摘要:現代化建設中,燃煤電廠在我國經濟支柱產業(yè)中占據著重要地位,可以有效保證人們日常生活用電供應需求,對于推動我國經濟長遠發(fā)展發(fā)揮著重要作用。隨著環(huán)保和
節(jié)能政策的推廣和實施,燃煤電廠的節(jié)水減污受到了國家和政府的高度重視,以不斷提高水資源的有效利用率,促進企業(yè)經濟效益不斷增長。本文就燃煤電廠脫硫廢水的來源和特點進行概述,對燃煤電廠常用的脫硫廢
水處理方法進行分析,提出燃煤電廠脫硫廢水“零”排放的具體處理工藝,以真正實現廢水“零”排放目標。
在實際生產中,燃煤電廠脫硫廢水零排放的運用,有利于減少污水排放量,具有良好的環(huán)境效益和經濟效益,對于推動我國社會主義現代化建設具有重要現實意義。
1 燃煤電廠脫硫廢水的來源
根據我國燃煤電廠的實際運行情況來看,石灰石-石膏濕法脫硫技術,是最常用、最可靠、效率最高的脫硫工藝,在其它國家的脫硫處理中應用也非常廣泛。一般情況下,
鍋爐煙氣濕法脫硫過程產生的廢水主要是來源于脫硫塔排放廢水,在進行濕法脫硫的過程中,煤的燃燒、石灰石的溶解等都會產生大量煙氣、懸浮物和雜質,對水會造成一定污染。由于石灰石-石膏濕法脫硫技術可以高效、快速的脫除鍋爐煙氣中的SO2,生成CaSO3和CaSO4等,從而有效控制漿液中的Cl-、F-和灰塵顆粒等的濃度,降低系統腐蝕程度,并且為了維持
脫硫設備中物質的平衡,必須排放一定的廢水,將從煙氣中吸收的飛灰排出。脫硫廢水的主要成分有過飽和的亞硫酸鹽、懸浮物和硫酸鹽以及重金屬,由于大部分物質都是國家環(huán)保標準中規(guī)定的第一類污染物,對環(huán)境污染嚴重較強,因此,必須對脫硫廢水進行有效處理以后才可以排放。
2 燃煤電廠脫硫廢水的特點
在我國電力行業(yè)中,燃煤電廠占據了大量比例,燃煤機組容量達到了全國裝機容量的80%,因此,為了保證電力充足供應,燃煤電廠的正常運行會產生部分脫硫廢水及灰渣廢水,使燃煤電廠存在用水量大、污水量大和排水量大等問題,給我國經濟可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重影響。
根據相關資料顯示和研究分析可知,燃煤電廠脫硫廢水的主要特點有如下幾點:
2.1 成分較多,水質變化較大
在經過煤的燃燒和煙氣吸收以后,脫硫廢水的成分會不斷變化,含有鈉離子、鈣離子、氯離子、硫酸離子和各種重金屬離子,成分較多,并且隨著發(fā)電設備的不停運轉,脫硫廢水的水質會出現較大變化,造成嚴重水污染。
2.2 鹽含量較高
根據實際生產情況可知,脫硫廢水含有較高的鹽量,隨著電力供應需求變化,含鹽量也會發(fā)生很大變化,一般變化范圍在每升三萬毫克和六萬毫克之間,與燃煤電廠的發(fā)電情況有著直接聯系。
2.3 懸浮物含量較多
我國市場經濟體制下,脫硫廢水的主要處理工藝使石灰石-石膏濕法脫硫,根據實際運行發(fā)電情況來看,懸浮物在脫硫廢水的含量較多,最嚴重情況下,可達每升五萬毫克,給燃煤電廠的正常運行帶來極大影響。
2.4 腐蝕性較強
由于脫硫廢水的成分較復雜,含有較多酸性物質,具有較強腐蝕性,因此,在發(fā)電過程中,會對機械設備、管道的呢過造成了嚴重腐蝕,是燃煤電廠目前急需解決的重要問題。
2.5 硬度強,易結垢
在運用石灰石和石膏進行脫硫處理以后,廢水中會含有大量的鎂離子、鈣離子等,并且硫酸鈣基本呈現飽和狀態(tài),一旦溫度升高,脫硫廢水很容易結構,具有較強硬度,使設備的使用壽命受到嚴重影響。
3 燃煤電廠常用的脫硫廢水處理方法
根據我國燃煤電廠的實際運行情況和石灰石-石膏濕法煙氣脫硫處理工藝應用過程來看,一般要求將氯離子在漿液系統中的含量控制在每升二十克以下。在進行廢水處理時,需要根據燃煤電廠脫硫廢水的特點,選擇正確的方法,將重金屬和其他物質分離,最后對分離后的產物進行綜合處理,以完成脫硫廢水的整個處理過程。
目前,我國燃煤電廠常用的脫硫廢水處理方法是混凝沉淀后綜合處理,工藝工序有如下幾個步驟:
