脱硫废水零排放处理技术分析★★★

脱硫废水零排放处理技术分析★★★
脱硫废水零排放处理技术分析★★★

脱硫废水零排放处理技术分析

本文对脱硫废水的来源、特点、常规处理工艺以及零排放处理工艺进行了分析,并对不同脱硫废水零排放的处理工艺的优缺点进行了对比分析,指出各工艺的技术优势和发展前景。

目前,国家对环境保护越来越重视,环保标准也越来越全面,越来越严格。对电力行业烟气污染物排放也有明确规定,其中SO2的排放浓度限值也越来越低。现国内大部分脱硫项目采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,这种技术会产生脱硫废水,传统的脱硫废水处理工艺虽然对废水中的部分污染物有一定的处理能力,但是无法去除废水中的氯离子和盐。随着脱硫废水排放标准越来越严格,脱硫废水零排放已经成为必然发展趋势。

常规脱硫废水处理工艺

1.1脱硫废水来源

石灰石-石膏湿法脱硫技术原理是石灰石浆液与SO2反应生成石膏实现对SO2的去除。为了达到一定的SO2脱除效率往往需要石灰石浆液在系统中不断循环,增加与SO2的接触时间,而浆液中的水在不断循环过程中会不断富集重金属和氯离子,为了保证脱硫系统的连续稳定运行,必须从系统中排放一部分废水,防止重金属和氯离子的富集。脱硫废水一般来自于脱硫系统的石膏旋流器溢流或真空皮带脱水机的滤布冲洗水和滤液水。

1.2脱硫废水特点

1)成分复杂、水质波动大脱硫废水来水水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石膏品质等因素有关,这些因素造成了脱硫废水成分复杂,且其中任一方面因素的变化都会导致脱硫废水水质的变化。

2)氯离子含量高、腐蚀性强脱硫系统在运行过程中会不断富集氯离子,脱硫系统运行时一般控制氯离子浓度在15000~20000ppm时排放废水,因此,脱硫废水氯离子含量高,具有很强的腐蚀性,对设备、管道的防腐蚀要求高。

3)硬度大、易结垢石灰石-石膏湿法脱硫技术造成排放的脱硫废水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高,脱硫废水硬度大、易结垢。

4)含盐量高脱硫废水的含盐量很高,一般在20000~60000mg/L之间。

5)悬浮物含量高脱硫废水中的悬浮物主要受煤质和脱硫系统运行工况变化的影响,一般在5000~10000mg/L,极端情况下悬浮物含量会更高。

1.3常规脱硫废水处理工艺

常规脱硫废水处理工艺一般为:三联箱+澄清池。工艺原理包括:中和、絮凝、沉淀及澄清。

脱硫废水进入中和箱,加入石灰乳将pH调至9以上,然后进入反应箱加入有机硫去除大部分重金属,之后在絮凝箱中加入絮凝剂和助凝剂,最后通过澄清池的分离作用将脱硫废水中的液固分离。产生的污泥通过板框压滤机或离心脱水机脱水后外运。

图1常规脱硫废水处理工艺

常规脱硫废水处理工艺虽然能对脱硫废水中的污染物有一定的去除,但是无法解决排放的水中氯离子高和高含盐量的问题,且由于来水水质波动大,常规脱硫废水处理工艺运行极不稳定,污泥脱水机故障率高,很少有电厂能长期稳定的运行。此外,常规脱硫废水处理系统产生的污泥中含有大量的重金属,属于危险废物。随着国家对环保要求越来越严格,常规的脱硫废水处理工艺已经无法满足排放要求。

脱硫废水零排放处理工艺

目前,市场上主流的脱硫废水零排放处理工艺主要分为两种:一种是利用蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸发,一种是利用烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸发。

2.1蒸汽蒸发工艺

脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺是指脱硫废水经预处理后,通过蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸干,以实现脱硫废水零排放。这种技术常规的工艺路线为:预处理+膜浓缩+蒸发结晶(MVR或MED)。

蒸汽蒸发工艺可以实现脱硫废水的零排放,而且国内已经有成功运行的工程案例。但是这种方法也存在很多不足:由于采用膜浓缩和蒸发结晶工艺,整个系统占地面积大,且这种工艺投资成本及运行成本高,此外,蒸发结晶最终产生的盐一般

为杂盐,很难再被利用,处理困难。脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺在2009年就已经有成功运行的工程案例,但是由于昂贵的投资和运行成本,该技术一直也没有广泛推广应用。

2.2烟气蒸发工艺

脱硫废水零排放烟气蒸发工艺是指通过锅炉产生的烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸干,蒸干后产生的灰分随除尘器一起处理,以实现脱硫废水零排放。根据烟气来源不同,该工艺可分为高温烟气蒸发和低温烟气蒸发。

高温烟气蒸发是指从空气预热器前引出一部分高温烟气将脱硫废水蒸发,蒸发后的烟气进入除尘器前的烟道内,产生的粉尘通过除尘器进行去除,实现零排放;低温烟气蒸发是指将脱硫废水喷入空气预热器与除尘器间的低温烟道内,使脱硫废水蒸干,产生的粉尘通过后面的除尘器进行收集,实现脱硫废水零排放的工艺。

烟气蒸发工艺的特点是整个系统相对简单,占地面积小,投资和运行成本都较低;工艺路线多,不同运行工况可以选择不同的工艺路线;蒸发后产生的粉尘可以由后续的除尘器进行去除,无二次污染物产生。但是,烟气蒸发工艺对工艺设计的要求较高,设计不好时会存在烟道结垢和腐蚀等问题。

目前,由于现有脱硫废水烟气蒸发零排放项目较少,大部分电厂对这种技术还处在怀疑和观望的状态,但是,随着国家对环保的要求越来越严格以及烟气蒸发工艺发展越来越成熟,烟气蒸发工艺必然成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。

结论

1)常规脱硫废水处理工艺已经不能满足现在的环保形势和市场需求,脱硫废水零排放已成为发展趋势;

2)脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺占地面积大、投资和运行成本高,在市场上很难广泛推广和应用;

3)脱硫废水零排放烟气蒸发工艺系统简单、投资和运行成本高,将成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。

