李晉波
摘要:濕法脫硫技術(shù)在燃煤電廠的濕法煙氣脫硫工作中得到了廣泛的應(yīng)用。在實際運行過程中,會有含有高鹽及重金屬的脫硫廢水產(chǎn)生,當(dāng)前脫硫廢水一般都應(yīng)用化學(xué)沉淀的方法進(jìn)行處理,但由于此工藝還存在著很多問題,例如藥劑投加量過大、會產(chǎn)生大量的污泥,還有一些指標(biāo)達(dá)標(biāo)較為困難等。在此背景下,脫硫廢水零排放處理工作也受到了極大的重視。因此,本文主要對燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:燃煤電廠;濕法煙氣脫硫廢水;零排放技術(shù)
因為我國有著非常豐富的煤炭資源,同時有著極為成熟的燃煤發(fā)電運行技術(shù),所以長久以來燃煤發(fā)電始終作為我國能源供給的主要途徑存在。在但燃煤電廠的運行過程中,會有大量廢水的產(chǎn)生,例如脫硫廢水、酸堿廢水以及脫硫廢水等等。特別是脫硫廢水的成分極為復(fù)雜,其處理工作也是極為困難的?,F(xiàn)有一些方法,不僅無法對其進(jìn)行有效的處理,更為重要的是其還可能導(dǎo)致二次污染的產(chǎn)生。在此背景下,本文主要對燃煤電廠使?jié)穹煔饷摿驈U水零排放技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行分析。
1 脫硫廢水的處理現(xiàn)狀問題
當(dāng)前,我國有至少90%的燃煤電廠所應(yīng)用的是石灰石-石膏濕法煙氣這種脫硫技術(shù)。在濕法煙氣脫硫工藝之中,想要確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性與石膏的品質(zhì),就要對液體中Cl-的濃度進(jìn)行有效控制,所以要將部分漿液排除,就導(dǎo)致脫硫廢水的出現(xiàn)。當(dāng)前大部分電廠所應(yīng)用的就是化學(xué)沉淀法對于脫硫廢水進(jìn)行處理,其主要的途徑主要有氧化、中和、沉淀以及絮凝等多種工藝,將脫硫廢水中存在的各種重金屬與懸浮物等大量的污染物進(jìn)行凈化。
化學(xué)沉淀法的主要優(yōu)勢是操作便利,且運行費用低的優(yōu)點,但其使用設(shè)備數(shù)量較多,且建設(shè)投資成本較高。但在實際的運行過程中也有較多問題存在,有研究者對于數(shù)家燃煤電廠的脫硫廢水處理系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行過調(diào)查分析,能夠發(fā)現(xiàn)水中存在的SS與COD經(jīng)常都不能保證其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。另外,在進(jìn)行污泥脫水處理的過程中,并且其板框壓濾機的故障發(fā)生率叫高,且運行維護(hù)也較為困難。
2 濕法煙氣脫硫廢水處理技術(shù)
化學(xué)沉淀法作為當(dāng)前經(jīng)常應(yīng)用的一種脫硫廢水處理工藝,也被叫做三聯(lián)箱沉淀法,其主要是利用中和、沉淀以及絮凝等多種工藝將脫硫廢水中存在的重金屬以及懸浮物等各種污染物進(jìn)行去除?;瘜W(xué)沉淀法的主要工藝流程見圖。
脫硫廢水所呈現(xiàn)出的是酸性狀態(tài),并且其中有很多有多種重金屬離子,在中和處理的階段向廢水中添加石灰乳與別的他堿性劑,從而實現(xiàn)對于廢水的調(diào)節(jié),使其呈現(xiàn)堿性,通常pH值要保持在9.0~9.5中。大部分重金屬離子,例如Cu2+、Ni2+、Cr3+等都是通過氫氧化物的沉淀方法在廢水中分離出來的。而石灰乳作為堿性劑的情況下,原料較為廉價,通過投加絮凝劑與助凝劑的同時,其沉淀的部分是CaCl2,確保使廢水中存在的Cl-得到去除。所以在實際應(yīng)用的過程中,則要使用石灰乳作為堿性沉淀劑應(yīng)用。石灰乳存在的缺點是由于石灰乳的流動性較差,比較容易得到沉淀,會導(dǎo)致加藥管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。所以,在進(jìn)行實際運行時,要定期的對石灰乳加藥管道進(jìn)行清理。
但需要注意的是,并不是全部的重金屬都可以通過氫氧化物的沉淀方式進(jìn)行去除,但其中汞則無法應(yīng)用中和沉淀的方法達(dá)到外排的標(biāo)準(zhǔn)。所以,廢水在通過中和處理以后要在反應(yīng)池中放置,并在廢水之中投加一些硫化物,使得廢水之中的Hg2+和S2-生成不能相容的HgS沉淀,硫化物一般為有機的硫化劑、硫化鈉、硫化亞鐵以及硫化氫等等,因為硫化鈉等各種無機硫化物存在極大的毒性,為避免有二次污染情況的出現(xiàn),在實際操作過程中,適當(dāng)?shù)奶砑右恍┯袡C硫TMT-15進(jìn)行應(yīng)用。
化學(xué)沉淀法的操作極為簡單,并且運行費用不高,但由于其系統(tǒng)過于復(fù)雜,進(jìn)行建設(shè)的投入成本較高。同時在實際的運行過程中也發(fā)生了很多的問題,比如出水中的SS與COD經(jīng)常不能保證其排放的達(dá)標(biāo)性。并且,通過對于三聯(lián)箱沉淀法的應(yīng)用,出現(xiàn)了大量的污泥,并且脫水非常困難。所以,若想要將當(dāng)前脫硫廢水處理中的問題進(jìn)行解決,不僅要對設(shè)備進(jìn)行有效的管理,保證操作的規(guī)范性。其次,則要對于新型的高效處理工藝進(jìn)行研究與開放。
