基于燃煤电厂脱硫废水零排放现状的分析

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年34期   作者:张晨辉
[导读] 在燃煤电厂发电工作进展的过程中,如何通过工艺的提升实现脱硫废水零排放的目标,就是一项重点工作
        张晨辉
        大唐韩城第二发电有限责任公司  陕西省韩城市  715400
        摘要:在燃煤电厂发电工作进展的过程中,如何通过工艺的提升实现脱硫废水零排放的目标,就是一项重点工作,本次研究工作在开展的过程中,就以燃煤电厂为主要的研究对象,并针对脱硫废水零排放现状展开深入分析。
关键词:燃煤电厂、脱硫废水零排放、预处理单元
        1、前言
        针对燃煤电厂脱硫废水排放工作展开深入分析,可知所谓的零排放指的是,在燃煤电厂正常发电工作进展的过程中,不向地面水域排放任何形式的液态水。为了满足这一限制使用条件的要求,燃煤电厂可以通过水蒸气或在灰、渣中固化的形式,向外界排出水体。针对我国燃煤电厂的发展现状,生态环境部在《火电厂污染防治技术策略》中提出,在燃煤电厂正常生产工作进展的过程中,针对脱硫废水的处理工作,具体可以采用以下几个步骤实现脱硫废水零排放,首先进行石灰处理,之后依次进行混凝、澄清、中合等工序,之后再通过相应的工艺手段将脱硫废水以水蒸气或固态形式排除检查,在后期处理的过程中,鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶的处理形式。
        2、脱硫废水的水质特点
        针对燃煤电厂废水进行分析的过程中,发现废水可以根据其使用特征分为以下四个阶梯:第一,城市中水、地表水和工业用水等。处于这一阶梯的燃煤电厂分水,可直接用于正常的工业生产和城市日常生活,但是想要达到食用水的标准,还需要进行进一步的进化工序;第二,城市中水和部分再利用的中水的循环冷却水,属于这一阶梯的废水,不可用于正常的贵生产以及城市日常生活,原因就在于其中,含有一定的生活或工业污染物,因此就需要进一步的净化处理;第三,循环污水、再生水、冲煤废水等,属于这一阶段的废水中含有大量的杂质和工业污染物,需经过一整套的计划处理,才可直接排放到外部环境之中,如若不然可能会导致严重的污染;第四,脱硫废水,第4阶段的废水需经过相应的工业处理,满足零排放的生产要求。
        在燃煤电厂正常发电作业进展的过程中,处于第4阶段的脱硫废水,会被在烟道内进行浓缩处理,此时脱硫废水中含有大量的工业元素,成分较为复杂,且污染浓度极高,若直接排放到外部环境,将会造成极大的污染。具体而言,脱硫废水具有以下几点特征:第一,高含盐。在针对脱硫位置进行分析时,发现其溶解固体含量极高,一般处于1万到4万毫克每升之间,其中的原因是以SO4 2 ,F、Cl为主;第二,高浊度。在针对脱硫废水悬浮物含量进行测量的过程中,发现其浓度极高,处于1万到3万毫克每升之间,其中的悬浮物多以飞灰和石膏晶粒为主,并包含一定成分的氟化物和酸不溶物;第三,高硬度。脱硫废水中含有大量的钙、镁离子,因此若不及时的对其进行相应的处理,则很容易出现在管道内结垢的现象;第四,高腐蚀性。脱硫废水的腐蚀性特征常表现为酸腐蚀,在针对脱硫废水的含量进行分析的过程中,发现其预含量竟高达2000毫克每升,这就是其具有很强的腐蚀性;第五,重金属性。脱硫废水中的重金属组成较为复杂,经检测表明,具有大量的铅、铬、铜、锰等金属元素,这也直接导致了脱硫废水具有较强的污染性;最后,不稳定性。这里所提到的不稳定性指的是脱煤废水成分和含量都不明显,燃煤电厂在正常作业的过程中,易受到季节、煤质等多重因素的影响,在这种情况下,脱硫废水的成分也会产生较大的变化。
        3、脱硫废水零排放技术分析
        脱硫废水零排放工艺在进展的过程中,经过相关研究人员多年来的不懈努力,已然形成了一个较为系统全面的工艺过程,具体人员可以分为以下几个单元,即预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。


        3.1预处理单元