脱硫废水深度处理方法

脱硫废水深度处理方法 1.废水浓缩处理技术 目前,国内的脱硫废水浓缩处理主要采用膜浓缩、热法浓缩和烟气浓缩技术路线。 (1)膜浓缩技术 目前,膜浓缩技术广泛应用于脱硫废水的深度处理和浓缩研究,以减少废水处理系统中蒸发结晶的污水处理量,使得电厂零排放技术更经济可行。 (1.1)反渗透(RO)技术。在外界高压力作用下,利用反渗透膜的选择透过性,水溶液中水由高浓度一侧向低浓度一侧移动,使得溶液中的溶质与水得到分离。 (1.2)电渗析技术。利用离子交换膜的选择透过性,溶液中的带电阴、阳离子在直流电场作用下定向迁移,实现对废水的浓缩和分离。 Cui等利用电渗析法去除脱硫废水中的氯离子,结果表明,在最佳条件下,当氯离子质量浓度为19.2g/L时,氯离子的去除率为83.3%,得到副产品Cl2、H2和Ca(OH)2,处理成本0.15$/kg。 (2)热法浓缩技术 热法浓缩技术包括多效蒸发(MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)等。 (2.1)多效蒸发(MED)技术。将蒸汽的热能进行循环并多次重复利用,以减少热能消耗,降低成本。加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发,利用前效蒸发产生的二次蒸汽,作为后效蒸发器的热源,后效中水的沸点温度和压力比前效低,效与效之间的热能再生利用可以重复多次。 (2.2)机械蒸汽再压缩(MVR)技术。将蒸发器蒸发产生的原本需要冷却水冷凝的二次蒸汽,经压缩机压缩后,提高压力和饱和温度,增加热焓,再送入蒸发器作为热源,替代新鲜蒸汽循环利用,二次蒸汽的潜热得以充分利用,同时还省去了二次蒸汽冷却水系统,节约大量冷却水,从而达到节能和降低运行成本的目的。 (3)烟气浓缩技术。利用燃煤电厂除尘器出口低温烟气的余热作为热源,在专门的蒸发器内与(循环)喷淋的废水进行传质传热,使部分纯水蒸发分离,实现末端废水的浓缩减量。 2.废水零排放处理技术 目前,国内的脱硫废水零排放处理主要采用蒸发结晶和烟气蒸发两类技术路线。 (2.1)蒸发结晶技术 蒸发结晶技术是废水零排放处理的常用技术之一。脱硫废水在蒸发器中通过蒸汽进行加热沸腾,废水中的水分逐渐蒸发,水蒸气经冷却重新凝结回收利用。脱硫废水中的溶解性固体被截留在残液中,随着浓缩倍数的提高,最终以晶体形式析出。蒸发结晶技术包括多效蒸发(MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)等。蒸发结晶系统主要由预处理、软化、蒸发、结晶、脱水等部分组成。 (2.2)烟道蒸发技术 烟道蒸发技术最先在美国投入使用,其基本应用原理是将一定量的废水以较快的速度喷射到烟道中,在废水被喷射的过程中会产生雾化,之后受到烟道高温的影响,会在较短的时间内被迅速蒸发汽化,各种悬浮颗粒等在被蒸发之后会形成各种小颗粒,最终被带入到除尘器中,从而完成了脱硫废水的处理。 直接烟道喷雾蒸发技术是将脱硫废水通过双流体喷枪进行雾化后喷入除尘器入口烟道,利用烟气余热使之瞬间蒸发。废水蒸发后产生的结晶盐附着在烟气中的粉煤灰上,在除尘系统中被捕获收集,并随灰一起排出。水蒸气随除尘后的烟气进入脱硫塔,在脱硫吸收塔内冷凝成新鲜水循环利用。 华能上都电厂、华电土右电厂采用直接烟道喷雾蒸发技术实现废水零排放。焦作万方电厂、华电扬州电厂采用旁路烟道喷雾蒸发技术实现废水零排放。这种方法在应用中有明显的优点,即设备在实际操作上非常简单,废水处理前后各种费用投入较小,实际占用的场地也有限,废水处理过程中出现的各种污染物会直接被除尘器处理掉,不需要对污泥进行再次处理。 通过市场调研,上述脱硫废水浓缩和零排放技术各有优缺点,都有一定的工程实用案例可借鉴,从技术原理分析都是可行的,制约工艺推广的因素主要源自系统的投资成本及生产运行可靠性和运营成本。

电厂脱硫废水零排放系统(蒸发结晶工艺)..

电厂脱硫废水零排放系统 技术介绍 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 陈双塔

目录 1前言 (3) 2资源化零排放MED浓缩结晶系统来水水质情况简介 (4) 3零排放MED蒸发结晶系统排出固态物 (5) 4工艺技术 (6) 5关键设备 (6) 6核心技术 (8) 7与传统工艺投资及后期加药费用对比 (8) 8结语 (10) 9类似产品业绩表 (11) 10系统装配图 (14) 11类似产品合同及技术协议复印件 (14)

燃煤发电脱硫废水(蒸发结晶工艺)资源化零排放MED(MVR) 系统介绍 1前言 本期设备适用于脱硫废水“三箱式脱硫废水处理单元”系统处理后的废水的资源化零排放MED浓缩结晶系统。 表1 装置技术参数和经济性比较(20t/h为例) a.吨水运行成本=蒸汽50元/吨*汽耗+电费0.25元/度*电耗(未包括循环冷却水费用) b.由于零排放蒸发结晶系统运行时,无需加药软化,因此每吨废水可节省加药费用9-10 元/(吨废水)。

2资源化零排放MED浓缩结晶系统来水水质情况简介 项目三箱式脱硫废水处理单元”处理后废水水量约20吨/小时,处理后的脱硫废水除含钠离子(Na+)和氯根离子(Cl-)外,还含有大量的钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、硫酸根离子(SO42-)和镁离子(Mg2+)。具体详见表1 表2 进资源化零排放MED浓缩结晶系统的水质表 资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后水质情况 通过资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后,MED出水经化学水处理系统简单处理后,完全可以满足锅炉正常补水的水质需求。出水水质情况见表2 表3 MED出水水质

燃煤电厂脱硫废水零排放技术

燃煤电厂脱硫废水零排放技术 1 脱硫废水零排放技术 1.1 脱硫废水的水质特点 第四阶梯的脱硫废水在烟道内被浓缩,成分复杂,污染物浓度高,具有以下特点。 1) 高含盐:溶解固体含量10000~40000mg/L,以SO42?,F?、Cl?、Mg2+和Ca2+为主; 2) 高浊度:悬浮物含量10000~30000mg/L,以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主; 3) 高硬度:钙、镁离子浓度高,易结垢; 4) 腐蚀性:氯含量20000mg/L左右,腐蚀性较强; 5) 重金属:包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等,污染性强; 6) 不稳定:发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。 脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件,经济预算,技术论证选取适合电厂本身的技术路线。 1.2 预处理单元 预处理过程是实现脱硫废水零排放的第一步,用于去除废水中的部分悬浮物及硬度、重金属离子。脱硫废水常规预处理:中和/反应/絮凝三联箱+澄清池。深度预处理:碳酸钠/氢氧化钠澄清池或管式微滤、纳滤、电驱动膜。常规预处理方法操作相对简单,费用低,处理能力有限,预处理出水硬度及重金属离子浓度大,对后续设备运行不利。深度预处理出水水质效果良好,减少后续设备结垢,但是用于去除硬度使用的碳酸钠用量大,费用高,有工艺用价格便宜的硫酸钠代替碳酸钠去除硬度,可以有效降低费用成本。 1.3 浓缩减量单元 浓缩减量单元中的各种水处理技术现已应用广泛,浓缩减量单元工艺的选取要依据固化单元可处理的水量。目前,脱硫废水处理方法主要是膜浓缩工艺。常用的膜浓缩处理方法包括反渗透、正渗透、电渗析和蒸馏法,其中反渗透技术应用最为广泛。 1.3.1 反渗透

