截至目前，相繼出現(xiàn)了多種脫硫廢水“零排放”處理技術(shù)，并在多家燃煤電廠進(jìn)行了應(yīng)用。脫硫廢水處理系統(tǒng)需要與現(xiàn)有的脫硫、脫銷、除塵等污染控制單體協(xié)同，提升系統(tǒng)綜合處理效率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的無害化、資源化與輕量化，避免產(chǎn)生新的二次污染。脫硫廢水零排放工程的主流技術(shù)路線是“預(yù)處理+濃縮減量+末端固化”。目前，主要采用的技術(shù)包括化學(xué)法、物理法、生物法等。
1、化學(xué)法
化學(xué)法的主要原理是通過各種化學(xué)藥品除去脫硫廢水中的各種雜質(zhì)和重金屬?；瘜W(xué)沉淀法具有工藝簡(jiǎn)單、原材料容易獲得且運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但化學(xué)法工藝流程較長(zhǎng)，設(shè)備較多，運(yùn)行和檢修的工作也較多。
通過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)脫硫廢水的pH值，在中和池中加入石灰乳進(jìn)行中和，在反應(yīng)池中加入硫化物進(jìn)行沉降，在絮凝池中加入如硫酸氯化鐵等絮凝劑進(jìn)行絮凝，最后通過澄清，再次調(diào)節(jié)pH值后回用或者外排。一般來說，通過化學(xué)法的出水水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)排放，但是Cl-和F-含量較高。
2、物理法
2.1 “預(yù)處理+滲透+蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù)
預(yù)處理的目的是利用反應(yīng)沉淀池，脫除脫硫廢水中Ca2+，Mg2+，SiO2，以及懸浮物等的濃度，減少對(duì)后續(xù)管道和設(shè)備的影響。然后通過膜式滲透單元進(jìn)行分鹽處理，最后通過蒸發(fā)結(jié)晶方法進(jìn)行分鹽結(jié)晶。這類技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以脫出含鹽濃度高的廢水，獲得標(biāo)準(zhǔn)的固體鹽，最終產(chǎn)生的水可以回用；系統(tǒng)中除了干污泥外，沒有其他廢棄物排出。缺點(diǎn)是需要多個(gè)膜滲透技術(shù)配合，對(duì)水質(zhì)要求較嚴(yán)格，處理量中等。
2.2 “預(yù)處理+濃縮+煙道蒸發(fā)”技術(shù)
2.2.1 直接煙道蒸發(fā)
直接煙道蒸發(fā)技術(shù)的基本原理是先進(jìn)行預(yù)處理以提高脫硫廢水濃度，減少后續(xù)廢水處理量。濃縮后的廢水通過噴嘴進(jìn)入除塵器和預(yù)熱器之間的煙道。經(jīng)過霧化的液體會(huì)在煙氣高溫的作用下迅速蒸發(fā)，廢水中的水成為蒸氣由煙囪排出，污染物質(zhì)會(huì)由除塵器捕捉，并隨著粉煤灰排出，從而達(dá)到廢水污染物脫離的目的。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是利用鍋爐現(xiàn)有設(shè)備，改造成本較低；廢水處理量較膜滲透技術(shù)較大，初期投資較低。但該技術(shù)受限于原有設(shè)備，由于處理的廢水含氯等雜質(zhì)多，容易造成煙道腐蝕和堵塞，影響機(jī)組正常運(yùn)行；因?yàn)槭褂昧藷煹乐械臒崃?，受限于出口煙溫，所以處理的廢水量較化學(xué)法來說較低。
2.2.2 旁路煙道蒸發(fā)
旁路煙道蒸發(fā)技術(shù)的原理與直接煙道蒸發(fā)技術(shù)的原理相似，區(qū)別在于旁路煙道蒸發(fā)法需要把高溫度的煙氣從旁路引出，從非主路引出，并且增加了霧化干燥系統(tǒng)。相對(duì)于直接煙道法技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作較簡(jiǎn)單，安全性較高，并且由于旁路系統(tǒng)的加入，對(duì)原設(shè)備的影響更小，在腐蝕性和堵塞性上遠(yuǎn)勝于直接煙道蒸發(fā)技術(shù)。缺點(diǎn)是設(shè)備和流程更加復(fù)雜，占地面積和投資較高，后期設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)工作有所增加。旁路煙道蒸發(fā)工藝流程如圖3所示。
脫硫廢水噴霧干燥零排放技術(shù)是旁路煙道煙氣蒸發(fā)干燥技術(shù)中的一種，其原理是將脫硫廢水噴入獨(dú)立噴霧干燥裝置內(nèi)，并從SCR脫硝反應(yīng)器和空預(yù)器之間引出一部分熱煙氣進(jìn)入干燥塔，利用其熱量在噴霧干燥塔內(nèi)對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理。蒸發(fā)后廢水中的鹽類混入粉塵一并被電除塵器收集去除，水蒸氣隨之混入煙氣中并最終進(jìn)入脫硫塔，冷凝后作為脫硫工藝補(bǔ)充用水，從而實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放處理。脫硫廢水噴霧干燥零排放技術(shù)系統(tǒng)如圖所示。
脫硫廢水在旁路煙道蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)干燥后會(huì)對(duì)煙氣的溫度、濕度、粉塵含量、HCl含量產(chǎn)生一定的影響，并對(duì)鍋爐運(yùn)行效率略有影響。脫硫廢水蒸發(fā)后，會(huì)使煙氣HCl含量及濕度增加，進(jìn)而可能會(huì)使煙氣酸露點(diǎn)升高，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中需要予以考慮，并根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及時(shí)調(diào)整蒸發(fā)水量和煙氣量。脫硫廢水蒸發(fā)后，粉煤灰中的氯元素含量有所升高，通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)脫硫廢水水量可確保粉煤灰中的氯離子含量不影響綜合利用。由于采用空預(yù)器入口前高溫?zé)煔庾鳛闊嵩凑舭l(fā)脫硫廢水，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中可以通過濃縮等方式減少脫硫廢水的蒸發(fā)量，降低對(duì)鍋爐效率的影響。
2.3 “蒸發(fā)塘”技術(shù)
蒸發(fā)塘技術(shù)的原理是在太陽(yáng)能充足且蒸發(fā)量大的地區(qū)，利用自然條件在塘底蒸發(fā)形成礦物鹽結(jié)晶。相較于其他處理脫硫廢水的技術(shù)而言，蒸發(fā)塘技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行成本低，運(yùn)營(yíng)效率更高且壽命較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是建設(shè)時(shí)要考慮脫硫廢水含鹽量高的特點(diǎn)采取防滲透、防腐蝕措施，以免造成環(huán)境破壞；建設(shè)投資和成本較大。
3、生物法、金屬基吸附劑（這兩種方法在國(guó)內(nèi)還沒有應(yīng)用）。
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