3.1 中和處理
根據我國脫硫廢水處理相關規(guī)定和燃煤電廠的實際發(fā)電情況,進行中和處理,首先要將廢水進入混合池,采用石灰石或其他堿性化學試劑,進行脫硫廢水的PH值調整;然后進行中和處理的酸堿中和反應,除去相關離子物質。
3.2 重金屬分離
在進行脫硫廢水的中和處理時,會有重金屬氫氧化物生成,當PH值達到9以上,會生成更多難溶氫氧化物,同時有難溶酸性物質生成。為了將金屬離子都分離開,再向剩余脫硫廢水加入有機硫化物,可以生成相應的難溶硫化物質,從而達到除去重金屬離子的目的。
3.3 絮凝處理
在完成上述兩個處理工序以后,還需要對脫硫廢水進行絮凝處理,將廢水中的膠體和其他物質除去。一般加入的絮凝劑有氯化鐵,并且在出口地方加入相應的助凝劑,可以使膠體和其他物質形成的絮狀物更易沉淀,同時加速其它氫氧化物和硫化物的沉淀,使脫硫廢水中的懸浮物都得到相應處理,便于進行最后的綜合處理。
3.4 沉淀處理
經過上述處理以后,需要將剩余廢水轉移到其它設備,觀察廢水的處理情況,一般底部的污泥都由絮凝物沉積而成,經過廂式壓濾機壓濾之后,進行沉淀物的固液分離操作。在按照脫硫廢水處理工藝的工序進行沉淀處理時,上部分的凈水必須經過PH值檢測和懸浮物含量檢測達標后,才可以由凈水
泵向外排出,否則將按照混凝沉淀到綜合處理的工序進行重新
凈化,以達到提高水資源利用率的目的。
4 燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝
一般情況下,采用混凝沉淀和綜合處理方法進行燃煤電廠的脫硫廢水處理,只能將排放標準中的相關物質除去,但鈣離子、鈉離子等還會存留在廢水中。與此同時,所需設備較多,導致脫硫廢水處理的投入成本較高、設備使用壽命得不到有效控制,在實際運行中達不到預期效果,因此,需要不斷創(chuàng)新處理工藝,提高脫硫廢水處理技術水平。近期相關工作人員根據相關資料和先進技術經驗,推出了燃煤電廠脫硫廢水零排放處理技術,該處理工藝主要包括預處理階段和深處理階段兩個部分,在預處理階段中,要對脫硫廢水進行兩次混凝沉淀處理,而深處理階段分為結晶單元蒸發(fā)和對產物進行分離干燥包裝,可以實現脫硫廢水處理的零排放,在燃煤電廠的實際生產中脫硫廢水零排放處理技術具有長遠的發(fā)展前景。
下面以某燃煤電廠為例,其中,廢水溫度為50℃時,功率為300MW的脫硫設備機組的脫硫廢水排放量為每小時四十立方米左右,同時,除塵器中煙氣的溫度為140℃左右。采用脫硫廢水零排放工藝進行處理,霧化脫硫廢水在煙道中會迅速蒸發(fā),脫硫廢水中的重金屬、鹽物質等會和灰一起懸浮在煙氣中,隨著氣流的流動進入除塵器,所需水量較少,經過設備的相關處理以后,煙氣濕度會上升,溫度會下降到136℃左右,使煙氣中所含物質對煙道的腐蝕程度得到有效控制,提高了除塵器的工作效率,同時,減少了水資源浪費。
經過脫硫廢水零排放處理以后,水耗量得到有效控制,使水污染程度不斷降低,減少了燃煤電廠的成本投入,大大延長了脫硫廢水處理設備的使用壽命,具有很大的社會效益和經濟效益。
5 結束語
綜上所述,隨著經濟全球化不斷加劇,我國現代化建設中,水資源消耗量不斷上升,因此,節(jié)水技術的不斷研發(fā),直接關系著人們的生活質量和社會經濟效益,對于推動經濟長遠發(fā)展具有重要影響。燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝的提出,使水資源有效率得到不斷提高,降低了企業(yè)成本,有利于提高企業(yè)的生產力,是發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗的重要手段,對于推動我國電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。
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