脱硫废水零排放技术及投资分析

烟气脱硫过程中产生的废水含有重金属,含盐量较高,这类水盐分较高。厂区其他系统无法接纳,排放后对周边环境产生不利影响。根据常规2×350MW超临界燃煤供热发电机组估算,2台机脱硫废水的量约在10t/h左右,但是本工程打算采用循环水排污水作为锅炉补给水系统的补水,来水含盐量进一步浓缩,采用反渗透浓水作为脱硫用水后,脱硫废水排量将会进一步增加(需要脱硫厂家根据煤质、来水水质进行计算),可能会在20t/h~30t/h。 采用预处理软化+纳滤分盐+膜浓缩+蒸发结晶的处理方式处理脱硫废水,达到脱硫废水零排放。其基本方案如下: 一、预处理软化单元 根据石灰石-石膏湿法脱硫工艺产生的脱硫废水具有高悬浮物、高含盐、易结垢等水质特性,拟采用“两级混凝沉淀”工艺,去除脱硫废水中的悬浮物、重金属、硬度等杂质离子,确保后续膜浓缩单元的连续、稳定运行。

工艺说明: (1)通过两级混凝沉淀,通过投加絮凝剂、有机硫、熟石灰等药剂,去除废水中的悬浮物、重金属、结垢因子等杂质离子,确保进入后续膜浓缩单元水质; (2)两级混凝沉淀产生的无机污泥经离心脱水脱水后,含水率约为80%的污泥外运处置。 二、纳滤分盐 本工程脱硫废水处理系统中硫酸根可通过形成硫酸钙(石膏)回收去除,不需要得到硫酸钠的结晶盐,因此建议采用纳滤法进行分盐。 通过纳滤膜的截留作用,水中的钙镁离子、有机物等基本得到去除,一方面彻底解决了后续RO膜、蒸发器等的污堵,另一方面也大大提高了结晶盐的品质。 纳滤装置进水依次经过纳滤保安过滤器、纳滤高压泵及纳滤装置,并在纳滤进水管分别投加还原剂、碱、阻垢剂等,防止纳

滤膜的结垢和污堵。为提高纳滤膜的回收率,纳滤装置设计为一级三段,每段均设有段间加压泵。纳滤产水进入纳滤水箱,纳滤浓水则回流至调节池再次进行处理。 三、膜浓缩单元 1. 膜浓缩技术选择 为了减少脱硫废水进蒸发结晶单元的水量,节省整套废水处理系统运行成本,可先对脱硫废水进行膜浓缩,浓缩液再进入蒸发结晶单元资源化处理;目前,根据煤化工废水处理行业经验,针对脱硫废水膜浓缩拟采用卷式反渗透(RO)。 2.膜浓缩(RO)单元介绍 膜浓缩单元流程简图如下: 工艺描述: (1)脱硫废水经两级混凝沉淀预处理后,由废水收集调节池均质后,通过水泵提升,进入超滤膜组,去除废水中细小SS 及胶体,使反渗透膜浓缩单元长期、稳定运行,超滤产水进入超滤产水箱,超滤系统利用超滤产水反洗,反洗水回至调节至去除SS后循环处理; (2)超滤产水箱废水通过水泵提升至离子交换树脂单元,通过离子交换树脂单元进一步降低废水中钙、镁离子后,再进入

脱硫废水零排放

脱硫废水零排放(ZLD)系统 脱硫废水零排放工艺是针对火电厂脱硫废水特点,通过软化、MVR蒸发、结晶等技术途径,实现高盐度脱硫废水的零排放要求,最终看形成纯净可回用的蒸馏水和结晶盐。该工艺也可实现其他各种高盐度、高硬度、高COD工业废水零排放,具有高效、节能、运行稳定、低成本的特点。 脱硫废水零排放预处理工艺 脱硫废水首先进入预澄清池,进行沉淀澄清,降低原水浊度。沉淀物排放至沉淀浓缩池,上清液进入三联箱反应器。三联箱中加入Ca(OH)2、Na2CO3和絮凝剂,反应沉淀废水中的Mg2+、Ca2+和重金属离子。反应后的脱硫废水自流入澄清池,废水中的絮凝物沉淀到池底,并排放至沉淀浓缩池,上清液流入中间水池,后经多介质过滤后进入清水池,并加酸调节pH值。经沉淀浓缩池进一步浓缩后的污泥浆液,进入污泥脱水机固液分离,脱水后的污泥转运到场外处理,污水经缓冲水池后循环回预澄清池。 脱硫废水零排放深度处理工艺 MVR是“机械式蒸汽再压缩”的英文简称(Mechanical Vapor Recompression)。其基本原理是:对蒸发过程中产生的二次蒸汽通过机械再压缩,二次蒸汽的温度、压力升高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,二次蒸汽的潜热得到完全利用。

进液经预热、除气后,进入蒸发系统,由泵送至卧式降膜蒸发器顶部,经液体分布装置,均匀分配到各换热管外,在重力作用下,成均匀膜状自上而下沿管外壁环向流动。流动过程中,被管程加热介质加热汽化,产生的二次蒸汽经离心蒸汽压缩机增压升温后进入降膜蒸发器管程与管外液体冷凝换热。 一定比例的蒸发浓缩液进入结晶系统。结晶系统的料液由泵送至加热器,晶浆在加热器管程升温,但不蒸发。热晶浆进入结晶器后沸腾,使溶液达到过饱和状态,于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上,使晶体长大。产生的二次蒸汽一部分被蒸汽热泵引射后进入加热器壳程,继续加热管内浓缩液,另一部分通过冷凝器冷凝。 作为产品的晶浆从结晶器底部排出,通过旋液分离器初步分离后,富集晶体的浓浆液进入离心机分离出晶体,浓浆液继续循环回结晶系统。最终,将结晶物干燥、装袋、储存。 技术优势 1) 真正实现高盐度脱硫废水零排放,完全没有污水排放。 2) 节能效果显著,运行成本低,吨水成本25~40元/吨。 3) 采用特色的“MVR蒸发浓缩–TVR结晶工艺”,针对浓缩工艺和结晶工艺不同特点,分别优选最适宜的工艺方案。 4) 蒸发温差3~8℃,蒸发过程温和稳定。 5) MVR蒸发浓缩过程100%利用二次蒸汽潜热,废热蒸汽零排放,不需要冷却水系统,公用工程配套少。 6) 废水进蒸发器前先除气,将进水中的CO2和溶解氧清除掉,减少蒸发器内发生腐蚀、结垢和不凝性气体累计的风险。 7) 配置在线清洗系统,自动化程度高,清洗速度快。

