(枣庄矿业(集团)付村矸石热电有限公司 山东济宁 277605)
摘要:如今,我国火力发电厂对脱硫废水的处理还是使用比较常规的处理方式,此方式虽然简单,但做不到脱硫废水的零排放标准。随着全国环境的恶化,还有我国着重推进可持续发展,我们必须要推动科技改造,从而实现脱硫废水危害物质的零排放。这样不仅响应了国家号召,也保护了我国美好的生活环境。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水处理方法;零排放技术
1脱硫废水进行脱硫的必要性
造成环境污染的原因有多种,脱硫废水对环境的污染占有很大比例。现在全球性的环境污染问题越来越严重,所以要求人们保护环境,提倡绿色的可持续发展的生产方式。煤炭火力发电是我国主要的发电方式之一,在燃烧煤炭的同时,环境也在遭受着破坏,燃煤烟气中含有硫化物,可能造成酸雨等环境问题。为了适应国家的生产需求和对环境的保护,我们必须进行脱硫废水的技术升级改造,使脱硫废水的排放达到零污染排放。
2燃煤电厂脱硫废水主要处理难点
2.1废水成分复杂
燃煤电厂运行过程中,所产生、排放的废水将会经过煤的充分燃烧,并对所产生烟气进行大量吸收,同时也将受到各类发电设备的运转影响,因此脱硫废水在不同时间节点中的成分结构存在一定差异性,处于动态变化状态。因此,如采用传统的各项物理法、化学法,将会进一步造成脱硫废水的水质不稳性,且多数废水经过处理后仍会含有大量的重金属离子等污染物质,与国家相关废水排放标准不符。
2.2脱硫废水含盐量过高
燃煤电厂在运行过程中所产生脱硫废水将含有较高浓度的钙离子、钠离子等多种无机盐离子,以及各类结晶盐产物,含盐量较高。这类脱硫废水处理难度系数较高(所含盐物质很难被回收净化),进而对废水所排放环境造成严重的污染。此外脱硫废水的含盐量也将处于动态变化状态,受到电厂实时发电情况影响出现上下波动。
2.3脱硫废水悬浮物含量过高
在当前我国多数燃煤电厂运行过程中,膜过滤技术是一项应用较为常见的废水处理技术。与其他处理技术相比,膜过滤技术处理效果好,但是需要定期对滤膜进行更换、冲洗。在脱硫废水处理过程中,由于废水中分布大量的悬浮物,因此在应用膜过滤技术时,有较高可能造成膜结垢问题。
2.4设备工况要求过高
燃煤电厂所产生、处理的多数脱硫废水成分结构较为复杂,废水中含有大量酸性物质,会对废水所接触各类设备、设施持续造成腐蚀。此外在废水脱硫环节中,废水中也会分布大量钙离子等物质,如若废水温度出现大幅提升,将导致所处理脱硫废水出现结垢,进而对设备造成损坏、堵塞影响。
3脱硫废水处理工艺情况分析
(1)将脱硫废水中和,减小酸性。废水中和的基本方法是先将废水排放到预先准备好的混合池中,然后将预先准备好的石灰石和一些碱性物倒入混合池中,通过酸碱中和原理来去除废水中的硫离子。
(2)除去废水中重金属。重金属可以和碱性物质反应生成固态物质,固态物质会在混合池中作为沉淀留在混合池底部,从而达到除去重金属的目的。在去除重金属的过程中,同时还可以将脱硫水的酸碱值提高,随着混合池酸碱值的提高,有些杂质会在酸碱度在8.0~9.0的时候被一些重金属中和掉。
(3)絮凝处理。做完前两个工序后,还需要往混合池中加入一定剂量的絮凝剂。絮凝剂可以将上两个步骤未去除的重金属去除掉,絮凝剂和所剩重金属形成固态沉淀,并且沉入混合池底部,絮凝剂还可以吸附混合池中的一些不容颗粒物质,形成沉淀。
(4)固液分离。
