燃煤發(fā)電脫硫廢水零排放工藝研究分析 化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)

燃煤發(fā)電脫硫廢水零排放工藝研究摘要：燃煤火力發(fā)煙器會(huì)產(chǎn)生大量的脫硫廢水，而脫硫廢水有成分比較復(fù)雜，具有一定的腐蝕性，結(jié)垢性比較強(qiáng)，廢水中鹽的含量極高等缺點(diǎn)，就目前情況來(lái)看，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水零排放的技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的并不普遍，而且其投資和運(yùn)行的費(fèi)用都特別高。所以為了提高企業(yè)的形象，體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的理念，企業(yè)應(yīng)當(dāng)從自我出發(fā)，在充分考慮自身實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，對(duì)多種脫硫廢水零排放技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，以找出最適合的技術(shù)，并對(duì)結(jié)晶鹽和污泥進(jìn)行妥善處理。關(guān)鍵詞：燃煤發(fā)電；脫硫廢水；零排放引言2015年，政府發(fā)布了“水污染防治水十項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃”（水十項(xiàng)），在一定的程度上規(guī)范著企業(yè)對(duì)水資源的保護(hù)和利用。燃煤電廠(chǎng)是用水量比較大的企業(yè)，其更應(yīng)該擔(dān)起保護(hù)水資源、節(jié)約水資源的重?fù)?dān)，積極響應(yīng)國(guó)家相關(guān)政策，以實(shí)現(xiàn)水資源的廣泛利用和整個(gè)設(shè)施的水污染防治。脫硫廢水由于其高鹽含量，復(fù)雜的成分，蝕刻和結(jié)垢性質(zhì)，是限制燃煤電廠(chǎng)廢水“零排放”實(shí)現(xiàn)的最重要因素之一。一、現(xiàn)有脫硫廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展石灰石石膏濕器煙氣脫硫工藝具有一些優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)有較廣泛的吸水劑的來(lái)源，較成熟的技術(shù)，較強(qiáng)的適應(yīng)性以及較穩(wěn)定的操作性。在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，部分石灰石、工藝水、煙氣當(dāng)中含有的氯離子和重金屬會(huì)不斷的循環(huán)并濃縮聚集，其容易破壞石膏、腐蝕脫硫設(shè)備，因此應(yīng)當(dāng)及時(shí)將脫硫廢水排放出去。目前，理化方法主要用于國(guó)內(nèi)外脫硫廢水的處理，其費(fèi)用極高，對(duì)cl凈化效果不明顯，操作環(huán)境極其惡劣，系統(tǒng)設(shè)備也比較復(fù)雜。對(duì)廢水煙氣蒸發(fā)的廢物進(jìn)行處理，首先對(duì)煙氣進(jìn)行霧化處理，然后再?lài)娚涿摿驈U水，讓廢水蒸發(fā)，接著再利用較高溫度的煙氣對(duì)其進(jìn)行回收，把廢水中的雜質(zhì)變成譬如結(jié)晶類(lèi)物質(zhì)、鹽類(lèi)等固體物質(zhì)，再用電除塵器把這些固體物質(zhì)收集起來(lái)，以此完成對(duì)脫硫廢水的處理工作，其發(fā)展前景較好。二、工藝過(guò)程由于脫硫廢物含有大量的懸浮固體，氯離子，重金屬和鹽，因此限制了回收利用。目前，當(dāng)環(huán)保政策日益嚴(yán)格時(shí)，脫硫脫硫?qū)崿F(xiàn)零排放對(duì)燃煤電廠(chǎng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。目前，我國(guó)目前使用的脫硫零排放技術(shù)分為三種類(lèi)型，取決于它是濃縮還是減少，以及它是如何蒸發(fā)的。