脱硫废水零排放工艺

脱硫废水零排放工艺 1脱硫废水概述 1.1脱硫废水的水质特点及常规处理工艺 典型热电厂脱硫废水中一般含有大量的盐分、硫酸根离子、重金属离子及氯化物,并含有难处理的COD等,pH值一般在5~6之间,水质呈弱酸性。处理时需要在水中加入Ca(OH)2,将pH值调节到8.5~9.0之间,使得重金属离子(如铜、铁、镍、铬和铅)生成氢氧化物沉淀;同时反应过程中还会生成CaCl2、CaF2、CaSO3、CaSO4沉淀物,以分离氯根离子、氟化物、亚硝酸盐、硫酸盐等盐类物质;对于汞、铜等重金属,目前普遍采用15%TMT溶液替代Na2S 来将其沉淀出来。 1.2脱硫废水处理难点 从脱硫废水常规处理工艺中可以看出: 预处理工艺中添加了大量的熟石灰,会导致水中硬度离子含量较高,且水中残留有高浓度的SO42-、Cl-,属于典型的高含盐废水。水中硬度离子含量高会导致处理设备结垢污堵,Cl-离子含量高会对设备、管道产生严重腐蚀。其次,脱硫废水水质成分复杂,污染物超标严重,水中镉、汞、硫化物、氟化物含量高。另外,脱硫废水受燃煤品种、脱硫工艺、吸收剂等多种因素影响,水质变化较大。 1.3脱硫废水排放标准滞后与现实环保要求 脱硫废水水质控制的行业标准:DL/T997-2006《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》,其对脱硫废水中总汞、总铬、总镉、总铅、总镍、悬浮物等指标进行了限制,但是总体标准偏低,如汞的最高排放限值为0.05mg/L,同时也没有对Cl-的排放浓度进行限制。而目前火电厂的废水排放是按照GB8978-1996《污水综合排放标准》进行控制的,但该标准规定的控制项目和指标也不能完全适用于脱硫废水。 2015年4月16日,国务院发布《水污染防治行动计划》,强调将强化对各类水污染的治理力度,脱硫废水因成分复杂、含有重金属引起业界关注。目前行业内工程案例基本上都是:利用浓缩工艺对脱硫废水减量化处理,产水回用循环水系统,浓缩水进入蒸发器结晶生成固态盐。从而实现脱硫废水“零排放”的目标。 2、脱硫废水“零排放”常规处理工艺介绍 2.1预处理工艺系统 经三联箱处理后的脱硫废水中硬度离子含量很高,若不加处理会对后续设备及管道造成严重的污堵,所以在预处理时常会采用“pH调节+混凝+沉淀”的处理工艺降低水中钙镁离子的含量。 首先在pH调节池中将进水调整至9.0~10.0,将Mg硬度转换为钙硬度。然后在混凝池中分别加入碳酸钠药剂,可以有效的将水中的硬度离子降低至1~2mmol/L。再投加PAM药剂,通过絮凝、沉淀工艺将无机泥排出。处理后的水进入浓缩工艺段进一步处理。 2.2浓缩减量工艺系统 零排放工艺的最终目标是将水送至蒸发器中结晶,但由于蒸发器造价高昂,且运行费用高,所以最大限度的将废水减量是本工艺段的主要目标。 (1)反渗透工艺(预浓缩工艺—不分盐) 反渗透工艺是利用半透膜的原理,通过在高浓度侧施加压力将水和盐分离出来。系统回收率通常可以设计在70%~80%之间,产出的干净水由于离子含量低,可以回用到工业系统中。而反渗透膜截留下的有机物、胶体和无机盐由浓水侧排至浓水收集水箱,后续进入高效浓缩工艺单元进一步处理。 反渗透法制取除盐水是一个物理过程,所以比离子交换法环保。同时处理过程简单,易操作,自动程度化高,人工干预量小,同时系统的管理与维护简单。 (2)纳滤工艺(预浓缩工艺-分盐)

脱硫废水零排放处理技术分析★★★

脱硫废水零排放处理技术分析 本文对脱硫废水的来源、特点、常规处理工艺以及零排放处理工艺进行了分析,并对不同脱硫废水零排放的处理工艺的优缺点进行了对比分析,指出各工艺的技术优势和发展前景。 目前,国家对环境保护越来越重视,环保标准也越来越全面,越来越严格。对电力行业烟气污染物排放也有明确规定,其中SO2的排放浓度限值也越来越低。现国内大部分脱硫项目采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,这种技术会产生脱硫废水,传统的脱硫废水处理工艺虽然对废水中的部分污染物有一定的处理能力,但是无法去除废水中的氯离子和盐。随着脱硫废水排放标准越来越严格,脱硫废水零排放已经成为必然发展趋势。 常规脱硫废水处理工艺 1.1脱硫废水来源 石灰石-石膏湿法脱硫技术原理是石灰石浆液与SO2反应生成石膏实现对SO2的去除。为了达到一定的SO2脱除效率往往需要石灰石浆液在系统中不断循环,增加与SO2的接触时间,而浆液中的水在不断循环过程中会不断富集重金属和氯离子,为了保证脱硫系统的连续稳定运行,必须从系统中排放一部分废水,防止重金属和氯离子的富集。脱硫废水一般来自于脱硫系统的石膏旋流器溢流或真空皮带脱水机的滤布冲洗水和滤液水。 1.2脱硫废水特点 1)成分复杂、水质波动大脱硫废水来水水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石膏品质等因素有关,这些因素造成了脱硫废水成分复杂,且其中任一方面因素的变化都会导致脱硫废水水质的变化。 2)氯离子含量高、腐蚀性强脱硫系统在运行过程中会不断富集氯离子,脱硫系统运行时一般控制氯离子浓度在15000~20000ppm时排放废水,因此,脱硫废水氯离子含量高,具有很强的腐蚀性,对设备、管道的防腐蚀要求高。 3)硬度大、易结垢石灰石-石膏湿法脱硫技术造成排放的脱硫废水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高,脱硫废水硬度大、易结垢。

脱硫废水零排放工艺这么选

目前国家对高盐废水的处理要求越来越高,这一情况在电力行业体现得尤为突出。15年”水十条“开始,燃煤电厂废水回用不外排的政策频出,脱硫废水零排放需求越来越普及。 近几年,在旧电厂改造、新建电厂等系统中,为了响应国家政策要求,促进电厂的长期发展,电厂都在陆续考虑脱硫废水零排放系统的配套。 目前燃煤电厂脱硫废水零排放工艺百花齐放,众说风云。本文主要解析目前燃煤电厂脱硫废水零排放系统工艺市场应用情况。 Part01 电力行业背景 中国电力行业发电构成中,五大全国性发电集团约拥有全部发电资产的50%,其余发电资产分布于其他的独立发电公司、地方发电企业等。 五大电力集团:华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团、电力投资集团。 四小豪门:国华电力、华润电力、中广核、国投电力。 为了响应国家煤电一体化规划,促进国家煤电资源合理化利用,神华与国电合并成立国能投,其中国电拥有控股权。 其实不难发现,近些年国家一直在陆续加强央企之间的重组。类似的操作,如中国南车与中国北车、宝钢与武钢、中国远洋与中国海运等,如出一辙。 近些年山东、天津、北京地区增加了对外排水含盐量的要求,内蒙包头地区要求实现废水零排放,其余地区也纷纷开始废水零排放试点。在国内大环境下,目前华能、大唐、国能投、各类地方电厂等均有脱硫废水零排放系统案例实施。 从实施情况来看,末端高盐废水的处理具有处理难度大、投资和运行成本高等特点。毋庸置疑,采用先进节水与废水零排放技术,使有限的水资源发挥更大经济效益,是我国发展电力工业的必然选择和发展趋势。 Part02 燃煤电厂脱硫废水 燃煤电厂的废水种类较多,针对于不同的废水,燃煤电厂常规会采用废水阶梯式处理回用工艺。

