燃煤電廠脫硫廢水零排放技術(shù)

　　1、燃煤電廠廢水處理技術(shù)

　　1.1 沖灰廢水處理

　　采用水力除灰方式會(huì)產(chǎn)生沖灰廢水。燃煤電廠沖灰廢水主要是pH值和含鹽量較高，有時(shí)候懸浮物也較高。只要保證水在灰場(chǎng)有足夠的停留時(shí)間，并采取措施攔截“漂珠”，懸浮物大多可滿足排放要求。pH值則需要通過加酸，使pH值降至6～9范圍內(nèi)。沖灰廢水一般采用物理沉淀法處理后循環(huán)使用。處理過程中需添加阻垢劑，防止回水系統(tǒng)結(jié)垢。

　　1.2 化學(xué)水處理工藝廢水處理

　　燃煤電廠化學(xué)水處理根據(jù)處理工藝的不同，會(huì)產(chǎn)生不同的酸堿廢水或濃鹽水。

　　酸堿廢水多采用中和處理，即采用加酸或堿調(diào)節(jié)pH值至6～9之間，出水直接排放或回用。該工藝系統(tǒng)一般由中和池、酸儲(chǔ)槽、堿儲(chǔ)槽、在線pH計(jì)、中和水泵和空氣攪拌系統(tǒng)等組成，運(yùn)行方式大多為批量中和。

　　采用反滲透預(yù)脫鹽的處理工藝，一方面排水量較大，一方面水質(zhì)沒有超標(biāo)項(xiàng)目，主要是含鹽量較高，可直接利用或排放，必要時(shí)可進(jìn)行脫鹽處理。

　　1.3 鍋爐停爐保護(hù)和化學(xué)清洗廢水(含有機(jī)清洗劑)處理

　　鍋爐化學(xué)清洗方式較多，用檸檬酸或EDTA進(jìn)行鍋爐酸洗產(chǎn)生的廢液中殘余清洗劑量很高。上述鍋爐酸洗廢水水質(zhì)特點(diǎn)是COD，SS含量較高。為降低過高的COD，在常規(guī)混凝澄清處理、pH調(diào)整等工藝之前應(yīng)增加氧化處理環(huán)節(jié)，以分解廢水中的有機(jī)物。

　　1.4 氨區(qū)廢水處理

　　氨區(qū)廢水包括液氨貯存或氨水貯存區(qū)卸氨后設(shè)備及管道中氨氣、事故或長期停機(jī)狀態(tài)下氨罐及管道中氨氣排至吸收槽用水稀釋產(chǎn)生的廢水、氨泄漏時(shí)稀釋廢水、夏季氣溫較高時(shí)對(duì)液氨儲(chǔ)罐進(jìn)行冷卻產(chǎn)生的廢水等。氨區(qū)廢水水質(zhì)特點(diǎn)是氨氮較高、pH值稍高，且不連續(xù)產(chǎn)生。一般將氨區(qū)廢水送入廠區(qū)酸堿廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行中和處理后回用。

　　2、燃煤電廠脫硫廢水零排放技術(shù)

　　2.1 前端廢水處理技術(shù)

　　2.1.1 濃縮減量技術(shù)

　　濃縮減量主要通過熱濃縮或膜濃縮技術(shù)，使預(yù)處理后的脫硫廢水得到濃縮，廢水量得到降低，為后期處理節(jié)約成本并提高處理的效率。其過程不僅可回收水資源，更重要的是減少了后續(xù)蒸發(fā)固化的處理量，從而降低蒸發(fā)固化的處理成本，是實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放的保障。常用的方法主要包括膜法濃縮和熱法濃縮。熱法濃縮常用技術(shù)在蒸發(fā)結(jié)晶中已詳細(xì)闡述。膜法減量主要包括反滲透、正滲透、電滲析等技術(shù)(表1)。

　　(1)反滲透(RO)：反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一門新型分離技術(shù)，主要有卷式反滲透、碟管式DTRO、高壓碟管式DTRO膜等，采用“微濾+反滲透”工藝已對(duì)預(yù)處理后的脫硫廢水進(jìn)行深度處理，研究了不同回收率條件下反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和脫鹽率情況;采用管式微濾膜和高壓碟片式高壓反滲透預(yù)處理和膜濃縮實(shí)驗(yàn)開展了火電廠脫硫廢水的研究，證明了該技術(shù)在零排放處理方面的可行性。

