火电厂废水处理理中,达到零排放的案例,分别哪几家水务公司做的。比如广东河源电厂的案例

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建投水务环境工程公司组织开展“电厂废水零排放”技术调研
来源:河北建设投资集团
日期: 09:44:17
今年2月,建投水务环境工程公司联合集团系统有关兄弟单位先后辗转河南、宁夏、天津等地,针对&电厂废水零排放&技术进行实地调研。
燃煤电厂作为工业用水大户,年废水排放量约占全国工业企业排放量的10%。随着国家环保政策的日渐收紧,&电厂废水零排放&实施已迫在眉睫。
公司结合中长期发展战略规划,借力集团系统资源与平台优势,力求转型增效,从2016年起便针对该&零排放&领域进行技术储备,先后多次组织技术交流,并召开专家技术论证会,逐步具备了电厂废水零排放项目的建设和运行管理能力。
目前,市场上主流的&废水零排放&工艺包括烟气余热蒸发技术及蒸发结晶技术,2016年环工已针对蒸发结晶技术进行市场调研,该工艺不受蒸发量的限制,但受建设运营成本高、固废处置等问题制约。此次调研以&烟气余热蒸发&为主,该方法利用锅炉余热将脱硫废水蒸干处理,水中污染物以干灰形式排出,盐分结晶颗粒进入除尘器或灰斗,能耗低、操作便捷、占地面积小,但是对前端处理要求较高,处理水量有限,受各种因素影响需经济合理地调控各运行参数,将对机组的影响降至最低。
受电厂的工艺路线与水质状况的影响,选取何种路线不能盲目,需进行技术、经济比较,综合考虑水量、水质、可能产生的二次污染物等因素影响,结合电厂运营现状和能力进行选择。
下一步,公司将密切对接电厂废水零排放业务,使该业务尽早成为公司新的利润增长极。
(水务环境工程公司 岳强供稿)上海明诺环境科技有限公司
燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展
通过对脱硫废水零排放技术的分析与总结,将脱硫废水零排放处理过程归纳分为预处理、浓缩减量和蒸发固化三段;介绍了每段的主要目的及其技术方法;分析了不同技术的原理与优缺点;展望了脱硫废水零排放处理技术的发展趋势,认为高温旁路烟气蒸发在蒸发固化中具有较强优势,在此基础上探寻新型预处理技术、提高废水及其所含高浓缩盐的回收率、进一步降低脱硫废水零排放的投资与运行成本,将是今后研究的重点。
2015年4月,国务院发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),对各类水体污染的治理提出了更为严格的要求;同时,国家“十三五”规划进一步严控水资源使用,要求工业生产尽可能回收和循环使用生产过程产生的废水。为了符合相关法律法规和相关产业政策,燃煤电厂废水零排放势在必行。然而,传统的脱硫废水处理技术不能满足电厂零排放要求,探索有效且经济的脱硫废水零排放技术迫在眉睫。
1脱硫废水处理现状
根据废水来源,燃煤电厂废水一般包括生活污水、循环水排污水、脱硫废水和各种再生废水等。当石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行时,吸收剂在循环使用过程中盐分和悬浮物等杂质浓度越来越高,为使杂质浓度不超过设计上限,当其浓度达到一定值后需从系统中排出部分废水,排出的这部分废水称为脱硫废水。
燃煤电厂脱硫废水具有如下水质特性[1-2]:1)呈酸性,pH在4.5~6.5之间;2)含盐量高,且浓度变化范围极广,一般在20~50g/L;3)硬度(钙镁离子浓度)高,结构风险高;4)悬浮物高,一般在20~60g/L;5)成分复杂,水质波动大;6)氯离子含量高,腐蚀性强且回用困难。脱硫废水因这些特性成为燃煤电厂最复杂和最难处理的一股废水,是实现燃煤电厂废水零排放的关键。