燃煤电厂脱硫废水零排放研究 黄聿昆

燃煤电厂脱硫废水零排放研究黄聿昆 发表时间:2020-01-16T13:22:52.900Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:黄聿昆 [导读] 摘要:脱硫废水是燃煤电厂末端废水,也是在电厂污水处理中难度最大的一类废水。 江苏京源环保股份有限公司江苏南通 226000 摘要:脱硫废水是燃煤电厂末端废水,也是在电厂污水处理中难度最大的一类废水。开发高效脱硫废水处理方法成为燃煤电厂实现可持续发展的重中之重。文章将深入研究燃煤电厂脱硫废水零排放的技术路线,以供借鉴。 关键词:燃煤电厂;脱硫废水;零排放 1脱硫废水的来源和性质 目前,燃煤发电是我国最主要、最成熟的火力发电方式。实际生产中,为降低环境污染影响,要采取烟气脱硫处理措施。根据脱硫产物状态的不同,可分为湿法、半干法和干法。其中,湿法脱硫技术主要有石灰石石膏法和双碱法等。在湿法脱硫系统中,循环使用吸收剂会导致吸收塔内盐分和悬浮杂质浓度越来越高。为了使吸收塔内吸收剂中杂质浓度不超过要求范围,必须按时排放系统内废水,这部分废水就是脱硫废水。石灰石石膏湿法脱硫技术是重要技术之一,该技术适用于我国大部分煤种,脱硫效率超过90%,系统回收率和吸附剂利用率也超过90%,工艺运行稳定,且石灰石廉价易得。这一技术应用中产生脱硫废水,其主要来源于水力旋流器的溢流液、脱水机滤液以及清洗系统的冲洗废水。脱硫废水中污染物的种类和浓度与煤的种类、煤含硫量、灰分含量、石灰石纯度、脱水效果、脱硫工艺工况等多种因素有关。从脱硫废水水质特点及可能产生的影响分析可知,脱硫废水成分较复杂,呈酸性或半中性,总悬浮固体含量相对较高,废水普遍具有高浊度、高含盐量、难生物降解等特点。高浊度脱硫废水容易在脱硫设备和管道中结垢,进而影响脱硫装置的正常运行。脱硫废水中的高浓度氯离子会引起设备及管道腐蚀,也会抑制吸收塔内物理化学反应,进而降低脱硫效率。此外,脱硫废水含有少量重金属,若处理不当,会污染土壤和水环境,并通过食物链富集最终危害动物和人类健康。 2脱硫废水零排放技术分析 2.1蒸发结晶法 蒸发结晶法是利用烟气、蒸汽或热水等热源蒸发废水,蒸发产生的水汽可凝结成水用于冷却塔补水、锅炉补给水等,废水中的溶解盐被蒸发结晶后进行综合利用或处置。工程应用实例表明:以机械蒸汽再压缩蒸发技术(MVR)和多效蒸馏(MED)技术为代表的零排放技术投资和运行成本极高,某电厂处理废水综合费用约为180元/m3(含药耗、能耗、设备折旧、人工费用等),而且存在结晶盐处置的问题。 2.2烟道喷雾蒸发法 烟道喷雾干燥是利用尾部烟气进行脱硫废水零排放处理技术,其原理主要是利用烟气与废水之间进行热交换,分为旁路烟道蒸发和尾部烟道直接喷雾蒸发。尾部烟道直接喷雾蒸发技术根据废水喷射的位置又可分为高温烟道喷雾蒸发和低温烟道喷雾蒸发。低温烟道喷雾蒸发技术从空预器后烟道喷入缺点是系统需在机组较高负荷(空预器出口烟温≥110℃)下投运,当机组负荷低时,系统不能投运。高温烟道直接喷雾蒸发是从空预器前烟道喷入,对机组效率影响较大。2种烟道直喷技术均存在积灰及喷嘴堵塞的风险,且对烟道结构有较高的要求。 尾部烟道直接喷雾蒸发工艺流程为脱硫废水经预处理装置后,充分雾化后进入尾部烟道蒸发,水分被完全蒸发为气态水蒸气,随烟气进入脱硫吸收塔100%冷凝回收,其中污染物盐分随着水分蒸发结晶成固体颗粒,被除尘器捕捉进入干灰,实现废水零排放。烟道直喷技术是利用烟气余热蒸发废水,无液体排放,不会造成二次污染。 旁路烟道蒸发工艺是从锅炉空预器入口烟道引出部分高温烟气进入旁路喷雾蒸发器,经预处理并浓缩后的废水喷入旁路喷雾蒸发装置,废水蒸发形成的水蒸气随烟气进入除尘器,溶解性盐结晶析出,在除尘器中被捕集,水蒸气进入脱硫系统循环利用。旁路烟道系统复杂,影响机组热效率,投资成本较高,其优点是运行调节灵活,负荷适应性强,对机组要求较小。 3技术应用实例 某燃煤电厂应用低温烟气直接浓缩+高温热风旁路干燥的技术路线,系统设计处理能力30t/h(设有两套并行流程,每套2*15t/h),用于处理四台300mw级发电机组脱硫废水。 抽取脱硫塔入口约110℃的部分烟气,烟气进入气-水换热器,通过水介质取出烟气中的热量。热水进入三效闪蒸系统,在真空条件下,热水沸腾蒸发,产生的蒸汽加热脱硫废水。在每效的加热器与分离器组合作用下,使脱硫废水中水分子蒸发、盐离子结晶,废液得以逐级浓缩。蒸发出的水蒸汽冷凝回收利用,第三效最终高浓度浓缩液经真空脱水后进入尾水固化单元。固化单元采用高温烟气旁路干燥技术,将最终浓缩废水分2路,选取2台锅炉实施干燥。每路对应一台锅炉和一台干燥塔,抽取空预器入口约320℃的热烟气,在旁路干燥塔中将约1.5t/h的滤液干燥,实现废水固化,最终固体通过气力输送喷入静电除尘器前,被收集入粉煤灰中。本技术路线在浓缩前也不需要对废水进行预处理。脱硫废水中含有石膏晶体、亚硫酸钙、石灰石颗粒等形状不规则固体微粒,为盐类离子的吸附和结晶提供了条件。 取样脱硫废水蒸发结晶后的产物,分别在显微镜下观察固体的表面特性,并与脱硫废水中的固体表面特性进行比较,得出,蒸发结晶后的固体颗粒粒度明显增大,且表面不规则性增大。蒸发后的产物颗粒粒径在第三效后明显增大,当密度为1150mg/m3时,颗粒的平均粒径约在22μm,当密度达到1370mg/m3时,颗粒的平均粒径约在31μm,为后续固液分离、脱除盐离子提供了条件。 4脱硫废水“零排放”技术发展 脱硫废水“零排放”是跨越多专业的综合性课题,单从一点切入很难全面解决问题,必须沿着脱硫废水“零排放”的工艺路线,由浅入深,由低投入向高投入来尝试寻求最优解。 4.1通过运行调整控制废水量 常规脱硫工艺及系统防腐等级的Cl-质量浓度上限为20000mg/L,而脱硫废水排水的Cl-质量浓度仅为8000~10000mg/L。通过燃料控制、运行调整、加药辅助,提高FGD(烟气脱硫)浆液Cl-质量浓度至上限,可有效降低脱硫废水排放量。 4.2优化加药工艺降低加药成本 三联箱是常规脱硫工艺的标配絮凝沉淀设备,现场应用普遍存在设备腐蚀严重、加药系统自动化程度低、加药配比不合理、加药设备故障率高等现象。通过设备改良,提高防腐等级;加装水质在线监测设备,调整加药配比,实施自动加药系统改造,以实现达标排放。研

