火力发电厂脱硫废水处理方式的改进与探讨

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:石凯 张琨
[导读] 随着社会的快速发展,带动了我国各行业领域的发展,
        摘要:随着社会的快速发展,带动了我国各行业领域的发展,为了更好的实现火力发电厂脱硫废水的处理,寻找先进的脱硫废水处理工艺和系统,推广和应用国内外先进的处理技术,优化处理工艺,减轻运行劳动程度,降低企业成本。本文主要针对当前火力发电厂的脱硫废水现状、处理方式、处理效果等进行对比和分析,提出可应用于火电厂脱硫废水处理的新的工艺。
        关键词:火力发电厂;脱硫废水;处理工艺
        引言
        水资源是影响人类社会发展的关键资源。近年来,围绕着水资源征收的各种费用越来越趋于合理化。燃煤电厂在运行中,需要在用水方面投入很大的成本,这对于当前燃煤电厂的发展建设具有直接的影响,也制约着火电行业的可持续发展。党的十八大以来,随着新发展理念的提出,人们对于生态环保的重视程度显著提高,火电企业必须要更加重视自身的节能环保工作,才能跟上社会的发展要求。各级环保部门对于新建的火电厂在环保方面也提出了相当高的要求,同时,老旧的发电机组改革工作也进一步加快,废水的零排放将是火电行业发展的趋势。
        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脱硫废水零排放技术技术展望
        2.1烟道蒸发法
        烟道蒸发工艺是一种比较新型的脱硫废水处理技术,指的是在烟道内对脱硫废水进行喷雾蒸发,这项技术在应用过程中,还需要应用喷雾干燥技术以及烟气除尘技术。在实际应用过程中,在锅炉尾部和烟气除尘器之间可以设置雾化喷嘴,脱硫废水可以经过雾化,然后利用高温的烟气瞬间蒸发,再跟烟气一起进入除尘系统。这种方法有别于传统的处理方法,对于水量要求不高,对于石膏的使用量也非常少,使得脱硫废水处理的成本大大降低。烟道蒸发法在处理脱硫废水过程中需要的面积比较小,投资的成本比较低,消耗的能量非常小,可以适用于大型或者小型的火电厂,前景非常可观。然而也有一定的缺陷,在处理废水后存在着蒸发不完全,可能产生结垢,造成一定的腐蚀等。烟道蒸发工艺在处理脱硫废水过程中,对于烟气的温度、流速以及废水的流速要求比较高,这些因素可能对脱硫废水处理的结果产生一定的影响。烟道蒸发工艺为处理脱硫废水提供了一种新的选择。
        2.2蒸发结晶技术
        在当前脱硫废水处理中,蒸发结晶技术有着相对广泛的应用,该技术能够实现零排放的理想效果。从基本原理看,这种技术是将一定量的废水输送到蒸发器中,通过加热的方式使废水处于沸腾状态,这样废水中的水分子不断蒸发,水蒸气在经过冷凝处理后形成水被重复利用,废水中的各种有毒有害物质就会被截留到剩余的残液中,在废水不断被蒸发的过程中,残液的浓度会不断提升,最终各种有毒有害物质以结晶的方式呈现出来。
        (1)多效蒸发系统
        这种系统让能量得到最大限度的利用,尤其是循环使用,一般是把新鲜蒸汽作为首先加热蒸汽,在经过一系列操作处理后,蒸汽实现冷凝,从而得到高质量的淡水,整个系统流程也就完成了。从理论上看,效数和蒸汽实际利用率呈正比例关系。但是在实际操作中,如果效数超过了一定数量,那么蒸发操作将难以开展,这是因为多效蒸发的第一效加热蒸汽温度和冷凝器的操作温度都受到了限制,在特定的环境中,如果效数持续增多,就会对其他内容产生直接影响,最终严重影响蒸发操作的顺利进行。


        (2)MVC系统
        从基本原理上看,该系统是借助二次蒸汽的作用,将电能转化为热能,这样二次蒸汽的焓就会显著增加,最终在相关操作后,二次蒸汽既有的热能会被重复利用,减少对外部环境中新鲜蒸汽的实际利用量,依托于蒸发器自身的循环达到蒸发循环的基本目的。经压缩机增压升温后蒸汽,在作为再生热源而循环应用于对处理液的热传递和连续蒸发的同时,本身也得到迅速冷却,并最终成为可回用冷凝水。从当前的技术应用上看,在脱硫废水实际处理中,效果最为明显的是蒸发结晶,通过这种方式可以将废水中的各种固体物质分离出去,进而实现零排放的效果。
        2.3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。
        2.4振动膜法
        ?振动膜主要由膜组和使膜组往复运动的振动机组成。在一定压力下,脱硫废水从入口处流到浓液口,脱硫废水通过膜组捕获盐分,水分被收集。膜表面的往复振动在膜表面上产生强烈的剪切力,盐难以留在膜表面,避免了膜表面结垢。优点:不需要预处理过程去除硬度。缺点:振动膜短时间不结垢,长时间运行可能存在结垢风险;清洗频率高(系统应考虑备用设备);膜元件在长时间运行下的使用寿命。
        2.5旁路烟道蒸发技术
        某热电厂采用预处理+双膜法+旁路烟气蒸发技术。脱硫废水处理量为20?m3/h,旁路烟道蒸发技术逐步应用于废水零排放工程,充分利用电厂的热源。项目占地面积小,可以充分利用旁路烟道之间的空间,投资小。优点:自动化程度高,操作简便,维护方便,低耗高效;旁通烟道设有入口和出口隔离门,隔离门可与发电厂主体隔离,不会影响发电厂的日常运行。
        结语
        总而言之,随着国家各项环保政策的不断出台,如何合理对电厂脱硫废水进行处理,将逐渐成为各发电企业首要解决的问题,笔者认为,采用高效复合絮凝剂对脱硫废水进行处理,既符合国家环保政策需求,也可以大大节约投资初期成本,实际运行成本,可以逐渐进行推广和应用。现阶段我国在脱硫废水零排放技术应用中还存在很多问题和缺陷,主要是这种技术在应用过程中需要比较高的运行费用,并且还存在着技术不成熟的问题。因此,火电厂要实现脱硫废水零排放,还需要结合自身的实际情况,对这些方法进行比较和研究,采用适合自身的方法,对于产生的结晶盐和污泥要进行妥善处理,使得企业可以实现绿色生产。
        参考文献
        [1]胡玉琳,高良敏,包文运,等.火力发电厂脱硫废水处理工艺研究进展[J].山东工业技术,2018(17):203-204.
        [2] 司晨浩,孟冠华,魏旺,等.湿法脱硫废水处理技术进展[J].电力科技与环保,2017(1):25-27.
        [3]王少华.浅谈火力发电厂脱硫废水零排放处理技术[J].中国新技术新产品,2015(08):65-66.
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