脫硫廢水零排放技術(shù)
隨著電廠任務(wù)量的不斷增多，脫硫廢水零排放技術(shù)關(guān)注度相應(yīng)提高，結(jié)合具體情況探索這一技術(shù)應(yīng)用途徑，能夠合理控制污染問(wèn)題，確保電廠順利、安全運(yùn)行。同時(shí)，與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新脫硫廢水零排放技術(shù)，盡可能提高該技術(shù)的工程應(yīng)用價(jià)值，最終能夠取得良好的工程應(yīng)用效果。本文針對(duì)“脫硫廢水零排放技術(shù)的工程應(yīng)用性探討”這一論題深入分析，具有一定現(xiàn)實(shí)意義，具體探究如下。
1、脫硫廢水特征及處理現(xiàn)狀
廢水來(lái)源不盡相同，基于此，廢水類(lèi)型多樣，常見(jiàn)廢水類(lèi)型主要有脫硫廢水、生活污水、再生廢水、循環(huán)水排污水。其中，脫硫廢水產(chǎn)生原理為：石灰石――石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)啟動(dòng)的過(guò)程中，為合理控制雜質(zhì)量，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行，務(wù)必添加適量的吸附劑，待雜質(zhì)濃度符合要求的標(biāo)準(zhǔn)后，系統(tǒng)會(huì)排出一定廢水，這部分廢水即本文介紹的脫硫廢水。脫硫廢水具體特點(diǎn)總結(jié)為：PH值在4.6~6.4之間，呈酸性;硬度值較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差;鹽濃度較高，并且范圍廣泛;懸浮物為22~61g/L;氯離子量較多，并且回收阻力較大，極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致接觸物完整性被破壞;成分多樣，水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化。從中能夠看出，脫硫廢水處理難度較大，這在一定程度上會(huì)為零排放增加壓力，導(dǎo)致工程運(yùn)行效率大大降低。
現(xiàn)如今，脫硫廢水零排放效果不盡人意，這與應(yīng)用的處理方式有直接聯(lián)系，以往脫硫廢水處理方法有四種，第一種即灰渣閉式循環(huán)系統(tǒng)，第二種為灰場(chǎng)處置，第三種為三聯(lián)箱法，第四種為煤場(chǎng)噴灑法，但傳統(tǒng)方法應(yīng)用期間存在不足，導(dǎo)致工程設(shè)備遭受腐蝕，進(jìn)而影響工程安全性，同時(shí)，還會(huì)增加鹽含量，降低鹽回收效率?？偨Y(jié)可知，當(dāng)前脫硫廢水零排放工作任重而道遠(yuǎn)，要想實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)，應(yīng)細(xì)分脫硫廢水性質(zhì)，有依據(jù)的對(duì)其處理，最終能夠取得脫硫廢水處理的最佳效果。下文具體分析脫硫廢水零排放技術(shù)，這能為工程應(yīng)用技術(shù)探究起到鋪墊作用。
2、脫硫廢水零排放技術(shù)分析
脫硫廢水零排放技術(shù)具體指的是預(yù)處理技術(shù)、蒸發(fā)固化技術(shù)、膜濃縮減量技術(shù)、煙道噴霧處理技術(shù)，以及其他處理方法，各類(lèi)型技術(shù)應(yīng)用原理以及效果分析如下。
2.1 預(yù)處理技術(shù)
總結(jié)脫硫廢水特點(diǎn)可知，水質(zhì)成分復(fù)雜，并且回收處理難度較高，基于此，應(yīng)選用適合的預(yù)處理技術(shù)，以便為接下來(lái)的工序運(yùn)行起到鋪墊作用。預(yù)處理技術(shù)具有多樣性，其中，應(yīng)用頻率最高的當(dāng)屬軟化預(yù)處理技術(shù)，具體指的是二級(jí)沉淀軟化法，沉淀方式有兩種，分別為化學(xué)沉淀和混凝沉淀，化學(xué)沉淀即適量添加藥劑，如碳酸鈉、石灰乳，借此減少無(wú)機(jī)垢，但化學(xué)沉淀法穩(wěn)定性較差，至今尚未發(fā)現(xiàn)成功工程案例?；炷恋砑刺砑舆m量混凝劑，待絮凝體形成、沉淀、分離操作后去除雜質(zhì)，這種方法雖然能夠去除大體積懸浮物，但仍停留小體積懸浮物，并且處理穩(wěn)定性得不到保證，受水質(zhì)波動(dòng)影響較大。最后針對(duì)廢水過(guò)濾處理，以此減輕廢水渾濁度，最為常用的過(guò)濾技術(shù)主要有介質(zhì)微濾、介質(zhì)過(guò)濾、介質(zhì)納濾、介質(zhì)超濾等，內(nèi)壓錯(cuò)流式管式微濾自動(dòng)化效果顯著，并且運(yùn)行穩(wěn)定性較強(qiáng)，在高固體廢水中利用率較高，對(duì)比于其他過(guò)濾技術(shù)，內(nèi)壓錯(cuò)流式管式微濾技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較明顯。應(yīng)用納濾技術(shù)能夠高效回收廢水資源，并且支持藥劑制備。預(yù)處理技術(shù)應(yīng)用期間，還可以根據(jù)工程應(yīng)用要求實(shí)施組合工藝。通過(guò)混凝、澄清、過(guò)濾這一系統(tǒng)細(xì)化處理，并有依據(jù)的選擇預(yù)處理措施，適時(shí)選用氫氧化鈉碳酸鈉法和石灰-碳酸鈉法，針對(duì)不同價(jià)態(tài)鹽回收，實(shí)現(xiàn)單價(jià)多價(jià)離子順利分離。
