脫硫廢水零排放要求普遍應用于火電廠,脫硫廢水零排放標準屬于第1類最高要求。脫硫廢水水質偏弱酸性,CON偏高,重金屬類復雜。在處理工藝中要加入大量石灰乳預處理,再進行濃縮蒸發等方案。隨著處理工藝流程的優化,脫硫廢水零排放已經在行業中普遍存在。安峰環保將對火電廠脫硫廢水工藝施工案例工藝技術說明。
項目背景:
蘇州某水電廠脫硫廢水零排放處理項目由安峰環保施工運行,項目在2018年9月成功投產,脫硫廢水采用預處理+蒸發結晶系統進行零排放處理。預處理系統與河源電廠相似,但蒸發結晶系統(深度處理)與河源電廠不同,其處理方法為:采用臥管噴淋MVC低能耗蒸發系統,第一段的回收率為83%;第二段濃縮廢液至26%;第三段濃縮采用兩效MED蒸發系統;最后采用固廢干燥/包裝系統,處理后產生的蒸餾水可作為循環水的補給水。
1脫硫廢水預處理
火電廠的脫硫廢水,由于水質特點復雜,因此往往需要因廠制宜,探尋合理有效的預處理工藝,確保后續處理效果和回用工序的正常運行。在軟化預處理中二級沉淀軟化最為常用,主要通過投加石灰乳、碳酸鈉和液堿等藥劑去除水中硬度離子、懸浮物等,保證系統運行過程中不產生無機垢類。如可結合脫硫廢水預處理試驗,針對實際工程中的水質采用CaSO4晶種法、FS-66、Ca(OH)2+Na2CO3等工藝或組合。
2濃縮減量+蒸發方案
該方案首先采用NaOH或者Na2CO3為軟化劑,添加絮凝劑,去除廢水中的Ca2+,Mg2+離子,達到軟化預處理的效果:廢水進入廢水緩沖罐,在初步沉淀后,進入反應器,加入NaOH、Na2CO3和絮凝劑,充分攪拌反應后進入絮凝沉淀箱,沉淀箱中沉淀分層,上層清液先進入濃縮減量工藝系統,可采用反滲透工藝(預濃縮工藝-不分鹽)、納濾工藝(預濃縮工藝-分鹽)或電滲析工藝,下層污泥由排污泵排入壓濾機或者脫水機。濃縮減量工藝系統出來的濃鹽水進入機械蒸汽再壓縮(縮寫MVR)系統或多效蒸發器進行蒸發結晶,濃縮減量工藝系統的凈水可作為鍋爐補給水回用。MVR裝置或多效蒸發器蒸發的凈水與反滲透膜的凈水一起回用,結晶產物是以NaCl為主的結晶混鹽,外送有需求的化工廠處置。該方案投資運行成本較高,需要一定的運行管理水平。目前河源電廠、漢川電廠等都采用的類似路線。
3高溫旁路煙道蒸發方案
脫硫廢水首先通過傳統三聯箱系統進行預處理,去除大部分懸浮物和重金屬,出水箱清水經過保安過濾器,直接進入高溫旁路煙道蒸發系統。高溫煙道旁路蒸發系統是從脫硝出口引入高溫旁路煙道將高溫煙氣接入蒸發塔,濃鹽水經過霧化后,噴入蒸發塔內部,廢水經高溫煙氣加熱,蒸發成水蒸氣,污染物鹽分結晶成固體顆粒,隨著煙氣又被排入除塵器前的煙道中,最后被除塵器捕捉進入干灰中,水蒸發隨煙氣進入脫硫吸收塔。該方案會略微降低鍋爐熱效率。煙氣速度10-20m/s范圍內,整體上氣相速度的改變對液滴完全蒸發時間的影響很小。氣相溫度的改變對液滴達到臨界蒸發溫度的時間以及完全蒸發時間的影響很大。煙氣從較高溫度和較低溫度分別下降相同幅度的溫度時,液滴在煙氣中的完全蒸發時間按不同的倍數在增加,煙氣溫度越低,液滴完全蒸發時間增加的越多。焦作萬方電廠、長興電廠等都采用的類似路線。
4煙道余熱蒸發方案
脫硫廢水首高溫旁路煙道蒸發方案類似的去除懸浮物后,然后進入煙道蒸發系統。脫硫廢水經過霧化后,噴入空預器后、除塵器前煙道內部,廢水經高溫煙氣余熱加熱,蒸發成水蒸氣,污染物鹽分結晶成固體顆粒,被除塵器捕捉進入干灰中一起外排,水蒸發隨煙氣進入脫硫吸收塔,該方法要求爐后煙氣溫度較高,但在很多電廠冬天難以滿足,在發達國家擁有較多案例,具有運行成本低,新增設備少等優點。目前,上都電廠、土右電廠等都采用的類似路線。
通過以上脫硫廢水零排放的實際案例可看出,其深度處理技術基本均采用蒸發結晶工藝。從處理工藝看,膜濃縮法分離技術占有一定的優勢,這是因為蒸發工藝的運行成本高(耗蒸汽或電能)、設備投資高,但進行膜法處理一般都要進行完善的預處理,包括去除懸浮物、去除硬度、防止有機物硅等結垢。如果不進行預處理,這些物質將會淤積在膜表面上,導致流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢。脫硫系統是在微酸(pH=4.5~6.0)條件下運行的,
因此,脫硫廢水中碳酸鹽的硬度較低,要想進行化學軟化,就要投入碳酸鈉。但碳酸鈉的投入費用很高,因此,整體預處理的運行費用非常高。從運行的角度看,運行部分的水量較少,電廠投入的運行人員也很少,電廠只希望系統能簡單、可靠、穩定運行,即使運行成本較高。如果采用膜法預處理,則膜濃縮等工藝的耗時較長,一旦系統中某一環節出現問題,都會導致系統整體停運。而蒸發結晶工藝的系統流程非常短、運行穩定,其可靠性和對原水變化的適應性都遠遠高于膜濃縮法。
脫硫廢水零排放直接影響火電廠的生產效率運行,使生產時的水質可以循環利用,在節能減排方面有更大的提高。安峰環保在脫硫廢水處理等項目案例上,一直和大型的外企合作。如果你有相關脫硫廢水項目需要尋問,可以撥打下方的熱線電話