浅谈电厂脱硫废水处理
2020-11-16王彦玲
王彦玲
摘要:电力系统飞速发展,电厂数量逐渐增多,环保压力增大,电厂脱硫废水处理在电厂中占据重要地位,本文针对电厂脱硫废水处理技术进行了一系列研究探索。首先对脱硫废水进行了简要介绍,明确其主要来源和危害,接着对现有的脱硫废水处理技术进行了探究讨论。
关键词:电厂脱硫废水处理
引言
随着对脱硫废水的处理指标要求越来越高,传统的粗放式脱硫废水处理技术已经不再适用于当下,因此对电厂脱硫废水处理技术的研究是非常有必要的。
1燃煤电厂脱硫废水主要处理难点
废水成分复杂,燃煤电厂运行过程中,所产生、排放的废水将会经过煤的充分燃烧,并对所产生烟气进行大量吸收,同时也将受到各类发电设备的运转影响,因此脱硫废水在不同时间节点中的成分结构存在一定差异性,处于动态变化状态。因此,如釆用传统的各项物理法、化学法,将会进一步造成脱硫废水的水质不稳性,且多数废水经过处理后仍会含有大量的重金属离子等污染物质,与国家相关废水排放标准不符。脱硫废水含盐量过高,燃煤电厂在运行过程中所产生脱硫废水将含有较高浓度的钙离子、钠离子等多种无机盐离子,以及各类结晶盐产物,含盐量较高。这类脱硫废水处理难度系数较高所含盐物质很难被回收净化),进而对废水所丹 E放环境造成严重的污染。此外脱硫废水的含盐量也将处于动态变化状态,受到电厂实时发电情况影响出现上波动。脱硫废水悬浮物含量高,在当前我国多数燃煤电厂运行过程中,膜过滤技术是一项应用较为常见的废水处理技术。与其他处理技术相比,膜过滤技术处理效果好,但是需要定期对滤膜进行更换、冲洗。在脱硫废水处理过程中,由于废水中分布大量的悬浮物,因此在应用膜过滤技术时,有较高可能造成膜结垢问题。
2脱硫废水的来源和危害及必要性
2.1来源和危害
脫硫废水的来源,湿法脱硫工艺是目前比较常见的脱硫工艺,其需要用液态的吸收剂对延误气体等中的二氧化硫进行吸收处理。在各类湿法脱硫工艺中,采用石灰石-石膏法尤其天然的优势。比如,石灰石-石膏法操作简单不易出错,适用范围广,技术比较成熟,且其脱硫效率较高能够满足大多数处理指标的要求等等,因此这是目前比较主流的脱硫技术工艺。而这类脱硫处理工艺往往将烟尘气体中的含硫化物吸收进入浆液之中,也就形成了我们所说的脱硫废水。同时,在石灰石-石膏脱硫工艺中,往往需要将石灰石浆液直接与含硫化物及逆行接触,在石灰石浆液的使用过程中,浆液容易发生结块现象,为了防止浆液中石灰石结块导致设备堵塞,操作人员需要用流水不断进行冲洗,而在流水不断清理过程中,也会产生脱硫废水,这也是我们所说的脱硫废水的来源之一。再者,石膏制备系统中会产生一系列废水,这也是脱硫废水的重要来源之一。脱硫废水的危害,脱硫废水的水质往往极其不稳定,一般情况下,脱硫废水中都含有比较多的悬浮物和重金属离子,像铅离子、汞离子、镍离子等,这些物质都是对人类身体健康有严重危害的,且由于悬浮物的存在,同时硫酸盐含量较高,与部分金属离子容易发生沉垢,因此脱硫废水容易发生沉淀现象。这些特点都将造成脱硫废水产生很大的危害。一方面,脱硫废水一般呈弱酸性,其 pH值大多处于 5.0-6.5之间,且脱硫废水中氯离子的含量非常高,在处理和回收上存在很大的困难。而在脱硫工艺的浆液循环使用中,脱硫废水的氯离子含量会越来越高,且高浓度的含氯液体对设备管道等会产生腐蚀作用,设备管道的腐蚀继而会导致整个脱硫工艺系统无法正常运作,对脱硫有效率有不利影响。另一方面,脱硫废水中的各类重金属离子和酸根离子对自然界环境也有很严重的破坏性。这些物质混合在脱硫废水中,如果不慎被排入到环境中,会形成一些对环境危害性更高的物质,对自然环境的稳定产生威胁。