2.2 蒸發(fā)固化技術(shù)
蒸發(fā)技術(shù)處理脫硫廢水，主要以蒸發(fā)結(jié)晶法，以及煙道氣蒸發(fā)法為主，前者應(yīng)用原理為：廢水蒸發(fā)處理后，提煉可用水資源，在這一過(guò)程中，蒸發(fā)處理裝置主要有結(jié)晶器，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥等操作提高廢水利用率，這為機(jī)械蒸汽壓縮工藝應(yīng)用起到奠基作用。這種蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用期間會(huì)消耗大量電能，并且需要為相關(guān)設(shè)備及裝置準(zhǔn)備足夠空間，同時(shí)，設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)操作需要投入大量資金，廢水水質(zhì)控制難度相對(duì)較大。蒸發(fā)結(jié)晶法使用過(guò)后產(chǎn)生的固化物仍需二次處理，意味著整體操作環(huán)節(jié)較繁瑣。后者應(yīng)用原理為：運(yùn)輸脫硫廢水于除塵煙道，借助高溫?zé)煔鈱?duì)其蒸發(fā)處理，最終統(tǒng)一收集飛灰、不溶物質(zhì)。該技術(shù)具有低成本優(yōu)勢(shì)，但使用期間存在運(yùn)行失穩(wěn)、霧化效果不盡人意等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，基于此，相關(guān)研究單位申請(qǐng)專(zhuān)利技術(shù)，在脫硫廢水零排放方面深入探究。
2.3 膜濃縮減量技術(shù)
膜濃縮減量技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，主要憑借正滲透工藝、反滲透工藝完成廢水零排放目的。其中，正滲透工藝根據(jù)滲透壓差實(shí)現(xiàn)水分引導(dǎo)，待水分引至汲取液后，針對(duì)溶質(zhì)截留處理，同時(shí)，完成水分汲取、分離操作，在這一過(guò)程中，需要其他工藝提供輔助支持，最終獲取雜質(zhì)較少水資源。需要注意的是，汲取液能夠重復(fù)使用，該工藝運(yùn)行期間，無(wú)需高壓泵設(shè)備，意味著點(diǎn)能耗費(fèi)較少。由于工藝運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)而運(yùn)行成本隨著時(shí)間的增加而提高，還會(huì)增加氨泄漏幾率，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)維阻力重重。反滲透工藝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較豐富，應(yīng)用這一工藝于鹽濃度較高的廢水，應(yīng)適當(dāng)提升膜截留性能，同時(shí)，積累工藝應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。如果工程運(yùn)行期間產(chǎn)生廢水量較多，那么應(yīng)及時(shí)應(yīng)用膜濃縮減量技術(shù)控制廢水量，并啟動(dòng)廢水處理終端，確保零排放目標(biāo)及時(shí)實(shí)現(xiàn)，必要時(shí)配合正滲透工藝和反滲透工藝。
除此之外，熱濃縮技術(shù)以多效蒸發(fā)和機(jī)械蒸汽再壓縮的形式完成廢水濃縮處理目的，其中，多效蒸發(fā)通過(guò)熱源沿用、熱能多次利用的方式對(duì)廢水蒸發(fā)濃縮處理，待固液分離后，再次對(duì)液體循環(huán)處理。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)借助壓縮機(jī)、蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)蒸汽二次處理，在這一過(guò)程中，蒸汽熱量大范圍散發(fā)，處理后的蒸汽再次接受壓縮設(shè)備處理，如此反復(fù)，最終獲得的蒸汽能夠循環(huán)利用。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)具有成本低、空間小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但這一技術(shù)應(yīng)用期間受物料沸點(diǎn)影響較大，必要時(shí)刻聯(lián)合應(yīng)用該技術(shù)與多效蒸發(fā)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)零排放要求。
2.4 煙道噴霧處理技術(shù)
煙道噴霧蒸發(fā)處理流程如圖1所示，這種處理技術(shù)與煙道氣蒸發(fā)法存在一定差異，具體處理流程為：液態(tài)廢水流向高壓泵、雙流體霧化器，之后接受煙氣加熱操作，直到水分蒸發(fā)，最終生成固體顆粒。其中，水分進(jìn)入脫硫吸收塔。該技術(shù)對(duì)顆粒物直徑有嚴(yán)格要求，即參照霧化噴霧噴嘴尺寸要求對(duì)顆粒直徑限制，最終達(dá)到零排放效果。