传统脱硫废水处理方法包括灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统及三联箱法等[1-3]。灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统所需水量较少,且会造成系统设备的腐蚀,对电厂的安全运行造成隐患[1];三联箱法经过简单中和、絮凝和沉淀澄清后,虽可有效去除悬浮固体、重金属离子和F-等污染物,但该工艺难以有效去除Na+、Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+等离子,出水含盐量仍很高,回用困难。
脱硫废水水质复杂,要达到零排放的目的,就要根据不同污染物的特征,进行分段处理。脱硫废水零排放处理过程分为3段:预处理、浓缩减量和蒸发固化。
2脱硫废水的预处理
脱硫废水预处理是实现脱硫废水零排放的基础,主要是对废水进行软化处理,去除废水中过高的钙镁硬度,防止后续处理系统频繁出现污堵、结垢等现象;同时去除废水中的悬浮物、重金属和硫酸根等离子。常用于脱硫废水的预处理工艺是:化学沉淀→混凝沉淀→过滤。
2.1化学沉淀
化学沉淀是通过投加化学药剂使水中的钙、镁离子形成沉淀而被去除,从而使废水得到软化。该法可有效去除钙、镁和硫酸根等离子,技术成熟,但污泥量大。根据采用的药剂不同,常用的方法有石灰-碳酸钠法、氢氧化钠-碳酸钠法。两者均有较好的软化效果;后者相比于前者,投加量少,对Ca2+、Mg2+去除率更高,但SO42-去除率偏低[4]。此外,还可利用脱硫后烟道气中的CO2去除废水中钙离子[5],成本较低,但运行不稳定,目前还未见有工程实例。
2.2混凝沉淀
化学沉淀后的废水含有大量胶体和悬浮物,通过投加混凝剂,混凝沉淀使
其形成絮凝体,经沉淀过程发生固液分离而从水中去除。混凝沉淀尽管可有效去除水中大部分悬浮物,但出水仍含有部分细微悬浮物,且处理效果不稳定,易受水质波动的影响[4]。常用的混凝剂有聚合氯化铝和聚硅酸铁,后者在脱硫废水处理中的效果优于前者[6]。
为进一步降低废水的浊度,确保后续系统进水水质,混凝沉淀常常需与过滤单元联用。常用的过滤技术有:多介质过滤、微滤、超滤、纳滤等。其中,内压错流式管式微滤,膜管内料液流速高,前处理无需投加高分子絮凝剂,甚至无需沉淀池,自动化程度高,运行稳定,适用于高固体含量废水的处理,因而在脱硫废水预处理中具有一定的技术优势[7]。此外,纳滤可实现不同价盐的分离,实现脱硫废水的资源回收,如华能玉环电厂用纳滤纯化的NaCl溶液制备了NaClO等药剂[8]。
由于脱硫废水水质复杂多变,实际工程需根据水质特性及后处理系统的要求来选择适宜的预处理方法。如软化处理时,废水Ca2+、Mg2+含量高而SO42-含量低时,宜采用氢氧化钠-碳酸钠法;Ca2+、Mg2+和SO42-含量都偏高时,宜选用石灰-碳酸钠法;此外,为分别回收不同价态的盐,则需增设纳滤将单价与多价离子分离。
3脱硫废水的浓缩减量
浓缩减量主要通过热浓缩或膜浓缩等技术,使预处理后的脱硫废水得到浓缩,废水量得到降低。这不仅可回收水资源,更重要的是减少了后续蒸发固化的处理量,从而降低蒸发固化的处理成本,是实现脱硫废水零排放的保障。
利用蒸发器将废水浓缩至可结晶固化程度,常用的技术主要有:多效蒸发(MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)。
MED是废水被蒸发系统余热预热后,依次进入一效或多效蒸发器进行蒸发浓缩;最末效浓盐水经增稠器和离心机进行固液分离,分离出的液体回到系统再循环处理。多效蒸发是前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源,将蒸汽热能多次利用,故而热能利用率较高。广东河源某电厂2*600MV机组零排放系统,采用四效强制循环蒸发器和结晶系统,系统处理量为22m3/h,其中脱硫废水18m3/h,处理系统投资高达9750万元,其中蒸发结晶系统投资为7000万元[9]。
