您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
談一談脫硫廢水*技術(shù)與工藝路線
燃煤廠終端的廢水脫硫廢水,，難以直接回用,。脫硫廢水處理的*技術(shù)包括脫硫廢水的預(yù)處理技術(shù),、濃縮減量技術(shù)和固化處理技術(shù),。詳細(xì)介紹了脫硫廢水*技術(shù)，并對(duì)目前脫硫廢水*技術(shù)在研究和應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了探討,。 隨著水處理技術(shù)的發(fā)展,，燃煤電廠的絕大部分廢水能夠?qū)崿F(xiàn)階梯利用，但脫硫廢水是電廠終端廢水,，懸浮物高,、含鹽量高、硬度高,、腐蝕性強(qiáng),，難以直接回用。隨著環(huán)保力度的加大,，很多地方環(huán)保局要求電廠廢水*,。因此，采用適合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水*是迫切和必要的,。
1脫硫廢水概述
1.1脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及常規(guī)處理工藝
典型熱電廠脫硫廢水中一般含有大量的鹽分,、硫酸根離子,、重金屬離子及氯化物，并含有難處理的COD等,，pH值一般在5-6之間,，水質(zhì)呈弱酸性。處理時(shí)需要在水中加入Ca(OH)2,，將pH值調(diào)節(jié)到8.5-9.0之間,，使得重金屬離子(如銅、鐵,、鎳,、鉻和鉛)生成氫氧化物沉淀;同時(shí)反應(yīng)過程中還會(huì)生成CaCl2、CaF2,、CaSO3,、CaSO4沉淀物，以分離氯根離子,、氟化物,、亞硝酸鹽、硫酸鹽等鹽類物質(zhì);對(duì)于汞,、銅等重金屬,，目前普遍采用15%TMT溶液替代Na2S來將其沉淀出來。
1.2脫硫廢水處理難點(diǎn)
從脫硫廢水常規(guī)處理工藝中可以看出：預(yù)處理工藝中添加了大量的熟石灰,，會(huì)導(dǎo)致水中硬度離子含量較高,，且水中殘留有高濃度的SO42-、Cl-,，屬于典型的高含鹽廢水,。水中硬度離子含量高會(huì)導(dǎo)致處理設(shè)備結(jié)垢污堵，Cl-離子含量高會(huì)對(duì)設(shè)備,、管道產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,。其次，脫硫廢水水質(zhì)成分復(fù)雜,，污染物超標(biāo)嚴(yán)重，水中鎘,、汞,、硫化物、氟化物含量高,。另外,，脫硫廢水受燃煤品種、脫硫工藝,、吸收劑等多種因素影響,，水質(zhì)變化較大,。
2脫硫廢水*技術(shù)
2.1多效蒸發(fā)(MED)技術(shù)
將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)起來，前一個(gè)蒸發(fā)器的二次蒸汽作為下一個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽,，下一個(gè)蒸發(fā)器的加熱室便是前一個(gè)蒸發(fā)器的冷凝器,。多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)化工制鹽、食品,、制藥等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)濃縮和結(jié)晶。該工藝設(shè)備占地面積大,，消耗蒸汽量大,，能夠自動(dòng)運(yùn)行，設(shè)備投資成本低,。(2)蒸汽動(dòng)力壓縮式(TVR)技術(shù),。使用蒸汽噴射泵，以少量高壓蒸汽為動(dòng)力,，將部分二次蒸汽壓縮并混合后一起進(jìn)入加熱室作加熱蒸汽用,。蒸汽動(dòng)力壓縮式蒸發(fā)系統(tǒng)只能利用大部分二次蒸汽(70%左右)，其余的二次蒸汽送往冷凝器冷凝,，因此在能量利用率上不及機(jī)械壓縮式蒸發(fā)系統(tǒng),。但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉,，消耗蒸汽而不耗電,，可在投資較少的前提下取得較大的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。相比于多效蒸發(fā)技術(shù),，該工藝設(shè)備占地面積相對(duì)小,，消耗蒸汽量較少，全自動(dòng)運(yùn)行,，設(shè)備投資成本偏高,。(3)機(jī)械壓縮式(MVR)技術(shù)。從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī),，在壓縮機(jī)中絕熱壓縮,，溫度、壓力升高,，又送入蒸發(fā)器作加熱蒸汽用,，在加熱室中冷凝后排出。這種蒸發(fā)器只在啟動(dòng)階段需要產(chǎn)生蒸汽,，但消耗電能,。相比于MED技術(shù)和TVR技術(shù)，該工藝設(shè)備占地面積小，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行,，一次性投資成本高,，需要定期更換機(jī)械密封。
2.2蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)采用脫硫廢水“*”工藝的有兩家電廠,。某電廠采用“二級(jí)預(yù)處理+蒸發(fā)結(jié)晶”,，系統(tǒng)總投資9750萬(wàn)元，預(yù)處理系統(tǒng)采用兩級(jí)反應(yīng)+沉淀和澄清處理,，一級(jí)投加Ca(OH)2,，二級(jí)投加Na2CO3軟化水質(zhì)。蒸發(fā)結(jié)晶處理采用四效立管強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝,，蒸發(fā)系統(tǒng)分為熱輸入部分,、熱回收部分、結(jié)晶轉(zhuǎn)運(yùn)部分和附屬系統(tǒng)部分,，結(jié)晶通過離心機(jī)和干燥床制得固體結(jié)晶鹽,。河源電廠脫硫廢水本身水質(zhì)相對(duì)較好，經(jīng)過軟化預(yù)處理后鈣鎂離子含量降低至1-2mmol/L,，濁度<2NTU,，干燥后得到的鹽結(jié)晶品質(zhì)較好。該工藝系統(tǒng)*的能耗限制了其在脫硫廢水*處理領(lǐng)域的推廣,。