脱硫废水零排放技术及其应用

脱硫废水零排放技术及其应用 发表时间:2018-05-24T15:37:19.510Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:张琦[导读] 得到固体结晶盐进行无害化填埋处理,此工艺能够实现脱硫废水零排放,对环境零污染的目的,是一种有效的脱硫废水零排放处理技术。 博天环境集团股份有限公司摘要:根据我国针对各种工业废水排放的严格把控和高排放标准。目前我国脱硫废水的处理主要包括脱硫废水预处理、脱硫废水回用、脱硫废水零排放等阶段。基于此,本文阐述了脱硫废水水质的主要特征以及脱硫废水预处理技术,对脱硫废水零排放处理技术及其应用进行了简要分析,旨在加强水环境保护。 关键词:脱硫废水;水质;特征;预处理技术;零排放处理技术脱硫废水含有多种污染物,如COD、SS、氟化物、微量重金属等有害离子,同时具有极高含盐量、极高硬度和极低碱度的特点。根据我国目前针对各种工业废水排放的标准要求,脱硫废水零排放是未来脱硫废水处理的最终趋势。以下就脱硫废水零排放处理技术及其应用进行探讨。 一、脱硫废水水质的主要特征据相关我国能源结构主要以煤炭为主,占比60%以上。燃烧煤炭产生的烟气需要进行脱硫处理,脱硫废水的具体成分与脱硫所采用的处理技术有关,目前我国烟气脱硫的主流工艺是石灰石-石膏湿法脱硫技术,该部分产生的废水称作脱硫废水,并且水质与运行管理也有很大的关系。目前我国烟气脱硫主要采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。其采用钙基吸收剂作为脱硫剂,在与烟气接触过程中,烟气中的二氧化硫被除去。同时燃煤烟气中含有的一些重金属、COD、盐等污染物也进入到脱硫浆液中,这就决定了脱硫废水水质一般呈弱酸性。对于脱硫废水的水质控制一直没有相应的国家标准,只有电力行业的相关标准对脱硫废水有害物质主要包括总汞、镉、铅、镍等指标进行了限制,但是整体排放标准要求较低。脱硫废水水质特征主要表现为:第一、废水呈弱酸性,pH范围为4.0~6.0;第二、悬浮物含量高,其悬浮物浓度可达数万mg/L,主要成分是石膏晶体和亚硫酸钙等;第三、含有Pb、Cd、Cr、Ni、Hg等重金属离子均有超标;第四、COD超标;第五、盐分含量高,含有大量的SO42-、SO32-、Cl-等离子,其中Cl-的质量分数约为0.04。因此脱硫废水如果得不到妥善处理,将会对环境造成严重影响。 二、脱硫废水预处理技术的分析预处理通常采用机械加速澄清池或高密度澄清池处理工艺,工艺系统在废水的石灰软化工艺上都有成熟的应用。这种工艺均通过化学沉淀、混凝的方法,去除水中的钙、镁、硅以及重金属等高结垢成分,还能降低COD以及一些胶体污染物,保证后续工艺高回收率的要求同时,也可以极大降低后级膜处理工艺以及蒸发结晶工艺中的污染趋势。具体表现为:(1)沉降池处理技术。沉降池主要起到预沉作用,脱硫废水中含有的悬浮物含量很高,通过预沉池沉淀排泥可以减轻后续工艺运行排泥负荷,不仅可以保证后续化学沉淀的稳定运行,而且可以大大降低运行成本。沉降池一般设置8h停留时间,大量悬浮物在此去除通过排泥泵排放,悬浮物在这部分的去除率在70%左右。(2)化学沉淀处理技术。化学沉淀主要是采用在脱硫废水中加入化学药剂的方法,来去除水中含有的悬浮物、硬度、硅化物、碱度和有害重金属离子。目前国内主要应用最广泛的化学沉淀方法是三联箱化学沉淀法。三联箱化学沉淀法具体步骤如下:第一、废水中和,在第1个箱中加入适量的石灰或者液碱将pH调至10.0左右,这样能够有效去除水中的金属离子;第二、反应池沉淀,在第2个箱中加入TMT-15,主要用来去除汞、铅等重金属离子;第三、絮凝,在第3个箱中加入一定量的絮凝剂及助凝剂,目的是沉淀物形成大颗粒,增加沉淀效果;第四、浓缩澄清,在澄清池中将污泥沉淀物进行排放,经过污泥压滤机后外运,上部是化学沉淀处理后的净水。 三、脱硫废水零排放处理技术及其应用分析上述三联箱工艺处理后的脱硫废水不能满足国家对废水零排放的标准要求,以下就脱硫废水的回用和零排放处理技术进行分析:1、脱硫废水回用。随着反渗透膜技术的日益成熟,现在反渗透膜能够承受较高的COD、硬度和极高的含盐量。这样促使在脱硫废水中应用反渗透膜技术具有很好的适用性,如高盐水反渗透脱硫废水回用技术,主要包括以下步骤:(1)预处理。在三联箱工艺的基础上进行改进后,去除脱硫废水中的硬度、总硅,以保证后续主体反渗透设备的正常运行,提高使用寿命。(2)COD处理。脱硫废水中含有较高的COD,这部分COD对后续的反渗透和蒸发结晶设备会产生污堵等影响,需要去除。目前可以采用生物处理和氧化处理方法去除COD。(3)高盐反渗透处理。反渗透是在压力的驱动下能够高效截留大分子溶质、COD,从而获取纯净的水。特制的反渗透膜能够在较高压力下运行,除去高含盐量水中的溶质盐得到纯水,根据脱硫废水特点,TDS在2万~3万,可以使用压力在60bar下运行的高压反渗透膜,通过反渗透得到的纯净的产水TDS仅在1000以下,回收率能够达到70%左右,此部分水可以较好地融入除盐水系统,达到脱硫废水回用的目的。 2、蒸发结晶零排放。脱硫废水零排放是水处理一直追求的零污染或近零污染处理技术,较早脱硫废水的零排放方法主要有:(1)脱硫废水与飞灰混合,但是混合后大量盐分转入飞灰,导致飞灰很难二次利用;(2)蒸发池,其是采用自然蒸发减少废水排放量的一种方法,美国有多个电厂采用此技术,适合处理较少水量、较高盐分的水,蒸发池做防渗处理,但是由于蒸发池存在较多弊端,而且易引发不可恢复的水污染事故,目前我国已全面取缔蒸发池的使用;(3)烟道蒸发,其是利用烟道气预热将脱硫废水中的盐分蒸发为固体的方法,此方法存在脱硫废水不能完全蒸发造成烟道腐蚀穿孔的问题,严重影响烟道系统的稳定运行。上述传统零排放工艺已很难满足现行国家标准,目前脱硫废水处理较好的方式是单独进行MVR蒸发结晶得到固体物的方法,系统采用高压反渗透再回用后,有70%左右的废水被回用,大大降低了后续处理的规模,回用产生的浓水盐分更高,TDS达到5万~6万,可以采用MVR蒸发浓缩器进一步进行蒸发浓缩。 3、蒸发浓缩处理技术分析。蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一,其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化等领域。脱硫废水可以采用多效蒸发或者MVR蒸发技术。多效蒸发技术采用新鲜蒸汽为加热源,加热第一效蒸发器促使废水浓缩,利用第一效中蒸汽剩余的热源加热第二效蒸发器,这样可以重復有效地利用新鲜蒸汽的热能,提高加热蒸汽的利用率,大大降低成本。MVR (机械蒸汽再压缩)技术将蒸发器与蒸汽泵相结合,以消耗一部分高质能(热能、机械能、电能等)为代价,通过热力循环压缩过程,把蒸发器出来的二次低温位蒸汽转移到高温位蒸汽,再送至蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水,其比较适合蒸发量较小、蒸汽使用量较小的蒸发器设备。结束语