MVR是将蒸发器排出的二次蒸汽通过压缩机经绝热压缩后送入蒸发器的加热室;二次蒸汽经压缩后温度升高,在加热室内冷凝释放热量,而料液吸收热量后沸腾汽化再产生二次蒸汽经分离后进入压缩机,循环往复,蒸汽得到充分利用。MVR浓缩液总悬浮固体(TDS)可达250g/L,电耗高达20~46.34kWh/m3废水[10]。
MVR相对于MED,具有占地面积小、运行成本较低、效率高的优势,更适用于零排放蒸发器。但若物料沸点超过蒸气压缩机设计要求,MVR便不适于该物料蒸发浓缩结晶的要求,须选MED或二者联用。广东省佛山市某电厂的2*600MV机组脱硫废水零排放处理采用了“两级卧式MVR蒸发器+两效卧式MED+结晶+盐干燥系统”,处理量为20m3/h;为避免浓盐水腐蚀设备MVR和MED需使用特殊不锈钢或钛材料,投资成本高昂,蒸发结晶系统投资4600万元(不含土建、安装费用)[11]。
目前,膜分离技术广泛用于火电厂脱硫废水的浓缩研究,以减少蒸发固化的处理量,而使零排放技术更经济可行。用于脱硫废水膜浓缩的膜分离技术有:反渗透(RO)、正渗透(FO)、电渗析(ED)和膜蒸馏(MD)。
RO过程能耗较低、适用性强、应用范围广,已广泛用于脱硫废水处理。然而,RO易发生膜污染与结垢。为防止RO膜污染与结垢,可采用超频震荡膜技术或高效RO工艺,但这需更强的预处理和更高pH[12],会提高运行成本;此外,即使采用震荡膜技术,经RO浓缩的浓水TDS只能达到90g/L[13],其TDS质量浓度远低于可实现结晶固化的250g/L水平[10],故单凭RO不能将盐水浓缩至可结晶固化水平。
ED因耐受钙镁结垢能力较低,工程应用常用采用倒电极的方法减少ED的膜污染,该工艺称为倒极式电渗析(EDR)。与RO相比,ED和EDR所需预处理较少,且对含硅废水的耐受性较强[14]。此外,ED和EDR能将盐水浓缩至120g/L以上,甚至达到200g/L的水平,通常电耗介于7~15kWh/m3废水[15]。为避免浓差极化,如LOGANATHAN等报道EDR的淡水ρ(TDS)>10g/L,或使直接回用受限[16],但ED和EDR所产的淡水可以耦合其它方法加以回用。
FO属自发过程,但是汲取液的再生需额外能量。浙江长兴某电厂2*600MV机组是首个采用正渗透方法处理脱硫废水的工程案例,系统处理水量为22m3/h,其中脱硫废水18m3/h,经FO浓缩后的TDS可高达220g/L以上;同时,将FO产水与汲取液回收系统相结合,再经RO进一步除盐后,最终产水可回用于锅炉补给水[17]。但是,汲取液的再生复杂,整个工艺路线长,系统复杂,投资成本高。
非挥发溶质水溶液的MD,仅水蒸汽能透过膜。MD可以利用火力发电厂丰富的低品质废热,且能近100%地截留非挥发性溶质。溶质若易结晶,则能被浓缩至过饱和而产生结晶[18]。MD能耗与操作方式息息相关,实际应用中,直接接触式膜蒸馏海水淡化的能耗可达40~45kWh/m3产水[19]。但是,由于火力发电厂丰富的低品质热源,热驱动的MD不能与电驱动技术直接比较能耗[10]。此外,目前尚缺少性能可靠,能够长时间稳定运行的商业化蒸馏膜。
上述4种膜浓缩技术对比如表1所示。其中,普通RO浓缩能够达到的含盐量有限,需要与FO、ED、MD进一步组合或增设蒸发器进行再浓缩;FO虽有工程实例,但工艺路线复杂,成本高;ED技术电厂低品废热优点,在脱硫废水零排放领域具有潜在应用前景,但仍缺少适于工业化稳定运行的蒸馏膜材料。4种膜浓缩技术都需要软化,抗污染能力一般MD>FO>ED>RO。
4脱硫废水的蒸发固化
蒸发固化可通过蒸发塘、结晶器和烟道处理法等技术蒸发浓缩后的脱硫废水,使废水中的水分汽化,废水中的杂质固化成结晶盐后外排处置,从而达到废水零排放的目的,是脱硫废水零排放的核心。