2.2必要性
在火电厂脱硫过程中产生的废水通常是在吸收塔中形成的,这些废水排放出来是为了维持火电厂烟气的排放标准,避免不合格气体的排放,但是这些从吸收塔中形成的脱硫废水通常含有自然水体和土壤难以自然降解的硫酸盐、钙锰等重金属离子,随意排放到室外容易造成土地和水体的重金属污染,造成不良后果。比如,脱硫废水排放到水域中,会引起水中营养物质富集现象,造成水生生物的大量死亡,如果排放到土地中被吸收,会造成农作物中毒,改变土地酸碱度,威胁当地植物的生长。因此,重视火电厂脱硫废水的处理十分必要。
3脱硫废水处理方法分析
3.1电絮凝工艺
电絮凝工艺是近年来出现在水处理方面的新工艺,在印染和电镀废水方面有着广泛的应用,但在脱硫废水处理方面应用较少,电絮凝电凝聚,其原理是将废水作为可电解的介质,通过正负电极导以电流进行电解,这时可以产生三方面的作用:第一,当采用铁板或铝板作为阳极时,则铁或铝失去电子后将逐步溶解在水中成为铁或铝离子,并与水中的氢氧根结合起到混凝作用,有效地去除废水中的悬浮物与胶体杂质;第二,在电解过程中,阴极和阳极还会不断地产生氢气和氧气,这些气体以微小气泡形式逸出,可以起到类似气浮中的溶气作用,使废水中的微粒杂质附着在气泡上浮至水面,而后成为较易去除的浮渣得以去除;第三,重金属离子及其他一些污染物将直接被电解氧化还原成重金属或其他一些无害的或沉淀的物质得以去除。该技术昀大特点是电絮凝代替化学絮凝,不需要加凝聚剂和助凝剂,由电极板提供絮凝所需离子;同时,其还具备三大辅助功能:灭菌、脱色、除臭。
3.2蒸发结晶技术
蒸发结晶技术一般指的是,在进行了预处理软化并且已经进行浓缩减重得到浓度较高的脱硫废水之后,通过加热将浓溶液进一步饱和,而后蒸发析出固体。一般情况下为了节约能约,蒸发结晶过程中的热量来源会选择使用火电机组余热进行,同时,水蒸气可以进行循环利用,将水蒸气通过冷凝管冷凝回流,回收以备再次利用。蒸发结晶技术对前两项工艺流程要求较高,为了避免在蒸发结晶中部分杂质的存在导致结晶出现问题,其预处理的软化过程是必不可少的,同时为了节约能耗,浓缩减重得到浓溶液的过程同样必不可少。
3.3脱硫废水一体化处理技术
脱硫废水进入一体化处理装置中,与一体化高效絮凝剂(送料量变频调节)反应并充分混凝、沉淀、澄清——处理后的溢流清水自流进入清水箱,通过清水外排泵送至达标排放接口;底流通过污泥泵送至真空皮带机或其他脱水设备进行脱水处理,脱水后与石膏掺混后进行外运处理。较常规三联箱技术路线,该工艺污泥处理流程优化“离心机/板框压滤机”操作单元基于以下如下理论论证分析:1)脱硫废水进入一体化处理装置底流排泥为絮团状物体,其密度满足脱水机运行要求;2)药剂改变了固体物料的亲水特质,使固体物料满足脱水条件;3)掺混后的石膏满足《JC/T 2074—2011烟气脱硫石膏》对脱硫石膏品质的相关要求(气味、附着水含量、二水硫酸钙及半水亚硫酸钙等成分含量、pH值、氯离子)。
结语
在当前我国电力行业发展过程中,虽然各燃煤电厂灵活应用多项传统脱硫废水处理工艺,但仍旧存在废水污染分差大、易结垢、水量波动大等问题。因此需要燃煤电厂结合实际废水处理情况,对上述所提及各项脱硫废水处理工艺加以全面了解、合理应用,深度处理所产废水。
参考文献
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