2.3納濾膜
納濾膜對(duì)二價(jià)或高價(jià)離子特別是陰離子的截留率比較高,，可<98%，而對(duì)一價(jià)離子的截留率一般<90%,。納濾處理的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能截留透過超濾膜的小分子有機(jī)物,，又能透析反滲透膜所截留的部分無(wú)機(jī)鹽，也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進(jìn)行,。納濾通常與反滲透組合使用,。(2)RO膜：高壓卷式反滲透膜和高壓平板反滲透膜。高壓卷式反滲透膜(一般指海水反滲透)在壓力達(dá)到8MPa,、處理含鹽量8%～10%的海水時(shí),，其回收率達(dá)到40%～60%。該工藝應(yīng)用成熟,，運(yùn)用于脫硫廢水系統(tǒng)中和實(shí)際的海水淡化系統(tǒng)相似,，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易操作,、控制和維護(hù),，工藝成熟，設(shè)備投資低,。高壓平板膜系統(tǒng)是一種超高壓力的反滲透系統(tǒng)，具有抗污染,、耐高壓的特性,，高操作壓力可達(dá)160MPa,，適于高COD、BOD5的含鹽廢水,、海水,、垃圾滲濾液以及各種高濃度水性物料的高倍數(shù)濃縮和處理。當(dāng)運(yùn)行壓力達(dá)到14MPa時(shí),，廢水含鹽量甚至可濃縮至12%左右,。相比于高壓卷式反滲透，高壓平板膜的運(yùn)行藥劑費(fèi)用低,，但是由于在高壓下運(yùn)行,，對(duì)設(shè)備的質(zhì)量要求很高，因此前期投資費(fèi)用較高,。(3)正滲透膜法,。正滲透是在提取液產(chǎn)生巨大的滲透壓驅(qū)動(dòng)力下，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),。提取液是特定物質(zhì)的量比的氨和二氧化碳?xì)怏w溶解在水中形成的碳酸銨溶液,，可以使廢水含鹽量濃縮至15%左右。提取液通過加熱蒸發(fā)循環(huán)利用,。(4)電滲析,。電滲析是在陰極與陽(yáng)極之間放置若干交替排列的陽(yáng)膜與陰膜，由于離子交換膜的選擇透過性,，當(dāng)兩端電極接通直流電源后,，水中陰、陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極,、陰極方向遷移,，形成了交替排列的離子濃度減少的淡室和離子濃度增加的濃室，從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮,、淡化和提純,。電滲析具有占地面積小、操作簡(jiǎn)單,、環(huán)境污染小,、對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求不高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在安裝復(fù)雜,、脫鹽效果不*,、水回收率低的問題。
2.4煙道噴霧蒸發(fā)工藝
煙道噴霧蒸發(fā)工藝是將脫硫廢水霧化后噴入空氣預(yù)熱器(APH)和電除塵器(ESP)間的煙道,，利用熱煙氣使廢水*蒸發(fā),，廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為結(jié)晶物或鹽類等固體，隨煙氣中的飛灰一起被電除塵器收集下來，從而除去污染物,。煙道噴霧蒸發(fā)工藝處理的廢水量小,，容易造成煙道腐蝕、結(jié)垢和堵塞,，噴頭的布置對(duì)蒸發(fā)固化效果影響很大,，對(duì)爐后煙道安裝位置要求高，在低低溫改造后布置困難,，可能增大機(jī)組正常安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn),。
2.4蒸發(fā)塘工藝
蒸發(fā)塘利用自然蒸發(fā)的原理將高鹽水中的水分蒸干，使鹽分濃度達(dá)到飽和而結(jié)晶析出,。相比于多效蒸發(fā),、機(jī)械壓縮再蒸發(fā)等技術(shù)具有處置成本低、運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)單,、運(yùn)行可靠,、使用壽命長(zhǎng)、抗沖擊負(fù)荷好等方面的優(yōu)勢(shì),。但同時(shí),，蒸發(fā)塘占地面積大、基建成本高,，無(wú)法做到水的回收利用,，受氣候影響大(只適合干旱少雨的地區(qū))等原因，制約了蒸發(fā)塘的應(yīng)用,。蒸發(fā)塘加機(jī)械霧化蒸發(fā)器處理技術(shù)可大大減少蒸發(fā)塘的面積(可節(jié)省土地90%以上),，但蒸發(fā)塘的占地面積依然不小。
結(jié)語(yǔ)
脫硫廢水*技術(shù)多種多樣,，但歸根到底離不開預(yù)處理,、濃縮減量和固化。目前預(yù)處理技術(shù)均需投加化學(xué)混凝藥劑,，雖然有些脫硫廢水可以使用膜過濾,，但離不開化學(xué)混凝藥劑的投加，藥劑使用量大,，運(yùn)行費(fèi)用很高,。濃縮減量技術(shù)包括熱法減量和膜法減量。熱法減量技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單,，但是運(yùn)行費(fèi)用高,。膜法減量工藝流程長(zhǎng)，但運(yùn)行費(fèi)用低,，膜法減量技術(shù)可以由各種不同的膜處理技術(shù)組合而成,，方式多變,，發(fā)展較快。