燃煤电厂脱硫废水零排放工程的设计与应用

燃煤电厂脱硫废水零排放工程的设计与应用

发表时间：2019-06-13T08:43:03.333Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：武江波

[导读] 摘要：燃煤电厂的含硫污水处理的效果会对自然环境造成一定的影响，本文对脱硫废水零排放技术简介，并结合电厂的实际情况进行零排放技术工艺的选择，可以为相关技术人员提供参考。

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摘要：燃煤电厂的含硫污水处理的效果会对自然环境造成一定的影响，本文对脱硫废水零排放技术简介，并结合电厂的实际情况进行零排放技术工艺的选择，可以为相关技术人员提供参考。

关键词：脱硫废水；零排施；资源利用

为了避免燃煤电厂排放物对自然环境的污染，提高空气质量，保证人们的健康，电厂在炉后加装了环保处理装置，对于排放烟气中二氧化硫含量进行控制，很多发电机组都利用石灰石、石膏的湿法脱硫处理技术，一些氯化物、重金属会在脱硫塔中存集，为了使脱硫处理系统处于稳定的工作状态，应该根据生产需要排放出经过脱硫处理的废水，从而保证离子和浆液密度处于平衡状态。脱硫废水具有很多悬浮物质和离子，是一种固体悬浮物质多、盐份高和硬度大的废水，为了实现脱硫废水的零排放，本文将对具体实现方法进行探讨。

1脱硫废水零排放技术简介

脱硫废水零排放也就是实现盐分和淡水的再次利用，使经过处理后的废水不进行排放，采用的脱硫废水处理技术为预处理、浓缩减量和蒸发固化的办法，具体的技术路线如图1所示。

图1 脱硫废水零排放技术路线图

脱硫废水的预处理利用化学沉淀的办法，主要有废水中和、固体物质沉淀，絮凝处理和澄清等多道工艺。把废水中加入石灰，让酸碱度从原来的5.5提高到9.5，使金属离子转变成难以溶解的氢氧化物。再添加有机硫物质实现对重金属的消除，在沉淀池中形成沉降物质。再加入一定剂量的絮凝药剂，使悬浮的固体颗粒以及胶体聚集后在絮凝池中产生沉淀。再进入到澄清池，把净水从池子的上部吸引出来，底部的污泥进行过滤处理。

而浓缩减量，是由于脱硫废水体积较大，直接对其进行蒸发，需要很大的建设成本，所需要的能耗和运行所需的资金也较大，对脱硫废水的零排施造成了很大的制约，所以，在进行蒸发固化之前应该对废水进行浓缩减量处理，可以减少蒸发固化环节的资金支出。主要采用热法和膜法来实现浓缩减量，实现的方法主要有膜蒸馏、正反渗透、多效蒸发技术等，每一种处理技术需要的资金和能耗有着很大的差异，浓缩减量设计应该依据回收率、水质和数量进行选择和利用。

蒸发固化处理主要采用烟道蒸发结晶、蒸汽蒸发结晶等工艺技术。烟道蒸发的原因是把烟气具备的热量实现废水的蒸发，结晶盐分会跟随烟灰进入到除尘装置。蒸发结晶以及机械压缩结晶技术较为成熟，很多燃煤电厂庆用了四效蒸发结晶处理技术。

2燃煤电厂脱硫废水零排放技术工艺的选择

脱硫废水零排放方案可以采用多种技术的组合，而每种不同的组合所需要的投资、占地面积和后期的运行费用有着很大差异，本文结合电厂的实际脱硫废水处理量以及水质特点进行分析，该电厂的水质如表1所示。

表1 脱硫废水水质情况

该电可以采用预处理、过滤膜浓缩减量处理和旁路烟道蒸发固化的处理技术，可以利用原有的处理装置，达到燃煤电厂对于废水处理量的要求，实现脱硫废水的零排放，减少脱硫过程所需要的水量，节省建设成本和占地面积。

2.1脱硫废水预处理技术

对废水进行预处理是为了达到浓缩处理技术、蒸发固化和回收等工艺的进水指标要求，采取配套的处理设施。在进行浓缩处理时，脱硫废水中的钙离子、镁离子、碳酸离子和硫酸离子等会产生沉积物，而使废水处理设备形成结垢物，过滤膜堵塞，对于回收情况和蒸发固化的热交换产生不利的影响。对脱硫废水进行预处理是实现水质的软件，因为硫酸钙结垢物不容易进行清洗，而浓缩处理技术对于钙离子的浓度有着很高的要求。采用氢氧化钙和碳酸钠的组合软化方式，可以把脱硫废水中的镁离子含量调节到每升0.12克，钙离子的含量控制到每升0.15克，可以防止浓缩处理时硫酸钙物质产生的结垢。可以利用原有的三联箱处理装置实现对氢氧化钙的一级软化处理，以此作为前提加入碳酸钠进行二次的澄清处理，从而达到有效软化的目的。

2.2膜浓缩减量处理技术

该技术是把部分淡水进行回收利用，减小进入到固化工艺装置的水量，降低固化蒸发环节的成本，提升废水利用率。燃煤电厂的废水

排量不高，而预处理之后的盐分含量会在2-3.5%区间内，浓缩处理装置的回收利用率设计为60%，处理后的盐分处理4.2-7%范围。对于工程项目的施工成本和后续的运行费用进行全面的考虑，可以采用SWRO浓缩减量技术，该技术对于水质的要求较为严格，而通过二级软件处理之后水质仍达不到要求，需要对进水进行过滤，并调整水体中的酸碱度，该浓缩处理技术利用砂滤和超滤工艺进行结合的办法来对水中的酸碱度进行调整，实现对预处理之后的水质进行精滤。

2.3蒸发固化处理技术

蒸发固化采用热源来对废水进行有效的蒸发处理，把固体物质形成结晶，实现对资源的再次利用，液体成分通过蒸发处理后进行冷凝再次回收，这是实现的脱废水零排放的关键环节。由于本废水处理工程的浓水量为每小时4方，负荷情况较低，空预器装置的出口部位的烟气温度较低，为了防止废水蒸发对于烟道、除尘装置和后续处理系统的不利影响，采用旁路的蒸发结晶处理技术，可以把结晶器入口安装在脱硝设备的后侧和空预器以前的烟道区段。而出口安装在空预器以及省煤器两者间的烟道口。浓缩处理后的废水通过管道传送到旁路烟道蒸发结晶器里面的雾化喷头，使雾化后的液体直径达到50微米。雾化后的液体颗粒和温度为300-350摄氏度烟气在旁路蒸发结晶器里面进行结合，在高热量的条件下把液滴进行高效率的蒸发处理，而液体中含有的盐分会在蒸发时析出来，并与烟气中的粉尘进行结合，从而进入到结晶器出口部位的除尘装置中，实现对盐分的获取。而经过蒸发处理之后的水分跟随着烟气进入到脱硫塔装置，进行冷凝处理之后来对脱硫处理需要的水分进行补充。

3结论

经过实际应用可以得知，经过二级软件处理的水质中的盐分控制在2-3.5%，浓缩处理地系统形成的60%淡水物质进入到脱硫系统当中，余下的40%进入到旁路烟道蒸发结晶器当中实现固化，把盐分物质进行再次利用，从而达到了脱硫废水零排放的目的。

参考文献：

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