（一）預(yù)處理+多效蒸發(fā)結(jié)晶用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法處理廢水后，進(jìn)入廢水緩沖罐，然后再進(jìn)入到頭一個(gè)反應(yīng)罐當(dāng)中并加入聚氯化鋁（PAC）、石灰乳、聚丙烯癸胺（PAM），然后進(jìn)入到過(guò)濾器當(dāng)中。再進(jìn)入到第2個(gè)反應(yīng)罐當(dāng)中，并向其中加入增塑劑、PAC、碳酸鈉、PAM、有機(jī)硫，再次進(jìn)入過(guò)濾器當(dāng)中。對(duì)過(guò)濾流出進(jìn)行多效蒸發(fā)并得到結(jié)晶的氯化鈉以及相應(yīng)的凈化水，把氯化鈉用作工業(yè)鹽，將凈水返回冷卻，以此達(dá)到脫硫廢水的0排放。（二）預(yù)處理+膜濃縮+正滲透+機(jī)械蒸發(fā)把脫硫后的廢水送入到收集罐當(dāng)中，然后運(yùn)用弱酸性樹(shù)脂以及兩級(jí)過(guò)濾器對(duì)廢水進(jìn)行量及混凝澄清處理，出口物質(zhì)進(jìn)入反滲透裝置。反滲透濃縮水進(jìn)入前進(jìn)給裝置，淡水進(jìn)入生產(chǎn)罐。隨著濃縮水滲透到機(jī)械蒸發(fā)系統(tǒng)中，水被重新使用并且結(jié)晶鹽被包裝和儲(chǔ)存。（三）預(yù)處理+膜濃縮+煙氣余熱蒸發(fā)該技術(shù)拒絕在三聯(lián)箱中添加和中和藥物的傳統(tǒng)方法。在電絮凝反應(yīng)后，廢水將會(huì)進(jìn)入到一級(jí)反應(yīng)罐當(dāng)中，此時(shí)在反應(yīng)罐當(dāng)中加入適量膠水讓廢水沉淀下來(lái)，而沉淀后的廢水就會(huì)進(jìn)入到二級(jí)反應(yīng)罐當(dāng)中，加入屠宰的石灰和蘇打。當(dāng)廢水出來(lái)之后，清除反應(yīng)罐的出口，并調(diào)節(jié)廢水的PH值，然后再對(duì)其煙氣與熱和肉末濃度進(jìn)行蒸發(fā)。三、現(xiàn)行處理工藝存在問(wèn)題廢水處理脫硫一般采用氧化中和降水絮凝澄清處理工藝，處理后的脫硫廢水達(dá)到DL/T1997-2006“褐煤石膏濕法脫硫廢水熱電廠(chǎng)質(zhì)量控制指標(biāo)”標(biāo)準(zhǔn)并排放。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于煤燃燒質(zhì)量，設(shè)備選擇等原因存在漏洞，導(dǎo)致脫硫凈化設(shè)備運(yùn)行不良和運(yùn)行速度低。主要存在以下問(wèn)題:（1）脫硫廢水中存在大量的石灰乳，致使反應(yīng)池底部嚴(yán)重沉積，排污管?chē)?yán)重堵塞。（2）廢水水質(zhì)變化大，運(yùn)行控制難;（3）其有非常大的泥污量和極高的含水量，會(huì)對(duì)排水機(jī)產(chǎn)生不利影響，致使其運(yùn)行不穩(wěn)定，故障率高.。目前，脫硫廢水處理起來(lái)的維護(hù)和運(yùn)行的工作量非常大，而且對(duì)脫硫廢水進(jìn)行處理并不能保證系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，而且還容易出現(xiàn)眾多問(wèn)題，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。所以說(shuō)，在國(guó)內(nèi)掀起了一股對(duì)于脫硫廢水零排放升級(jí)改造的熱潮。四、脫硫廢水處理方法（一）脫硫廢水傳統(tǒng)處理方法傳統(tǒng)的污水處理工藝主要是基于化學(xué)處理，其包括污泥和污水處理兩種系統(tǒng)。而污水處理系統(tǒng)包括以下步驟：圖4.1傳統(tǒng)脫硫廢水處理流程出水箱絮凝箱沉淀箱中和箱出水箱絮凝箱沉淀箱中和箱澄清廢水脫水機(jī)脫水機(jī)1.中和添加約。中和罐中5％的石灰乳溶液將廢水的pH值提高到9°以上。在這種環(huán)境中，不溶性的氫氧化物大量產(chǎn)生并沉淀下來(lái)。2.沉降當(dāng)金屬離子加速形成難溶性氫氧化物時(shí)，膠乳中的Ca2與廢水中的一部分廢水反應(yīng)形成難溶的CaF2，從而實(shí)現(xiàn)氟的去除。