3 廢水零排放處理技術(shù)
污水廢水的零排放實際上是為作為理想性的封閉用水系統(tǒng)存在的,系統(tǒng)不需要向外排水,而是在系統(tǒng)中進(jìn)行持續(xù)的循環(huán)與處理以后再次使用,實現(xiàn)對于水資源的節(jié)約,以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。若在理論層面,廢水零排放絕對能夠?qū)崿F(xiàn),但通過對于經(jīng)濟與技術(shù)現(xiàn)狀的多方面考慮,當(dāng)前所說的零排放實際上還是接近零排放。脫硫廢水零排放的重點應(yīng)該放在對于脫鹽處理技術(shù)的研究,因為若廢水中存在高濃度的鹽分,會抑制微生物的產(chǎn)生,若只應(yīng)用生物法無法獲得良好的除鹽效果。因此,在脫硫廢水零排放處理過程中,一般會對以下兩種工業(yè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。
3.1 蒸發(fā)法
蒸發(fā)法作為當(dāng)前廢水零排放處理技術(shù)中較常常用應(yīng)用的方法,其也能夠子啊脫硫廢水處理工作中進(jìn)行應(yīng)用。蒸發(fā)法應(yīng)用的主要原理為:將廢水排放到蒸發(fā)器中,利用蒸汽或是電熱器進(jìn)行加熱,直到沸騰狀,這種其中的水分已經(jīng)蒸發(fā),水蒸氣在冷卻以后又會凝結(jié)成水,從而實現(xiàn)對于其的重復(fù)應(yīng)用。此外,廢水中存在的溶解性固體能夠被截留在殘液里,而其濃縮倍數(shù)不斷的提升,就能夠以晶體形式進(jìn)行析出。蒸發(fā)法當(dāng)前在化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其不僅能夠單獨應(yīng)用,也能夠與別的工藝進(jìn)行結(jié)合。而在水處理技術(shù)迅猛進(jìn)步的同時,多效蒸發(fā)技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,因為其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為:有較高的傳熱系數(shù)、有較大的操作彈性、便利的進(jìn)水預(yù)處理,以及能耗較低等。所以也在化工、海水淡化以及廢水處理等各種領(lǐng)域中進(jìn)行了應(yīng)用。王安治等曾經(jīng)應(yīng)用混凝沉淀預(yù)處理技術(shù)與多效蒸發(fā)結(jié)晶深度處理技術(shù)的結(jié)合,對于脫硫廢水進(jìn)行處理,廢水零排放的目的基本實現(xiàn)。
3.2 煙道處理法
這一方法實際上就是指在煙道中對廢水開展噴霧蒸發(fā)處理工作。噴霧蒸發(fā)法廣泛的應(yīng)用在食品及化工領(lǐng)域之中,當(dāng)前還未在廢水處理工作中進(jìn)行普及。應(yīng)用煙道蒸發(fā)法對于脫硫廢水進(jìn)行處理時,要先使用針對性的噴射方式把脫硫廢水進(jìn)行霧化,之后噴入電除塵器以前的煙道中,廢水會以小液滴呈現(xiàn),通過高溫?zé)煔獾募訜岷竽軌蜓杆俚恼舭l(fā)氣化,各種懸浮物以及可溶性固體就會變?yōu)榧?xì)小的固體顆粒,之后受氣流夾帶作用的影響,被電除塵器中的電極去除,從而保證廢水近零排放的目標(biāo)。
4 結(jié)論
雖然當(dāng)前有著種類極多的濕法脫硫廢水處理方式,但大部分仍舊還在進(jìn)行研究,在實際的應(yīng)用過程中所應(yīng)用的還是化學(xué)沉淀法。而在對于幾種典型的脫硫廢水處理方法進(jìn)行簡單介紹以后,能夠發(fā)現(xiàn):在我國的燃煤電廠中所應(yīng)用的脫硫廢水處理工藝還是化學(xué)沉方法。雖然膜分離法以及電絮凝法等處理方法也有著優(yōu)勢之處,但由于其并未再到實踐的有效證明,因此工業(yè)化大范圍的應(yīng)用還需要一段時間,同時這幾種工藝當(dāng)前還無法對于廢水中的鹽成分進(jìn)行有效的去除。
而在社會整體環(huán)保意識持續(xù)提升的同時,各種新型的水處理技術(shù)也開始不斷涌現(xiàn),有關(guān)脫硫廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)制定也更加的嚴(yán)格,特別是對于第1類污染物進(jìn)行排放有著非常嚴(yán)格的限制。所以,脫硫廢水處理技術(shù)為了的發(fā)展可能會分為兩個方面:首先,是針對于廢水中一些特定污染物進(jìn)行深度處理的新技術(shù),其重點應(yīng)該集中在吸附法的研究上。其次,則是對于廢水零排放技術(shù)的開發(fā),就如上文蒸發(fā)法與煙道處理法等。
參考文獻(xiàn):
[1]佘曉利,潘衛(wèi)國,郭士義,丁承剛.燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放技術(shù)進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2018,47(01):160-164.