　　(2)正滲透：該技術(shù)是利用在提取液產(chǎn)生巨大的滲透壓驅(qū)動(dòng)下，水分子自發(fā)并有選擇性地從膜的高鹽水側(cè)擴(kuò)散進(jìn)入提取液側(cè)。將22m3/h含鹽水濃縮至1.5~2m3/h，鹽分濃縮至200g/L后進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，保證了后期蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為充分利用正滲透技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)其不足，正滲透與其它技術(shù)的結(jié)合，如FO-RO、FO-NF、FO-MBR等，也受到廣泛的關(guān)注。

　　(3)電滲析：該技術(shù)是在陰極與陽極之間放置若干交替排列的陽膜與陰膜，由于離子交換膜的選擇透過性，陰陽離子分別遷移，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化和提純。研究表明，電滲析技術(shù)可將脫硫廢水含鹽量濃縮高達(dá)15%，對(duì)于進(jìn)水預(yù)處理要求、系統(tǒng)的結(jié)垢和污染等方面的研究需要進(jìn)一步深入。

　　2.1.2 預(yù)處理軟化技術(shù)

　　目前，針對(duì)燃煤電廠脫硫廢水軟化技術(shù)較多，如離子交換法、加阻垢劑方法、加酸法和加化學(xué)藥劑法。常用的預(yù)處理軟化技術(shù)主要是添加化學(xué)藥劑方法，常用的包括石灰?D碳酸鈉軟化、氫氧化鈉?D碳酸鈉軟化，主要目的是去除脫硫廢水中的Ca2+、Mg2+離子，解決出水結(jié)垢和污堵的問題，后者軟化成本較前者高，但其減少了后續(xù)碳酸鈉的加藥量。

　　2.2 機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)

　　為減小能耗，科研人員又研發(fā)出采用機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR或MVC)技術(shù)的蒸發(fā)器。MVR(MVC)技術(shù)是將二次蒸汽經(jīng)絕熱壓縮后送入加熱室，壓縮后的蒸汽溫度升高，可重新作為熱源使用，從而大大降低了蒸汽用量，降低了能耗。三水恒益電廠從美國引進(jìn)了國內(nèi)第一套MVR(MVC)技術(shù)設(shè)備，該技術(shù)采用兩級(jí)臥式MVC+兩級(jí)臥式MED工藝，設(shè)計(jì)處理量為20m3/h，用于處理樹脂再生廢水和脫硫廢水。采用的蒸發(fā)器是臥式噴淋水平管薄膜蒸發(fā)器，水平設(shè)置，廢水走管外，加熱蒸汽走管內(nèi)，液體經(jīng)噴嘴噴淋到換熱器管的外部形成薄膜，經(jīng)加熱后產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入結(jié)晶系統(tǒng)處理。該技術(shù)在能耗上相對(duì)較低，但在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，一方面，因?yàn)闆]有深度預(yù)處理系統(tǒng)，產(chǎn)品為復(fù)雜混合鹽，只能作為危險(xiǎn)固體廢棄物進(jìn)行處理，成本極高。另一方面，進(jìn)水未經(jīng)充分軟化，結(jié)垢嚴(yán)重，除垢清洗頻繁，同樣增加了成本。

　　2.3 多效蒸發(fā)技術(shù)

　　常規(guī)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)為多效蒸發(fā)(MED)結(jié)晶技術(shù)，該技術(shù)一般分為熱輸入單元、熱回收單元、結(jié)晶單元和附屬系統(tǒng)單位4個(gè)單元。常規(guī)處理后的廢水經(jīng)過多級(jí)蒸發(fā)室的加熱濃縮后成為鹽漿，鹽漿經(jīng)離心、干燥后成為工業(yè)鹽運(yùn)輸出廠出售或掩埋。

　　3、結(jié)語

　　目前，我國脫硫廢水零排放技術(shù)研究尚處于探索階段，根據(jù)燃煤電廠原水水質(zhì)選擇最佳處理工藝路線，實(shí)現(xiàn)低成本脫硫廢水零排放和廢水資源化利用，是今后脫硫廢水零排放研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。(來源：神華國華壽光發(fā)電有限責(zé)任公司)