上述三步处理完成后,混合池的底部位置有大量的固态物质,这样我们就可以对混合池进行分离。我们要准备好压滤机,用压滤机压滤固体物质,这样就可以完成固体和液体的分离。将分离出来的固态物质运输到相应的位置。这样混合池中只剩下过滤后的水,再将这些水经过二级过滤,二级过滤后的水相对符合排放标准。最后,需要对二级过滤后的水进行检测,检测的标准是国家排放标准,未达到标准再重复上述几步,直至符合标准才可排放。
现在我国火力发电厂采用的基本都是上述的废水净化方式。但是这种方法只能解决可生产沉淀的物质分离,还有一些不可生产沉淀的物质,所以排放净化后的水中还含有少量的重金属,还是会危害土壤质量,排放到河流中,会对水中生物产生危害,鱼类重金属超标。所以为了能够将废水真正做到零污染排放,我们还需进行技术的升级改造。
4脱硫废水零排放处理方法
4.1多功能结晶蒸发
在废水进行上述固液分离的预处理后,再对留下的液体做多功效结晶处理。多功效蒸发处理一般分为四个步骤:热力输入系统、热力回收系统、结晶处理、其他的附属设备。预处理后的混合液还具有较高的温度,将这些处理好的混合液放入到多功能蒸发单元之中,渐热完成后,将混合液倒入高温桶中。随后,利用盐浆器向盐旋转逆流器中输送,这个时候,结晶出来的大颗粒盐晶体进行逆流旋转,再进入离心机,通过离心机的离心力进行对盐晶体的分离,再将分离出来的晶体放到高温干燥床上进行干燥。最后将干燥好的盐晶体输送到指定位置处理。
4.2通过外力作用,机械蒸汽再压缩
机械蒸汽再压缩技术是基本工作流程是:首先是把脱硫废水实行上述的预处理,完成准备工作后,使用MVR立式降膜蒸发技术,蒸发后会形成FC晶体,最后使用离心机进行离心处理,使其脱水。机械再压缩技术也是我国近些年才从国外引进的新技术。国内采用的基本都是卧式喷淋平管膜蒸发器,但是这种蒸发器使用在脱硫废水处理上,效果并不太好。原因有以下几点:①如果想让卧式水平管形成效果良好的水膜,那就必须采用拥有大阻力的喷淋装置,还有给此装置进行均匀配水,现在的水平想实现均匀配水难度较高,还有就是水中含有无机盐,很容易在喷淋装置上产生水垢,使设备效果降低。②在卧式蒸发器的时候要确保水流速度特别低,这样才能够促使加热管外面水膜的形成。水的流速大小将会影响到水垢在水平管上形成的快慢,如果想要用卧式处理方式,那就需要聘请经验丰富的专业技术人员。在国际上废水处理技术领先的公司都是采用的立式降膜蒸发器,其对废水的处理有着很大优势,而且技术相对成熟,但是产品的价格相对较高,处理废水的成本大大增加,所以国内有此设备的公司很少。
4.3离子交换法
脱硫过程中使用离子交换法也是一种有效可靠的方法。它的基本原理是:经过检验脱硫废水中残留的离子,针对性地向脱硫废水中加入能够与之结合的离子物质,加入的离子与废水中离子相结合,从而降低废水中的重金属含量,降低水质的硬度。在使用离子交换法的过程中,拥有很高的可靠性和稳定性,通过这种方法可以将水质的硬度减小到10ppm以下,如果测得水的硬度还高于标准硬度,就需要二次过滤,只有离子交换后检测合格的脱硫废水才可以将其排放。这种方法适用于有害物质较少而且能够通过离子交换将重金属有效分离出来的脱硫废水,如果脱硫废水的物质繁杂且不易清除,可以先用此种方法进行预处理,然后通过上述两种方法进行二次处理。离子交换法的最大优点是可靠稳定,而且使用成本低。
结束语
燃煤发电厂在燃烧煤矿发电时会产生大量的含硫危害气体,发电过程中产生的废水还含有各种各样的有害物质,这些有害物质和气体未经过净化排放到空气和水中,对我国的环境及水资源产生严重破坏。所以,煤电厂的脱硫废水处理工艺有待提高,从而实现真正的零排放。
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