蒸发塘(EP)属自然蒸发。目前EP多采用机械雾化蒸发器,可大幅度增加蒸发的速度,相同的水塘面积。雾化蒸发的速度是普通蒸发塘的14倍以上,极大地降低蒸发面积。EP-雾化蒸发技术处理废水电耗约为4kWh/m3废水。由于EP蒸发速度偏慢,且运行不当会造成环境污染,因此相关法规禁止没有设置前端污水处理的蒸发塘[20]。
脱硫废水处理中,结晶过程即溶液过饱和形成晶核,晶核长成晶体与母液分离。结晶系统常包括结晶器、强制循环泵、离心机、干燥器、打包机等。实际工程中,结晶常与蒸发联用,涉及的技术也主要是MVR和MED。其中,MVR系统是一种应用广泛的结晶工艺,工艺成熟,耗电量约为50~80kWh/m3废水[21]。
广东河源某电厂脱硫废水经四效强制循环蒸发结晶罐产生能达到工业盐标准的结晶盐,但其占地面积大、基建费用高昂、运行能耗高[2]。结晶方式分为加晶种和不加晶种[22]。一般,结晶设备产生的结晶盐大多属杂盐,无法回用。不过,可据Na2SO4和NaCl的溶解度随温度的变化不在其他领域应用相对成熟,但目前还未见报道用于脱硫废水处理的工程实例;MD因其具有可利用火同,控制结晶器不同效的条件而实现NaCl和Na2SO4的分离[5]。
4.3烟道蒸发
烟道蒸发按其蒸发位置的不同,可分为直喷烟道余热蒸发和高温旁路烟气蒸发。直喷烟道余热蒸发原理为:在锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道内设置喷嘴,将预处理浓缩后的废水雾化;雾化液滴在高温烟气作用下快速蒸发,随烟气排出,而废水中的杂质则进入除尘系统随粉煤灰一起外排,从而达到零排放的目的[23]。河南焦作某电厂初期采用该法,运行情况表明,该工艺投资和运行成本较低[24]。然而,低低温电除尘技术的普及,使得直喷烟道余热蒸发可利用的有效烟道长度减小,狭窄的空间限制了蒸发的水量。
高温旁路烟气蒸发原理为:在高温旁路烟气蒸发器内,预处理浓缩后的脱硫废水被输送至高效雾化喷头,经雾化生成的微小液滴被从主烟道(SCR后,空预器前)引入的高温烟气所蒸发;雾化液滴中所含有的盐类物质在蒸发过程中持续析出,并附着在烟气中的粉尘颗粒上经旁路烟道出口进入除尘器,被除尘器捕集;蒸发后的水蒸气随烟气进入脱硫塔,在脱硫塔被冷凝后间接补充脱硫工艺用水,从而实现脱硫废水零排放。
该方法已经成功用于焦作万方电厂。脱硫废水高温旁路烟气蒸发系统结构简单,烟气流量流速可以控制,保障了液滴的完全高效蒸发;相关设备还可单独隔离与拆卸,建设简单,且利于系统后续的运行维护,对主烟道的影响较小。
综上所述,各种蒸发固化技术中,蒸发塘占地广、存在潜在污染等问题,难以推广应用;结晶器成本昂贵、运行复杂,尤其不适用于中小型电厂;直喷烟道余热蒸发受限于烟道结构,直烟道长度及烟气温度,在电厂新形态下应用受限;旁路烟气蒸发设备简单,自动化程度高,可利用烟气温度高,能保障废水的高效蒸发,对电厂其他设备影响较小,在脱硫废水零排放中优势显著,适合广泛推广。
5脱硫废水零排放其他技术
除以上技术外,新的零排放技术和方法不断被研发,如SONG等在pH为6条件下,通过厌氧-缺氧工艺处理脱硫废水,硫酸盐去除率可达89%,且约76%的硫酸盐被转化成单质硫[25];QIAN等将脱硫废水作为廉价硫源,通MD-SANIR工艺实现脱硫废水与淡污水的互利共处理[26];为开拓脱硫废水以废治废及资源化应用提供了新的思路。
6结语与展望
综上所述,需根据原水水质和后续处理工艺进水要求,确定预处理工艺与运行参数,是脱硫废水零排放处理的基础。浓缩减量可有效降低蒸发固化段处理负荷,保证后续系统的高效蒸发,是实现脱硫废水零排放的关键;相较于热法浓缩,膜法浓缩设备简单,占地面积小,能耗较低;尤其,电渗析浓缩和膜蒸馏浓缩颇具潜在应用前景。
蒸发固化将脱硫废水中的杂质以盐形式固化下来,最终实现脱硫废水零排放,是零排放处理的核心;高温旁路烟气蒸发无需额外热源、效率高、占地少、简单易于自动化控制,对电厂其他设备影响小,极具推广前景。