脱硫废水零排放深度处理

脱硫废水零排放深度处理 目前,国内大多数火电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀工艺,但整体投运率很低。经传统处理系统处理后脱硫废水中SS和COD的浓度较高,且无法除去水中的Cl-。因含有高浓度的Cl-,导致处理后的废水无法回收利用。出于环保要求和经济效益的考虑,采用深度处理的技术实现废水零排放是废水处理的必然趋势。 1.传统工艺 石灰石-石膏烟气湿法脱硫过程产生的废水中含有大量杂质,主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水,如果将这些物质直接排入自然水系,势必会对环境造成严重的污染。目前,国内传统的处理方法是通过加碱中和脱硫废水,使废水中的大部分重金属形成沉淀物,再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥,最终污泥被送至灰场堆放。 2.脱硫废水的深度处理技术新工艺 虽然脱硫废水经过上述传统物化处理能基本满足达标排放的要求,但其回用范围局限性很大。随着国家对水资源的日益重视,零排放技术在全球范围内得到了广泛应用。因此,要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水,实现真正的废水零排放,就要对废水进行深度处理。目前,常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。

3.膜浓缩法 采用DTRO膜法处理脱硫废水,可有效解决采用卷式膜易受污染的问题,产水水质好,可有效的去除水中的杂质、重金属等有害物质。DTRO膜法处理脱硫废水工艺流程: 采用DTRO膜工艺处理电厂脱硫废水的优势: (1)简单预处理,占地面积小,可移动性强 (2)DT组件采用开放式流道设计,料液有效流道宽,避免了物理堵塞。

(3)最低程度的结垢和污染现象 (4)膜使用寿命长 (5)组件易于维护 (6)回收率高,能耗低 (7)过滤膜片更换费用低 (8)浓缩倍数高 脱硫废水蒸发结晶系统为高含盐废水处理过程的主要耗能系统,为了降低投资成本和运行成本,在废水进入蒸发器浓缩前进入高压反渗透(DTRO)预浓缩系统,将脱硫废水TDS的质量浓度25~40g/L预浓缩到80~100g/L,降低进入蒸发器系统水量,提高运行效率。 4.蒸发浓缩技术 蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一,其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发(MED)、热力蒸汽再压缩(TVC-MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)技术。 传统的多效蒸发装置(MED)主要以锅炉生成的蒸汽为热源,加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器,而是作为第二效的加热介质再次利用,重复此步骤将形成一个多效蒸发系统。多效蒸发技术多次、重

电厂脱硫废水零排放技术及案例分析

电厂脱硫废水零排放技术及案例分析 M.N.RAO,阿奎特国际公司,美国宾夕法利亚洲匹兹堡市 SERGIO DONADONO,ENEL电厂,意大利米兰市 IWC-08-33 简介:使用物理和化学的方法去除燃煤机组的脱硫废水中的重金属和悬浮物已经成功应用了很多年了,一般的处理方式包括PH调节、硫化物沉淀、三价铁共沉淀、絮凝、澄清和最终过滤器过滤。在一些工程中使用过氧化氢来氧化BOD/COD,最近一些新的技术特别是生化处理被用来更好去除痕量金属和其他污染物如BOD,但处理过的水仍含有很高的盐分而使回收和回用难以实现,随着对水资源日益重视,零排放技术在全球范围内获得重视。 ENEL是意大利最大的电力公司,根据欧洲的法律以及公司减少环境影响的目标,ENEL处于最前沿安装了SCR-DeNOx去除和最小化氮氧化物的排放,高效率电除尘器ESP或袋式过滤器去除飞灰,湿法脱硫装置。最初的脱硫系统安装了2*50%的设备,其中包含采用海水吸收的吸收器进行脱硫和除尘,但最近安装脱硫系统没有安装预气体吸收器,从气体吸收器排放水将和其他的工厂废水混合一起排放到污水处理车间,在污水处理车间通过添加石灰和硫化钠及进一步添加氯化铁,去除悬浮物经过过氧化氢的氧化后直接排放到附近的海洋中。 2003年ENEL着手将Torrevaldaliga North电厂从燃油转化为燃煤机组,因为燃油机组已经没有任何经济效益,在这个项目上ENEL考虑应用最好的可利用技术来确保环境保护的目标实现,最后决定采用零排放技术,同时ENEL也决定采用ZLD技术对其他的DESOX脱硫废水处理系统进行升级改造。在为五台燃煤机组安装ZLD系统的最终方案的选择上,ENEL都经过了仔细的审核,这五台机组的名字分别为Brindisi,Fusina,Torrevaldaliga,La Spezia及Sulcis,所有机组采用的煤都进口来自不同的国家。 当前五台机组中的三台机组Brindisi,Fusina,La Spezia的ZLD系统已经成功调试,第四台机组Sulcis的ZLD系统在撰写该文的同时正在调试中,第五台机组Torrevaldaliga 计划在2008年最后一个季度调试,计划在年底所有的ZLD系统将投运,意大利ENEL 电厂所有DeSOx系统废水不排放到海洋里。

火电厂脱硫废水零排放技术分析

火电厂脱硫废水零排放技术分析 国务院发布“水十条”以来,国家将强化对各类水污染的治理力度,特别对火电、造纸行业企业核发排污许可证。环保部明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺,实现脱硫废水不外排。本文以火电厂脱硫废水零排放技术进行分析,针对不同水质及电厂的现状进行分析不同工艺的选择建议及优势。 根据“十三五”规划,火电厂的烟气脱硫脱硝已基本实现超底排放,对于水的排放近零排放问题已提到日程上来了。电厂的废水处理经过梯级利用,最后集中到脱硫废水上来,对于火电厂废水零排放也即是脱硫废水零排处理。故对于脱硫废水零排放的处理技术研究非常必要。 一、脱硫废水零放的实施背景 (一)2015年4月16日,国务院发布《水污染防治行动计划》(《水十条》),国家将强化对各类水污染的治理力度,提出最严格的源头保护和生态修复制度,全面控制污染物排放,着力节约保护水资源,全力保障水生态安全。 (二)2016年11月10日,国务院出台了《控制污染物排放许可制实施方案》国办发[2016]81号,文中第三条明确指出率先对火电、造纸行业企业核发排污许可证。 (三)2016年11月24日,国务院发布了《“十三五”生态环境保护规划》国发〔2016〕65号,文中指出十三五期间实施工业污染源全面达标排放计划,深入推进重点污染物减排。电力、钢铁、冶金、造纸等高耗水行业达到先进定额标准。 (四)2017年1月10日,环保部发布了《火电厂污染防治技术政策》,文中明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺,实现脱硫废水不外排。 (五)新建项目环评的要求。 从近两年国务院密集发布的环保政策表明,党中央、国务院高度重视生态环境保护工作,工业企业耗水大户在水资源约束与排放限制方面的压力陡然上升,加快落实深度节水和废污水零排放已成为必然选择。 (六)企业降本增效的需求 近几年,工业企业生产取水单价增幅已超过50%,北方部分地区的增幅已超过100%。很多高耗水企业如火电厂水费已占到发电运行维护费用的25%以上,个别地区的水费已超过发电运

燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展

燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展 发表时间:2018-05-15T09:43:31.130Z 来源:《电力设备》2017年第34期作者:张立超 [导读] 摘要:随着社会的发展,我国的用电量不断增加,燃煤电厂也越来越多。 (神华国能宁夏煤电有限公司宁夏灵武 751400) 摘要:随着社会的发展,我国的用电量不断增加,燃煤电厂也越来越多。目前,国内外燃煤电厂脱硫废水主要采用混凝沉淀处理工艺,水质达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)要求后直接排放或者送往灰场、渣场用作喷淋水。电厂脱硫废水的排放关系到环境的可持续发展,废水零排放可以实现环境减排目标和污水回用,对治理水污染和缓解水资源短缺困境有重要意义。本文从技术与管理双重角度对零排放处理进行了分析。 关键词:脱硫废水;零排放;膜法浓缩;蒸发固化 2015年国务院颁布了《水污染防治行动计划》(水十条),对企业用水提出了新的要求=。燃煤电厂作为用水大户,应当积极响应国家政策的要求,开展节水提效工作,实现全厂水资源分级利用和水污染防治。脱硫废水因其具有高含盐量、成分复杂、腐蚀性和结垢性的特征,回用困难,成为制约燃煤电厂废水“零排放”实现的关键因素之一=。本文在分析脱硫废水特点基础上,总结国内正在使用的3种脱硫废水零排放技术,以期为燃煤电厂实现脱硫废水实现零排放提供技术借鉴。 1 脱硫废水处理现状 根据废水来源,燃煤电厂废水一般包括生活污水、循环水排污水、脱硫废水和各种再生废水等。燃煤电厂脱硫废水具有如下水质特性:1)呈酸性,pH在4.5~6.5之间;2)含盐量高,且浓度变化范围极广,一般在20~50g/L;3)硬度(钙镁离子浓度)高,结构风险高;4)悬浮物高,一般在20~60g/L;5)成分复杂,水质波动大;6)氯离子含量高,腐蚀性强且回用困难。脱硫废水因这些特性成为燃煤电厂最复杂和最难处理的一股废水,是实现燃煤电厂废水零排放的关键。传统脱硫废水处理方法包括灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统及三联箱法等。灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统所需水量较少,且会造成系统设备的腐蚀,对电厂的安全运行造成隐患;三联箱法经过简单中和、絮凝和沉淀澄清后,虽可有效去除悬浮固体、重金属离子和F-等污染物,但该工艺难以有效去除Na+、Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+等离子,出水含盐量仍很高,回用困难。脱硫废水水质复杂,要达到零排放的目的,就要根据不同污染物的特征,进行分段处理。脱硫废水零排放处理过程分为3段:预处理、浓缩减量和蒸发固化。 2 废水零排放处理技术 2.1预处理软化技术 根据脱硫废水水质,选择合适的处理工艺,去除Ca2+、Mg2+、Si等,避免后续处理系统的结垢。常用的预处理软化技术通过添加化学药剂去除Ca2+、Mg2+离子,有石灰-碳酸钠软化、氢氧化钠-碳酸钠软化等。 2.2脱硫废水的浓缩减量 2.2.1热浓缩 (1)MED MED是废水被蒸发系统余热预热后,依次进入一效或多效蒸发器进行蒸发浓缩;最末效浓盐水经增稠器和离心机进行固液分离,分离出的液体回到系统再循环处理。多效蒸发是前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源,将蒸汽热能多次利用,故而热能利用率较高。 (2)MVR MVR是将蒸发器排出的二次蒸汽通过压缩机经绝热压缩后送入蒸发器的加热室。MVR浓缩液总悬浮固体(TDS)可达250g/L,电耗高达20~46.34kWh/m3废水。MVR相较于MED,具有占地面积小、运行成本较低、效率高的优势,更适用于零排放蒸发器。 2.2.2膜浓缩 (1)RO RO过程能耗较低、适用性强、应用范围广,已广泛用于脱硫废水处理。然而,RO易发生膜污染与结垢。为防止RO膜污染与结垢,可采用超频震荡膜技术或高效RO工艺,但这需更强的预处理和更高pH,会提高运行成本;此外,即使采用震荡膜技术,经RO浓缩的浓水TDS只能达到90g/L,其TDS质量浓度远低于可实现结晶固化的250g/L水平,故单凭RO不能将盐水浓缩至可结晶固化水平。 (2)ED ED因耐受钙镁结垢能力较低,工程应用常用采用倒电极的方法减少ED的膜污染,该工艺称为倒极式电渗析(EDR)。与RO相比,ED和EDR所需预处理较少,且对含硅废水的耐受性较强。此外,ED和EDR能将盐水浓缩至120g/L以上,甚至达到200g/L的水平,通常电耗介于7~15kWh/m3废水。为避免浓差极化,如LOGANATHAN等报道EDR的淡水ρ(TDS)>10g/L,或使直接回用受限,但ED和EDR所产的淡水可以耦合其它方法加以回用。 (3)FO FO属自发过程,但是汲取液的再生需额外能量。浙江长兴某电厂2×600MW机组是首个采用正渗透方法处理脱硫废水的工程案例,系统处理水量为22m3/h,其中脱硫废水18m3/h,经FO浓缩后的TDS可高达220g/L以上;同时,将FO产水与汲取液回收系统相结合,再经RO进一步除盐后,最终产水可回用于锅炉补给水。但是,汲取液的再生复杂,整个工艺路线长,系统复杂,投资成本高。 (4)MD 非挥发溶质水溶液的MD,仅水蒸汽能透过膜。MD可以利用火力发电厂丰富的低品质废热,且能近100%地截留非挥发性溶质。溶质若易结晶,则能被浓缩至过饱和而产生结晶。MD能耗与操作方式息息相关,实际应用中,直接接触式膜蒸馏海水淡化的能耗可达40~45kWh/m3产水。但是,由于火力发电厂丰富的低品质热源,热驱动的MD不能与电驱动技术直接比较能耗。此外,目前尚缺少性能可靠,能够长时间稳定运行的商业化蒸馏膜。 2.3固化处理技术 2.3.1蒸发结晶 (1)多效蒸发结晶:多效蒸发结晶系统由相互串联的多个蒸发器组成,前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽,下

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