梁登峰
(江西遠達環保有限公司分宜分公司,江西 新余 336600)
在目前的燃煤電廠應用過程中,由于煤材料的燃燒產生了較多的二氧化碳,使得空氣受到污染,從一定程度上威脅到了人們的生命安全。通常情況下,根據這樣的污染現象,需要采用濕法脫硫進行處理。該種方式產生的效果極高,可以保證高效率和快速反應,因此比較適合應用于燃煤電廠中。
石灰石-石膏濕法脫硫技術是國內外燃煤電廠最常用的脫硫技術。石灰石-石膏的脫硫技術原理很簡單,石灰石-石膏濕法脫硫技術可以脫除鍋爐煙氣中的二氧化硫,并且能有效地控制漿液中灰塵顆粒的濃度,為了維持設備中物質的平衡,就必須排放一定的廢水。這些廢水含有重金屬等有害物質,屬于重要的污染物,對環境的污染非常嚴重,所以必須對此進行有效處理。
就燃煤電廠脫硫廢水的實際排放情況來看,在煤燃燒和煙氣吸收后,脫硫廢水的成分發生明顯變化,尤其是鈉離子、鈣離子、硫酸離子和重金屬離子的成分較多,并且隨著電廠各項設備的不斷運行,脫硫廢水的水質發生明顯變化,此種情況下對水資源造成嚴重污染。
脫硫廢水的腐蝕性強是因為廢水中含有較多的酸性物質,這些酸性物質不僅會污染環境,也會對燃煤電廠的機械設備產生腐蝕作用,導致燃煤電廠的設備特別容易受到損害。
脫硫廢水的含鹽量是根據電力供應的需求變化發生改變的,一般情況下,脫硫廢水中都會含有較高的鹽量。根據電力供應的不同,廢水中含鹽量都在每升三萬毫克和六萬毫克之間來回波動。
在運用石灰石和石膏進行脫硫處理以后,廢水中會含有大量的鎂離子、鈣離子等,并且硫酸鈣基本呈現飽和狀態,一旦溫度升高,脫硫廢水很容易結構,具有較強硬度,使設備的使用壽命受到嚴重影響。
常規廢水零排放處理方法即為常規的多效蒸發結晶工藝。蒸發系統分為4 個單元:熱輸入單元、熱回收單元、結晶單元、附屬系統單元。熱輸入單元即從主廠區接入蒸汽,經過減溫減壓后成為低壓蒸汽,再將蒸汽送至加熱室對廢水進行加熱處理。熱交換后的冷凝液則進到冷凝水箱中。常規處理后的脫硫廢水排水,經多級蒸發室的加熱濃縮后送至鹽漿箱,由鹽漿泵輸送至旋流器,將大顆粒的鹽結晶進行旋流并進入離心機,分離出鹽結晶體,然后再經螺旋輸送機送往各類干燥床干燥塔進行干燥。旋流器和離心機分離出的漿液返回至加熱系統中再進行蒸發濃縮,最終干燥出的鹽結晶包裝運輸出廠。
由于脫硫廢水“零排放”對水鹽分離程度要求很高,通常采用多重反滲透過濾工藝。反滲透工藝首先需要經過預處理。
反滲透預處理工藝以膜過濾為主,輔以殺菌工藝和沉淀工藝,目的是去除水中的懸浮物和微生物,使處理后的水質能夠初步滿足反滲透的進水要求。主體工藝通常采用兩段反滲透系統,由于二段系統的進水為一段系統的濃水,需用專門的化學藥劑對其進行處理,以確保二段系統的進水參數符合要求。同時在其進入二段系統前,可針對其水質情況,添加專業的阻垢劑和調節劑,確保系統穩定運行。產品水進入回用水池,系統中少量的濃水可用來沖渣,實現水處理系統的零排放。
廢水終端處理技術主要有蒸發法和煙道處理法兩種技術路線。蒸發法的基本原理是通過自然蒸發或人為加熱的方式將廢水中的水分逐漸蒸發成水蒸汽,水蒸汽可以直接揮發或重新凝結回收,廢水中的溶解性固體則被截留在殘液中,隨著濃縮倍數的提高,最終以晶體形式析出。蒸發法根據加熱形式的不同可以分為蒸發塘、多級閃蒸、多效蒸發和機械蒸汽再壓縮技術等。其中,電廠廢水終端處理應用較多的是多效蒸發和機械蒸汽再壓縮技術。為了減輕廢水液滴霧化蒸發不完全造成的煙道腐蝕和對下游設備的影響,目前新開發了一種尾部煙道增設旁路來蒸發脫硫廢水的新技術,這種技術可稱為旁路煙道干燥法。該技術的旁路煙道的開設位置也有不同的選擇。一種是在空預器前后開設旁路煙道,即引入空預器前的高溫煙氣加熱干燥脫硫廢水的霧化液滴,冷卻降溫后的煙氣重新回到空預器后的煙道中。
綜上所述,隨著對環保要求的不斷提高,對脫硫廢水深度處理,實現廢水零排放已經勢在必行。電廠終端廢水的處理技術的選擇應綜合考慮廢水的水量特征。如果待處理廢水的水量比較大,需要進行廢水減量化處理。對于目前現行的各種廢水“零排放”工藝,應從工程造價、占地面積、技術可行性、運行維護等方面進行充分的比較,同時應在現場開展中試工作,根據中試的結果確定合適的處理工藝。