目前,我国脱硫废水零排放技术仍处于广泛研究与初步应用探索阶段。现有零排放技术的投资成本普遍较高且运行费用较大。如何组合现有工艺,扬长避短,实现低成本脱硫废水零排放,提高废水和矿物盐的综合利用率,将是今后脱硫废水零排放研究的重点。
来源:水处理技术河源电厂废水零排放烟气优于国家标准|排放|废水|电厂_新浪视频
河源电厂废水零排放烟气优于国家标准
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多种燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术
  我国绝大多数电厂采用了石灰石湿法脱硫技术脱除烟气中的SO2,在运行中产生的脱硫废水因成分复杂、污染物种类多,成为燃煤电厂最难处理的废水之一。目前国内主要采用化学沉淀法(俗称三联箱沉淀)处理脱硫废水,处理出水含盐量很高,直接排放后容易造成二次污染。由于脱硫废水水量较小、含盐量高,近年来,国内外都很多学者开始研究脱硫费零排放处理技术。但是由于废水零排放技术的投资和运行成本高昂,目前实际应用案例很少。本文介绍了脱硫废水现行处理技术的优点和不足,重点分析了脱硫废水零排放处理技术研究和应用现状,以期为相关研究和工程技术人员提供有益参考。
  脱硫废水处理现状
  目前我国90%以上燃煤电厂采用了石灰石&石膏湿法烟气脱硫技术。在湿法烟气脱硫工艺中,为了维持系统稳定运行和保证石膏产品质,需要控制将液中Cl-浓度不能过高,因此需排出一部分浆液,从而产生脱硫废水。目前大多数电厂采用化学沉淀法处理脱硫废水,主要是通过氧化、中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染。化学沉淀法工艺流程如图1所示。
  图1典型脱硫废水化学沉淀处理工艺路程
  化学沉淀法具有操作简单、运行费用较低的优点,但是其设备较多、建设投资高。而且在实际运行中也存在较多问题,研究者对40余家燃煤电厂脱硫废水处理系统运行结果分析表明,出水中SS和COD往往不能稳定达标排放。此外,在污泥脱水处理中,也存在板框压滤机故障率高、运行维护困难等问题。
  废水零排放处理技术
  所谓零排放是一种理想的封闭用水系统,系统不向外排水,系统内的水不断进行循环或处理后复用。而废水零排放则是要求不向系统外排放任何形式的废水,从而节约水资源和保护环境。从理论上讲,废水零排放是可以实现的,但是综合考虑经济和技术现状,目前所谓的零排放只是废水的近零排放,很难实现真正的零排放。美国德克萨斯州的2座新建燃气电厂将采用GE的液体零排放系统处理循环冷却水,主要采用盐水浓缩和结晶处理工艺,回用率超过98%。目前国内外脱硫废水主要采用化学沉淀法处理,但是经过化成沉淀法处理达标后,废水中仍含有高浓度的溶解性固体,主要包括氯化物等,很难回用,一般采取直接排放的方法处置。然而将处理后的废水直接排放,不仅浪费水资源,同时由于废水含盐量较高,也会造成土壤和水体理化性质的改变,引起二次污染,如破坏土壤生态、影响水生生物以及地表和地下水源。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的日益提高,该方法在未来废水处理中将受到限制。例如北京市规定排水中可溶性固体总量一级排放标准和三级排放标准分别不能大于1000mg/L和2000mg/L。为了实现废水达标排放和回用水资源,脱硫废水的零排放处理得到越来越多的关注。脱硫废水零排放的核心在于脱盐处理技术的开发,由于废水中高浓度的盐分会对微生物产生抑制或毒害作用,采用生物法除盐很难达到较好效果[13],因此只能采用相应的物化处理方法。在脱硫废水的零排放处理中,主要包括以下两类工艺路线。
  1.蒸发法
