王曉麗(內蒙古工大華遠工程技術有限公司,內蒙古 呼和浩特 010020)
探討脫硫廢水常規處理及零排放工藝
王曉麗(內蒙古工大華遠工程技術有限公司,內蒙古 呼和浩特 010020)
煤電廠中往往會產生大量的二氧化硫廢氣,可積極借助濕法脫硫進行處理,通過該方法可保障FGD的可靠性和安全性。文章針對脫硫廢水處理及零排放技術做出詳細介紹,以期為相關工作者提供參考。
脫硫廢水;常規處理;零排放
火電廠多由燃煤支持生產運行,在此過程中釋放的二氧化硫氣體量較大,采取濕法脫硫進行處理是常用的方法之一,通過氣液反應可顯著提升處理的效率,同時還能增加反應的速度。應用脫硫劑可獲得較好的效果,脫硫率最高可以達到90%左右,但是這種方法會產生較多的廢水,因此加強脫硫廢水的處理十分關鍵。
通常情況下,火電廠脫硫廢水中含有的氯化物以及金屬離子、鹽分等較多,甚至含有COD,增加了處理的難度。這類廢水的PH值多在5~6之間,多為弱酸性水質。在對這類廢水展開常規處理的過程中,常常會在其中添加適量的氫氧化鈣,目的是為了將廢水的PH值調整到8.5~9之間,促進水中的鐵、銅以及鉛等重金屬離子轉化成氫氧化物,最終沉淀在水底。在這個反應過程當中,同時還會產生四硫化鈣、氯化鈣、三硫化鈣等,這些均屬于沉淀物,進而將氟化物、氯根離子以及硫酸鹽等進行分離;對于重金屬離子,可以采取加入15%的TMT溶液來代替硫化鈉,進而產生沉淀,以分離出金屬離子[1]。
2.1 預處理
在PH值調節池內把廢水的PH值調整到9~10之間,將鎂硬度轉變至鈣硬度后,再將碳酸鈉添加到混凝池中,這樣可以促進池中硬度離子的濃度大幅度降低,在1mmol/L~2mmol/L之間。進行PAM投加后,經過絮凝操作、沉淀工藝等排除無機泥,然后進行濃縮工藝處理階段。
2.2 濃縮減量
2.2.1 反滲透處理
反滲透操作是采用半透膜原理在高濃度側增加壓力,把水、鹽成功分離。通常情況下,這一環節系統的回收率達70~80%,產出離子含量較低的干凈水,然后在工業系統當中重新將這些干凈水回收利用。在此過程中,反滲透膜上會殘留膠體、有機物、無機鹽等,將這些物質排放到濃水收集水箱中,再通過高效濃縮環節實施下一步的處理。這種反滲透除鹽的方法屬于物理方法,與離子交換的方法相比更加環保。與此同時,這種物理處理方法的操作十分簡單、方便,具有較高的自動化優勢,并且對于工藝系統的維護及管理而言均相對簡單[2]。
2.2.2 納濾處理
納濾膜是納濾處理過程中所應用的一種屬于特殊的分離膜,其原理類似于反滲透,截留特征在反滲透與超濾之間。采用納濾膜可以對脫硫廢水中一些小分子的有機物進行脫除,對于水溶液的部分離子脫除率最高可達到98%左右。該方法對于高價離子有極高的清除率,比較適用于分鹽處理。
2.2.3 DTRO處理
脫硫廢水通過預處理、反滲透濃縮之后還是會存在20~30%的殘留廢水,這類水的TDS最高可達到40000mg/L左右,采用普通反滲透難以達到濃縮減量的效果。積極運用DT膜處理,在120磅給水壓力條件下進行濃水濃縮,其流道為開放式,當料液到達導流盤后及時經流濾膜,以180度逆轉到膜的另一面再從槽口進入到下個流盤,形成雙S路線。通過壓力作用促進廢水在濾膜表面碰撞形成湍流而增加了透過速度和自行清洗的能力,避免發生濃度極化和膜堵塞,可延長膜片壽命。
2.3 蒸發結晶
(1)多效蒸發器:脫硫廢水經換熱器進行預熱,然后進到蒸發器實現蒸發和濃縮后達到分離氣液的效果。在循環泵作用之下物料從一效分離室經液位控制進到循環管中,其中有部分物料則進入到二效分離器中,根據此法依次遞進,達到一定蒸發濃度后出現大量晶體,然后實施固液分離。
(2)MVR蒸發器:這種壓縮蒸發器工作原理是通過高效的蒸汽壓縮機,在壓縮蒸發過程中產生二次蒸汽后將電能換為熱能,二次蒸汽提升后再使其進入蒸發室加熱,實現二次蒸汽熱能循環使用的目的,達到蒸發濃縮之效。
蒸發結晶處理工藝是零排放末端操作環節,在此過程中對于電力、水蒸汽等消耗量較大、成本增加,并不能達到百分百的零排放,但是如果在經濟條件允許的情況下,火電廠可積極采取該方法進行脫硫廢水處理,能夠做到盡可能的將其中的雜質清理干凈,獲取較為理想的干凈水[3]。
綜上所述,社會發展推動著火電廠的進一步擴大,隨著電力需求增加,火電廠生產中釋放的二氧化硫氣體也會增加,因此加強脫硫廢水的進一步處理是十分必要的。通過積極運用零排放處理,可以將脫硫廢水中的雜質清除干凈,重新獲得干凈水,同時又能將其運用到其他工業生產當中,不但起到良好的節約水資源效果,還能全面提升水資源的應用率。
[1]沈榮澍,代厚兵,楊韋.脫硫廢水常規處理及零排放技術綜述[J].鍋爐制造,2013,02:44-47.
[2]葉春松,羅珊,張弦,夏敏,黃建偉.燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝[J].熱力發電,2016,09:105-108+139.
[3]姚遠.脫硫廢水常規處理及零排放工藝介紹[J].化工管理, 2017,01:198-199.