        在脱硫废水零排放工艺进展当中,预处理为整个工艺过程的第一步,同时也是必不可少的一步,其主要的作用就是为了去除废水中的部分悬浮物、固体杂质,以及重金属离子。当前燃煤电厂再针对脱硫废水进行处理的过程中,通常采取常规预处理方式如下:中和/反应/絮凝三联箱+澄清池。而深度预处理方式为:碳酸钾、氯化氢钠澄清池或管型微滤、纳滤、电驱动膜。常规预处理方式在进展的过程中,具备以下几点优势,首先,操作相对简单,工作人员仅需要简单的学习,就可以熟练掌握相应的操作步骤和规范;其次,费用较低,不需要加入价格较为昂贵的处理药剂,就可以实现相应的处理作用。但是常规艺术与操作,在应用的过程中,依然存在着处理能力有限,经预处理后的脱硫废水依然存在水硬度高、金属离子浓度大等问题。而深度与处理操作在进展的过程中,相对于前者,经处理后的水质效果会更好,并且能够在很大程度上减少后续设备出现结构的现象,但是这一工序在进展过程中将会用到大量的碳酸钠,用以降低脱硫废水的硬度,这就会在很大程度上提升该工序的投入成本,因此在预处理工作进展的过程中,相应的工作人员应结合燃煤电厂的实际需要,以及相应的操作标准,选择合适的预处理工艺。  
        3.2浓缩减量单元
        在燃煤电厂脱硫废水处理工作进展的过程中,加入浓缩减量单元已然是一个较为成熟的技术,在实际运用的过程中效果也较好,因此当前该技术的应用范围也较广。而在针对浓缩减量单元工艺的选取工作展开深入分析,可知工作人员应该结合固化单元可处理的水量,进行进一步的评估和判断,选择最合适的浓缩减量方式。针对当前我国燃煤电厂所采用的脱硫废水处理方法展开之后,可是膜浓缩工艺应用较为广泛。常见的膜浓缩处理方法包括以下几种,即反渗透、正渗透、电渗析和蒸馏法。
        其中针对反渗透系统进行深入分析,可知其作为一种自然渗透的逆过程,在脱硫废水处理的过程中应用最为广泛。经过数10年的发展,反渗透技术无论是在理论层面上,还是在实践应用上都有着较大的技术突破,并被广泛应用于多个领域,如纯水和超纯水的制备,工业水和生活污水的处理等。
        3.3固化单元
        在针对脱硫废水的减量处理工序结束之后,要想真正实现零排放,还需要进行进一步的固化处理,常见的固化处理方式包括以下几种,即蒸发结晶法、蒸发糖及尾部引起蒸发法。下面就针对蒸汽浓缩蒸发方法为例,进行进一步的探究。
        蒸汽浓缩蒸发方法在应用的过程中,主要用到了Mvr蒸发系统,其作为一种新型节能蒸发设备,在固化处理工序进展的过程中,发挥着至关重要的作用。Mvr蒸发系统在大量被应用于燃煤电厂脱硫废水处理之前,主要用于制药行业,该系统在工作的过程中,其先进的低温与低压汽蒸技术,能够在短时间内产生大量的蒸汽,这些蒸汽能够在较短时间内将自身储存的热量传递到脱硫废水之中,经加热后的脱硫废水中的水体,会被你争气的方式分离出来。在实际应用的过程中,Mvr蒸发系统相对于其他设备,对高盐废水的浓缩和结晶效果更好,此外其他应用的过程中还具备以下几点优势,首先相关设备在布置的过程中占地面积比较小,对工作环境要求要低,其次相应设备在使用的过程中,能耗较低,在很大程度上降低了运行成本,但是其也有着前期投资过大、设备造价较高等局限性。
        4、结论
        综上所述,文章首先针对脱硫废水的水质特点展开了探究,经分析可知脱硫废水作为第4阶段水, 具有高含盐、高浊度、高硬度、高腐蚀性等特点,在此基础上,文章重点针对脱硫废水零排放技术展开了分析,主要包含预处理单元、浓缩减量单元、固化单元三部分内容,最后希望通过本次探究工作,能够为促进燃煤电厂脱硫废水零排放工作的进一步发展提供一定的帮助。
参考文献
[1]张立才:基于燃煤电厂脱硫废水零排放现状的分析[J]。南方能源建设,2018-08-14:31-32.
[2]李保国:基于燃煤电厂脱硫废水零排放现状的分析[J]. 科学技术创新. 2017(10):51-52.
[3]张宗:基于燃煤电厂脱硫废水零排放现状的分析[J].安徽大学学报.2018(5):10-11.
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