  蒸发法是废水零排放处理中常用的方法之一,该工艺也被应用于脱硫废水的处理中。蒸发法的基本原理是:进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾,废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽,水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用,废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中,随着浓缩倍数的提高,最终以晶体形式析出。蒸发法已经广泛应用于化工领域,既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用。随着近年来水处理技术的不断进步,蒸发法中的多效蒸发工艺得到快速发展,因其具有传热系数高、操作弹性大、进水预处理简单和能耗相对较低的优点,被广泛应用于化工、医药、海水淡化以及废水处理等领域中。王安治等采用混凝沉淀预处理结合多效蒸发结晶深度处理的工艺处理脱硫废水,以达到实现废水零排放目的。
  由于蒸发法具有能耗高、设备易结垢和投资大的缺点,这也是限制其应用的重要因素。因此,要降低零排放处理成本和保证系统正常运行,需要从以下两方面对废水进行预处理,即废水的减量化和防结垢处理。一方面,通过减量化处理方法对废水进行预处理,可以减少蒸发结晶器的处理负,可以有效降低处理成本。膜分离法是最为常用的废水减量化处理技术,如采用反渗透等膜分离技术首先对废水进行减量化处理,膜分离产生的浓水再进行蒸发结晶,可以有效降低蒸发处理负荷和节约处理成本。另一方面,通过软化法对废水进行预处理,处理防止蒸发器内结垢。在脱硫废水处理中,常用的软化方法包括石灰软化法、纯碱软化法和树脂软化法等,以及上述方法的组合处理工艺。西安热工院采用石灰&苏打两级化学沉淀工艺对脱硫废水进行预处理后,Ca2+、Mg2+等污染物含量均满足蒸发结晶工艺进水水质要求。吴志勇等采用预处理软化+机械蒸汽再压缩循环蒸发+三效混流强制循环蒸发结晶+离心干燥包装工艺处理脱硫废水,废水中的水最终以蒸汽的形式排出,可实现废水零排放。
  在实际应用方面,广东河源电厂采用化学沉淀+多效蒸发结晶组合处理工艺处理脱硫废水。具体工艺流程为:废水首先经过化学沉淀法预处理,澄清池出水进入多效蒸发结晶处理系统。该工程于2009年完成调试验收并投入商业运行,系统处理能力为22t/h。经过上述工艺处理后,产生的结晶盐满足二级工业盐标准。其不足之处在于系统能耗和运行成本高昂,吨水综合运行费用高达180元。
  美国R.D.Nixon电厂采用反渗透技术处理电厂废水,处理后出水回用为循环冷却水,反渗透浓水经过盐浓缩器浓缩和蒸发等处理后,残渣后以固体废物形式填埋[25]。袁劲梅等采用化学沉淀+反渗透+灰场处置组合处理工艺处理脱硫废水,水回收率可达70%~90%,剩余少量浓水用于灰场喷洒处置,实现废水近零排放。
  华能长兴电厂采用Oasys水处理公司的RO+正向渗透(forwardosmosis,FO)+蒸发结晶组合处理脱硫废水,实现废水的零排放处理。所谓正向渗透,是以半透膜为介质,在渗透压的推动下,废水侧(低渗透压)的液态水穿过半透膜进入提取液(高渗透压)中,然后将提取液回收复用,从而实现废水的浓缩过程。除了废水处理外,FO技术在海水淡化领域中也有大量的研究报道。华能长兴电厂采用的FO系统设计处理能力为650m3/d,废水首先经过软化去除硬度,然后进入RO系统进行初步浓缩,RO浓缩液进入FO系统进一步浓缩处理,FO浓水进入蒸发结晶器,各工艺产水回用于电厂生产,生成的结晶盐可用做工业原料。