煙道噴霧處理技術(shù)原理為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，廢水量與煙氣量、煙氣管道行進(jìn)長(zhǎng)度、內(nèi)部溫度有直接聯(lián)系，由于機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)各異，進(jìn)而廢水量不盡相同，要想在短時(shí)間內(nèi)提高廢水量蒸發(fā)效率，同時(shí)，降低管道腐蝕幾率，使用CFD軟件針對(duì)廢水運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，促使煙氣持續(xù)流動(dòng)，并且能夠避免出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象，能夠全面保證除塵器完整性。煙道噴霧處理技術(shù)應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)煙氣濕度增加、溫度降低的效果。煙道噴霧技術(shù)應(yīng)用時(shí)，務(wù)必達(dá)到技術(shù)實(shí)施條件，進(jìn)而能夠從整體上提高零排放效率，優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效果。對(duì)于煙氣量，煙氣量大小與噴水量大小有直接影響，對(duì)此，應(yīng)根據(jù)工程符合情況合理控制煙氣量;對(duì)于水量，應(yīng)根據(jù)工程灰渣利用進(jìn)程，有計(jì)劃的匹配脫硫廢水水量;對(duì)于煙溫，在適當(dāng)位置安裝霧化噴嘴裝置，通過(guò)數(shù)學(xué)模擬計(jì)算的方式測(cè)量煙道溫度。
煙道噴霧處理技術(shù)適當(dāng)改進(jìn)，能夠擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍，并且還能在脫硫廢水零排放方面充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先，轉(zhuǎn)移蒸發(fā)段于空預(yù)器前段，一般來(lái)講，280MW機(jī)組空預(yù)器前段煙氣溫度在375攝氏度左右，煙氣量大約為410萬(wàn)m3/h，這一條件下，脫硫廢水被汽化處理，如此操作，能夠取得良好的蒸發(fā)效果。然后，使用旁路煙道噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)，該技術(shù)巧妙應(yīng)用，能夠提高煙氣回收利用率，同時(shí)，還能降低煙道溫度。這一技術(shù)針對(duì)性處理脫硫廢水，在此期間，適當(dāng)延長(zhǎng)旁路煙道長(zhǎng)度，確保廢水高效蒸發(fā)，待廢水蒸發(fā)后，移動(dòng)煙道至除塵器前方。最后，堅(jiān)持協(xié)同處理原則，脫硫廢水處理的過(guò)程中，應(yīng)全面考慮煙氣、固體廢物，同時(shí)，兼顧設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行成本等問(wèn)題，盡可能減少環(huán)境隱患，綜合評(píng)價(jià)周?chē)h(huán)境。
2.5 脫硫廢水其他處理方法
脫硫廢水處理技術(shù)處理上述介紹的幾種外，還可以通過(guò)中和處理、重金屬處理來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水零排放目的。其中，中和處理即根據(jù)相關(guān)規(guī)定，以及工程實(shí)際情況，將工程廢水放入混合池，之后添加化學(xué)試劑，目的是為了調(diào)整pH值，待發(fā)生中和反應(yīng)后，高效去除離子物質(zhì)。重金屬分離處理即針對(duì)產(chǎn)生的氫氧化物分離，通過(guò)添加硫化物，待生成難容于水的硫化物后，實(shí)現(xiàn)重金屬離子處理目的。隨著新技術(shù)以及新方法的不斷出現(xiàn)，這為脫硫廢水零排放技術(shù)升級(jí)提供了機(jī)遇，厭氧-缺氧工藝用于脫硫廢水處理，能夠高效去除硫酸鹽，并將其轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，與此同時(shí)，應(yīng)用MD-SANI工藝進(jìn)行互利共處理，能夠大大提高廢水利用率，能為脫硫廢水高效利用提供思路。
3、結(jié)束語(yǔ)
目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐逐漸加快，我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)要求不斷提高，為合理控制資源，全面保護(hù)生態(tài)環(huán)境，務(wù)必推廣脫硫廢水零排放處理工藝，這對(duì)居民生活質(zhì)量、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有直接影響。參照脫硫廢水零排放處理工藝成功使用的工程案例，與時(shí)俱進(jìn)的改進(jìn)廢水零排放處理工藝，這對(duì)工程事業(yè)持續(xù)發(fā)展有推動(dòng)作用，同時(shí)，還能提高資源利用率，大范圍推廣脫硫廢水零排放工藝。(來(lái)源：神華國(guó)能天津大港發(fā)電廠有限公司電廠)