燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水處理技術
我國擁有豐富的煤炭資源,同時燃煤發(fā)電技術也比較成熟,具有比較高的穩(wěn)定性,因此燃煤發(fā)電在我國電力產能中一直占有較大的比重。燃煤發(fā)電的問題在于,其會產生很多的污染物,如廢氣、廢水等,其中廢水的種類比較多,包括脫硫廢水、酸堿廢水以及循環(huán)冷卻廢水等。在這些廢水中,最難處理的要數(shù)脫硫廢水,這主要是由于其成分比較復雜,其中含有的污染物種類比較多。當前最為常用的脫硫廢水處理方法是化學沉淀法,這是一種經濟性非常好的方法,但是該工藝處理后的污水,并不能夠保證全部達標,而且處理后的污水中,含鹽量比較高,不經過再次處理就排放可能會造成二次污染。因此,近年來相關研究人員在脫硫廢水的處理方面做了大量的研究,許多新技術被研發(fā)出來,基于此本文對燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水的處理技術進行分析。
1、廢水的來源和特點
當前,燃煤電廠的煙氣脫硫主要采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術,這主要是因為這一技術具有脫硫效率高的特點,而且這一技術也比較成熟,具有較強的對水質變化的適應性。在應用這一工藝進行煙氣脫硫時,煙氣中的F和Cl-會溶解到漿液之中,導致漿液中的F和Cl-兩種離子的濃度會升高,而這兩種離子的濃度過高會對煙氣脫硫的效率造成影響,這主要是由于以下兩方面因素導致的:一方面,F(xiàn)會和漿液中的鋁聯(lián)合,這會影響到石灰石溶解;另一方面,Cl-濃度的升高,會影響到脫硫的效率,還會降低石膏的品質,另外Cl-還會加劇管道的腐蝕。受到這一問題的影響,為了達到提高煙氣脫硫的效率,并且保證系統(tǒng)正常運行,提高石膏品質效果,需要對漿液中的Cl-離子進行有效的控制,因此需要采取排除漿液的方法,這也就是脫硫廢水的來源。在燃煤電廠的各種廢水中,脫硫廢水的占比是比較低的,但是其處理難度也是最大的,這主要是由于脫硫廢水中污染物的種類多,含鹽量也比極高,并且具有較高的濁度和硬度。
2、脫硫廢水處理技術研究現(xiàn)狀
2.1 化學沉淀法
化學沉淀法具有運行簡單、經濟性好等方面的優(yōu)點,當前脫硫廢水處理中這種方法具有廣泛的應用,這一方法的主要過程原理是通過加入石灰乳、硫化物和絮凝劑等,對廢液進行中和、沉淀和絮凝,從而除去廢水中的污染物質。通過應用這一方法進行脫硫廢水的處理,能夠獲得較好的水質。這一方法存在以下問題:由于我國燃煤電廠所使用的煤種變化比較大,煤質差異比較大,因此在運行過程中,可能出現(xiàn)比較大的加藥量偏差,導致處理后的水質不合格;另外,通過這一方法不能夠去除掉廢水中的Cl-。受到這兩方面因素的影響,隨著環(huán)保標準的不斷提高,這種方法的應用前景比較一般。
2.2 化學沉淀-微濾膜法
化學沉淀-微濾膜法是建立在化學沉淀法的基礎之上的,其使用微濾膜來對化學沉淀法處理過的廢水進行再次處理,再次對廢水中的重金屬離子、和懸浮物等進行過濾,具有非常好的效果。應用這一方法時的主要問題,濾膜容易受到污染,當前主要的緩解膜污染的方式是,在廢水中加入Fe鹽和Al鹽。通過應用這一工藝進脫硫廢水的處理能夠起到比較好的效果,處理后廢水可以達到排放標準,而且整個工藝過程能夠實現(xiàn)自動化。
2.3 蒸發(fā)結晶法
蒸發(fā)結晶法工藝最大的特點是,其能夠實現(xiàn)廢水的零排放。這一工藝在進行脫硫廢水處理時,通過利用發(fā)電廠發(fā)電的余熱,將進行過預處理的廢水加熱蒸發(fā),并且在將水蒸氣冷凝,獲得純凈水。然后將剩余的濃溶液放入特定的反應器中,進行結晶,將廢水中的重金屬和可溶性鹽等進行分離回收。蒸發(fā)結晶法通常不能夠直接使用,而是要和其它工藝進行配合,如先利用化學沉淀法對污水進行預處理,然后在用蒸發(fā)結晶法進行深度處理,從而提高廢水處理的效率。另外,這一方法能夠實現(xiàn)資源的高效利用,冷凝的水和結晶產物等污水處理獲得的產物,都可以進行再次應用。雖然說這一方法能夠實現(xiàn)零排放,并且技術已經非常成熟,但是其存在設備復雜、運行成本高等問題,而且需要其它處理方法的配合,這些因素都對其進一步應用造成了制約。
2.4 流化床法
流化床具有處理廢水中的一些重金屬離子具有非常好的效果,流化床法主要包括三部分結構,分別是緩沖池、流化床和循環(huán)池。在工藝過程中,脫硫廢水首先要經過緩沖池,進行緩沖處理,然后進入流化床,在流化床中,主要加入Mn2+、Fe2+和氧化劑,如雙氧水和高錳酸鉀等,在強氧化劑的作用下,F(xiàn)e2+、Mn2+會形成Fe(OH)3和MnO2,這兩種物質對于重金屬離子有著比較強的吸附能力,隨著其表面吸附的重金屬離子越來越多,最終會沉淀。之后污水進入循環(huán)池,如果達到排放標準即可排放,否則將再次進入流化床,再次進行凈化。這一方法的問題是功能比較單一,而且效果受到酸堿度的影響比較大,通常不能夠單獨進行使用。
2.5 吸附法
吸附法是采用多孔吸附劑來吸附廢水中的污染物,來實現(xiàn)污水的凈化的,其在去除污水中的鹽離子以及大分子有機物方面具有非常好的效果。尤其是能夠對重金屬離子進行吸附,實現(xiàn)固液分離,從而去除水中的重金屬離子。吸附劑的種類不同,對于不同重金屬離子的去除率也不同,如應用零價鐵粉為主的多孔材料作為吸附劑,對脫硫廢水進行處理,可以實現(xiàn)對汞和硒的100%去除。吸附法的優(yōu)點在于,其成本低,而且對設備的要求也不高,在處理效果上,能夠有效的去除有機大分子和重金屬。但是問題是,不同種類的吸附劑對于污染物的吸附效果不同,而且難以確定最佳的使用條件,另外吸附劑還可能和廢水中其它離子結合,導致其去除重金屬離子的能力下降。(來源:國家能源集團泰州發(fā)電有限公司)
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