然而，但是水中Ca2Hg2的含量在經(jīng)過(guò)綜合處理之后仍然不見(jiàn)減少。于是應(yīng)當(dāng)在沉靜容器當(dāng)中加入在此有機(jī)硫化物（TMT15）使之和剩余的Ca2+H2O2產(chǎn)生反應(yīng)，從而減少水中Ca2Hg2的含量。3.絮凝脫硫廢水中含有大量的懸浮物，這些懸浮物的主要成分是：Fe、石膏顆粒、以及Al的氫氧化物。為了讓這些懸浮物沉寂下來(lái)，應(yīng)當(dāng)添加一定量的絮凝劑FeC1S04到絮凝箱中，并加入聚丙烯酞胺(PAM)到澄清池當(dāng)中。4.濃縮和澄清絮凝箱中的沉積物會(huì)在底部形成污泥，僅僅只有一部分污泥會(huì)返回到中合的反應(yīng)罐當(dāng)中，剩下的大部分污泥都會(huì)被泵入到排水機(jī)當(dāng)中。目前，燃煤中煤的大部分煤炭排放都是通過(guò)上面排放的廢水處理直接制成的。水中的大量溶解鹽可以影響水的質(zhì)量，導(dǎo)致水體的結(jié)合。鹽含量增加，淡水生物水死亡，地面鹽堿化。即使在城市污水的工廠(chǎng)供應(yīng)，不含有任何有機(jī)質(zhì)的污水會(huì)使水質(zhì)進(jìn)一步惡化，大量的微生物死亡，最終會(huì)破壞到環(huán)境。據(jù)此，近年來(lái)大多數(shù)燃煤電廠(chǎng)都接受了廢水廢水排放的想法，并將廣泛用于改進(jìn)燃煤電廠(chǎng)。（二）脫硫廢水零排放處理方法1.多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理廢水廢物最常用的方法通常是液體蒸汽的蒸發(fā)過(guò)程。蒸發(fā)系統(tǒng)分為四個(gè)單元：溫度輸入單元，加熱單元單元，玻璃單元和輔助系統(tǒng)單元。也就是說(shuō)，由于主蒸汽上升，壓力壓力之后的熱和壓力降低以及然后蒸汽被提供到室溫以進(jìn)行加熱水處理，熱輸入單元的可用性。熱交換進(jìn)入冷凝水箱后冷凝水。脫硫污水排放正常處理后，火災(zāi)階段蒸發(fā)器室內(nèi)的鹽水罐濃縮，鹽水泵出現(xiàn)在旋風(fēng)分離器中，顆粒將大的鹽晶體和離心機(jī)旋轉(zhuǎn)，并咸。干燥塔和干燥螺桿輸送機(jī)。漿料與颶風(fēng)分離，離心機(jī)返回溫度系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)和積累，最終將玻璃袋鹽送去并送去。2008年廣東電廠(chǎng)-應(yīng)用這種方式建設(shè)第一個(gè)零動(dòng)作國(guó)家生產(chǎn)脫硫廢水工程，雖然是最現(xiàn)代化的蒸發(fā)技術(shù)技術(shù)，但應(yīng)用到期后有些曲折，特別是醫(yī)療過(guò)程的高能耗降低了它們?cè)趶U水零排放領(lǐng)域的發(fā)展。2.MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程如圖4.2所示。

圖4.2改進(jìn)的蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程MVR立式降膜蒸發(fā)軟化預(yù)處理脫硫廢水MVR立式降膜蒸發(fā)軟化預(yù)處理脫硫廢水離心脫水FC結(jié)晶離心脫水FC結(jié)晶（1）蒸發(fā)系統(tǒng)。近期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始引進(jìn)比多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的能源消耗更低的機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR蒸發(fā)器)。在脫硫廢水處理的實(shí)際技術(shù)操作中，不難發(fā)現(xiàn)脫硫廢物有較大的質(zhì)量，綜合水平蒸發(fā)器的運(yùn)行性能為不合適。廢水濃縮設(shè)備處理廢水廢水的主要原因如下：1水平蒸發(fā)器一般必須配備高阻水噴嘴，才能形成良好的水膜。這樣，水混合，粒狀無(wú)機(jī)鹽晶體不會(huì)夾帶在處理液中，要不然就難以將噴嘴均勻分布，而且還容易導(dǎo)致堵塞。