  此外,笔者正在开发新型脱硫废水零排放处理系统,主要采用软化+膜蒸馏+蒸发结晶组合处理工艺,初步判断该组合工艺具有很好的应用前景。膜蒸馏技术在废水处理、果汁浓缩、海水淡化等领域具有广泛的研究和应用,是以疏水性膜为分离介质,通过控制温度,对热侧溶液进行加热升温,使溶液中的水挥发成水蒸气并进入膜孔,水蒸气在膜两侧蒸气压差的推动下穿过膜孔到达膜的另一侧,然后经过一定的冷却方式重新冷凝为液态水。由于膜的疏水性,溶液中的液态水和其他水溶性物质被截留,从而实现热侧溶液的浓缩过程。
  2.烟道处理法
  烟道处理法是在烟道内对废水进行喷雾蒸发处理的一种方法。喷雾蒸发法在食品、化工等领域应用广泛,但在废水处理中应用较少。采用烟道蒸发法处理脱硫废水时,首先采用一定的喷射方式将脱硫废水雾化后喷入电除尘器之前的烟道内,废水以小液滴的形式经过高温烟气加热后迅速蒸发气化,其中的悬浮物和可溶性固体形成细小固体颗粒,然后在气流的夹带作用下进入电除尘器并被电极捕捉去除,最终实现脱硫的废水近零排放处理。
  与现行脱硫废水处理技术相比,蒸发法具有众多优点:设备简单,无需添加化学药剂,可以有效克服现有废水处理系统设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点;运行操作简单,废水中的污染物以灰分形式排出,无污泥处置问题;由于废水向烟道内引入,可以适当提高烟气湿度,从而降低烟气中灰尘颗粒的比电阻,有利于提高除尘效率。康梅强等采用计算流体动力学(CFD)方法建立废水液滴在烟道内的运动和蒸发等过程的数学模型,开展了烟道结构、烟气温度以及喷雾粒径等参数对废水蒸发影响的研究。张志荣等还提出了针对国产机组特性的脱硫废水烟道蒸发处理方案,对液滴群蒸发质量及其关键影响因素、液滴气动破碎特性和蒸发特性等进行了系统的研究,并计算得到与废水排放量对应的烟道中喷嘴具体布置方式和数量。值得注意的是,向脱硫废水中加入适当的化学药剂后再进行烟道蒸发处理,还可以起到协同效应,促进烟气中其他污染物的去除。向脱硫废水中加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚硅硫酸铝等团聚剂后再经过烟道蒸发处理,不仅可以实现废水零排放处理,还可以有效提高烟气中的去除效率,工艺除尘效率可提高37%。唐念等向脱硫废水中加入卤素添加剂和脱汞催化剂,然后将废水送入烟道处理,通过与烟气中的粉尘充分接触,可以有效提高汞去除率。
  在实际应用方面,采用烟道法处理脱硫废水的报道很少,只有美国Bailly电厂采用了该技术,国内尚无实际应用报道,大多停留在实验室研究阶段。主要原因包括烟道蒸发工艺中存在许多潜在问题尚未解决,如废水组成对烟气组成等特性的影响、废水水质成分的变化可能对烟气后续处理产生的影响,以及由于污染物在烟道内壁吸附可能引起烟道腐蚀等问题。
  结论与展望
  综上所述,为了避免高含盐废水污染环境并回收水资源,脱硫废水零排放处理越来越受到重视。脱硫废水零排放处理技术主要包括两种:
  第一种是蒸发结晶法,该方法可以回收水资源和结晶盐,能耗过高是限制其大规模应用的主要原因。此外,为了确保蒸发结晶器正常运行和保证结晶盐品质,需要对脱硫废水进行严格的预处理,如去除废水中的硬度、有机物和重金属等。因此,要实现蒸发结晶法的大规模应用,必须注重强开发废水减量化预处理技术的研发,以期降低蒸发工段的建设和和运行成本,同时还要研究高效的脱硫废水预处理技术。
  第二种是烟道蒸发处理法,该工艺操作简单,运行成本低,但是烟道处理法不能回收水资源,而且尚有大量潜在影响不能确定,包括对后续除尘等工艺的影响,以及可能引起的烟道腐蚀问题等。因此,在烟道蒸发处理脱硫废水方面,应注重废水进入烟道后对烟气排放和烟气处理系统的影响研究。烟道处理法要得到广泛应用,还要进行大量、长期、全面的经济技术研究和评价。(作者来自大唐环境产业集团股份有限公司)
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