夏菲菲 鐘 軍
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我國火力發電廠數量眾多,燃煤電廠在電能生產過程中會產生大量二氧化硫,成為大氣重要污染源,為緩解二氧化硫對大氣環境的污染,在火力發電過程中采用了濕法脫硫,有效緩解大氣污染,但所產生的脫硫廢水又成為了新的污染源。加強脫硫廢水的零排放管理,不僅能有效提升燃煤電廠的經濟效益,也會大為改善環境質量。
在燃煤電廠電能生產過程中,為了降低二氧化硫對大氣環境的污染,常采取脫硫技術,降低粉塵環境污染。在脫硫裝置漿液中的水在往復循環運行過程中會不斷富集重金屬元素、氯離子,以及一些細微顆粒等,這些物質的存在會加速了脫硫設備的腐蝕程度,也會對脫硫效率和石膏的品質產生一定影響。因此,常常在脫硫裝置中排出一定量的廢水,這些廢水進入專門的處理系統中,再經過中和、沉降、絮凝、脫水,實現達標排放至工業廢水調節池,從而實現零排放的效果(見圖1)。

圖1 廢水常規處理工藝流程圖
目前,國內燃煤電廠的脫硫技術主要采用“石灰石—石膏”的方式,這一技術具有工藝簡單,能有效脫除二氧化硫氣體,控制液體中的顆粒物濃度。但為了內部物質平衡,會產生一定量的含有硫酸鹽、亞硫酸鹽等污染物等脫硫廢水,會對環境產生影響。
燃煤電廠的脫硫廢水水質不穩定。由于脫硫廢水受到煤種類、石灰石純度以及脫硫氧化風量等一系列因素的影響,各個時段的水質差異較大。含鹽量較高。脫硫廢水的含鹽量通常在10000-45000mg/L間;脫硫廢水的懸浮物含量高。由于燃煤種類的不同,脫硫運行工況的影響等,廢水中的懸浮物濃度一般會達到6000-15000mg/L,并需要一定時間的澄清。

圖2 脫硫廢水零排放工藝流程圖
從圖2可見,燃煤電廠的脫硫零排放工藝,先是將吸收塔入口煙道高溫煙氣抽取,然后進行廢水濃縮,再對濃縮廢水進行調質、分離,最后將分離出的廢水輸送至干燥床加熱,并將漿液濃縮干燥成含塵氣體,將其連同粉煤灰一起收集,從而實現廢水的零排放效果。
將脫硫塔中的高溫煙氣抽取,作為蒸發介質,利用降溫噴淋再返回脫硫塔前煙道。為提升作業效率,安裝離心風機,減少煙道阻力。脫硫塔煙道中的煙氣在增壓風機作用下進入吸收塔,待噴淋降溫后,返回脫硫塔煙道,并將其與煙氣一并進入吸收塔。
噴淋產生的脫硫廢水逆流,并在濃縮塔中蒸發,達到濃縮廢水效果,不斷富集脫硫廢水中的鎂離子、氯離子等,再經濃縮塔洗滌至低溫飽和煙氣,經由濃縮塔引出返回脫硫塔。
廢水濃縮后,再經石灰加藥調節廢水pH值,流入澄清池,清液溢流至干燥系統,漿液經泵運送至廢水車間進一步濃縮,經壓濾機壓濾排固,運送至煤場摻燒,達到脫硫廢水“零排放”。
干燥漿液,經惰性粒子碰撞研磨,實現惰性載體脫落后經氣體攜帶至干燥床,流入靜電除塵器,并經除塵器捕集混入粉煤灰,達到“零排放”。
燃煤電廠脫硫廢水零排放成本較高,日常的設備運維較為復雜,但脫硫廢水“零排放”實現了能源節約,以及機組的清潔高效運行,提升廢水的利用效率。此外,利用煙道蒸發脫硫廢水,利用煙道中的高溫煙氣蒸發,無需添加額外熱源,降低能耗。脫硫廢水零排放降低了煙氣粉塵流入塔內的含量,達到脫硫系統的優化效果,且經過蒸發,脫硫廢水減少加藥,降低成本,取得較好的經濟效益和環境效益,值得推廣。