所以對(duì)于無(wú)機(jī)鹽來(lái)說(shuō)，水平蒸發(fā)器難以接種，也難以阻止其在水平加熱管上結(jié)垢，而如果在熱到體外周表面水平蒸發(fā)器形成了一層薄膜，使得水流速必須低。在熱管表面上形成的水垢不能通過(guò)液壓作用去除，而且很容易在水平管上面形成垢層。而傳熱效率也會(huì)直接受到其雷諾數(shù)rlow的影響，所以說(shuō)，蒸發(fā)器比垂直降膜蒸發(fā)器具有更低的熱效率并且效率降低了30％至50％。（2）結(jié)晶系統(tǒng)。結(jié)晶技術(shù)不僅僅廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)，在全球都普遍適用，沒(méi)有統(tǒng)一的速度，特別是取決于硬件供應(yīng)商和消費(fèi)者的經(jīng)驗(yàn)。主要方法是將蒸發(fā)得到的鹽漿撒在颶風(fēng)和鹽漿上，旋風(fēng)分離機(jī)會(huì)分離離心機(jī)和鹽晶體，讓離心機(jī)中的鹽大大減少，再將鹽晶體送到干燥床上以進(jìn)行干燥和加熱。其實(shí)結(jié)晶器應(yīng)用于非標(biāo)準(zhǔn)顏晶體，使用在化學(xué)品、零生產(chǎn)、鹽、醫(yī)藥以及其他行業(yè)，一般我們認(rèn)為它是一種強(qiáng)制循環(huán)+閃蒸罐。在蒸發(fā)器當(dāng)中鹽水會(huì)被濃縮，濃縮后其會(huì)被送至結(jié)晶器中不斷攪拌均勻并儲(chǔ)存下來(lái)，在水泵的幫助下，濃鹽水會(huì)直接進(jìn)入到閃蒸罐當(dāng)中，如果進(jìn)入到閃蒸罐當(dāng)中的鹽水溫度較高，那么便容易形成蒸汽。3.其他脫硫廢水零排放工藝（1）排至高溫?zé)煹勒舭l(fā)工藝。在廢水空氣之后，水的水污染被煙道過(guò)濾，并被霧化管落下。轉(zhuǎn)化為霧化形式的廢水立即插入煙道，污水中的污垢以及除塵裝置中的灰燼和煙氣。在通過(guò)粉塵后，顆粒被取出并隨灰燼一起釋放。該過(guò)程將水與污水中的污水分離，并意識(shí)到污染廢水的釋放。這條路線(xiàn)在國(guó)外有應(yīng)用案例。（2）膜蒸餾工藝。在廢水空氣之后，水的水污染被煙道過(guò)濾，并被霧化管落下。轉(zhuǎn)化為霧化形式的廢水立即插入煙道，污水中的污垢以及除塵裝置中的灰燼和煙氣。在通過(guò)粉塵后，顆粒被取出并隨灰燼一起釋放。該過(guò)程將水與污水中的污水分離，并意識(shí)到污染廢水的釋放。這條路線(xiàn)在國(guó)外有應(yīng)用案例。結(jié)論雖然傳統(tǒng)的脫硫廢水處理方法比較成熟，但其施工和運(yùn)行的成本都比較低，工藝流程也比較復(fù)雜，但是隨著科學(xué)發(fā)展觀(guān)理念的不斷貫徹、人們對(duì)于可持續(xù)性發(fā)展的追求以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，需要使用零排放脫硫廢物技術(shù)。對(duì)于發(fā)電廠(chǎng)的零排放以及脫硫廢水的處理來(lái)講，選擇恰當(dāng)而又合適的脫硫工藝極為重要。參考文獻(xiàn)：[1]袁照威.燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].煤炭加工與綜合利用,2018(10):49-56.[2]孫振宇,沈明忠.燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放工程案例研究[J].工業(yè)水處理,2018,38(10):102偉,黃河清.燃煤電廠(chǎng)濕法脫硫廢水零排放處理工藝[J].廣東化工,2018,45(18):135-1-105.[3]李行,陸海36.[4]高勁豪,高原.半干法煙氣蒸發(fā)技術(shù)在脫硫廢水零排放中的應(yīng)用[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程,2018(05):13-15+6.[5]史德佩,周然.略論燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理與預(yù)處理的軟化技