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燃煤鍋爐脫硫廢水零排放工藝線路探究
2019-09-26 14:37:42
1脫硫廢水零排放現(xiàn)狀概述
當(dāng)今社會對于保護生態(tài)環(huán)境意識逐步加強,燃煤鍋爐的煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,當(dāng)前大部分燃煤鍋爐采用了技術(shù)成熟的煙氣濕法脫硫下藝。其中“石灰石一石膏濕法脫硫”下藝又占大多數(shù),該脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的脫硫廢水因含鹽量較高,致使這部分脫硫廢水無法達標(biāo)外排,而且,因為脫硫廢水中含有大量的氯離子和其他污染物,也無法回收到其他系統(tǒng)中進行循環(huán)利用。如何處置和利用脫硫后水質(zhì)復(fù)雜的廢水,已成為當(dāng)前脫硫系統(tǒng)運行中的的難題。
2脫硫廢水的水質(zhì)特點
(1)燃煤鍋爐石灰石石膏法脫硫下藝中使用了大量的熟石灰,脫硫后水中溶解有大量的硫酸根離子、氯離子和懸浮物,是高鹽、高氯、的廢水,而且經(jīng)脫硫后的廢水多為pH值在4一6.5之間弱酸性的水質(zhì)。
(2)脫硫廢水中的污染物成分復(fù)雜,其中的多種污染物是一類污染物,嚴(yán)格控制。
(3)水質(zhì)變化波動較大。燃煤品種的變化、脫硫下藝與運行的狀況、煙氣粉塵含量、脫硫劑的質(zhì)量、脫硝系統(tǒng)氨逃逸、原水水質(zhì)等等多種因素都會影響水質(zhì)。
3脫硫廢水的常規(guī)處理工藝
現(xiàn)有常規(guī)處理脫硫廢水方式一般采用添加化學(xué)試劑和機械方法聯(lián)合處理,沉淀并分離出大多數(shù)的污染物,達標(biāo)后再循環(huán)利用或直接排放。常規(guī)處理雖然可以去除廢水中的懸浮物和部分物質(zhì),出水水質(zhì)達到一般標(biāo)準(zhǔn),但難以去除水中的鹽、氯離子等,而且廢水中還可能有常規(guī)處理下藝難以去除硝酸鹽、物、重金屬等成分,外排仍會對水體造成污染。
4傳統(tǒng)的回用途徑
(1)用于煤場噴灑。常規(guī)處理廢水噴灑后留在煤中的氯離子不僅會加快鍋爐尾部的腐蝕,含氯煙氣在脫硫脫硝時,還會污染原水水質(zhì),從而影響脫硫效率,致使脫硫運行出現(xiàn)問題,而且廢水中的鹽還會在高溫爐膛內(nèi)結(jié)焦,影響鍋爐運行。同時,對煤場噴灑廢水,如煤場不做處理,還會下滲造成地下水污染。
(2)對于部分鍋爐使用水力沖灰或濕式除渣,沖洗水可使用常規(guī)處理后的脫硫廢水,但用水量較少,有大量廢水得不到利用,而且水質(zhì)成分太過復(fù)雜,會引起設(shè)備及管道結(jié)垢、堵塞等問題而影響鍋爐系統(tǒng)的運行;還會改變灰渣的品質(zhì),影響其后續(xù)綜合利用。
5脫硫廢水零排放技術(shù)
脫硫廢水零排放是指鍋爐脫硫系統(tǒng)不直接向外部環(huán)境排放液態(tài)形式的廢水,而是以水汽的形式蒸發(fā)到大氣環(huán)境中,或是在灰和渣中固化少量的水分。這也就是說,的廢水零排放應(yīng)是將所有需要排放的廢水以水蒸氣或固體的形式排放,而液體形式的排放。由此可見,脫硫廢水零排放技術(shù)可能以蒸發(fā)技術(shù)為主。目前,行業(yè)內(nèi)燃煤鍋爐脫硫廢水零排放處理下藝主要有以下幾種。
5.1蒸發(fā)工藝
蒸發(fā)下藝作為鍋爐脫硫廢水零排放常規(guī)處置方法之一,其原理簡單概括為:脫硫廢水遇高溫或經(jīng)加熱使其蒸發(fā),廢水中的水分經(jīng)蒸發(fā)和冷凝后再回收利用,廢水中的鹽分等物質(zhì)隨著蒸發(fā)的持續(xù)較終結(jié)晶析出,轉(zhuǎn)化為固體鹽再進行處理。
但蒸發(fā)脫硫廢水需要消耗較多的熱量,能耗高。當(dāng)前階段,多效蒸發(fā)下藝或機械式蒸汽再壓縮下藝是用來提高蒸發(fā)蒸汽利用效率,傳熱條件,減少熱量消耗的方法。
多效蒸發(fā)技術(shù)是指將各效蒸發(fā)器串聯(lián)運行的蒸發(fā)方法之一。在多效蒸發(fā)下藝中,將二次蒸汽當(dāng)作加熱蒸汽源,引人下一效蒸發(fā)器,以此類推,從而能夠多次利用蒸汽熱能,提高熱能的利用效率。機械蒸汽再壓縮技術(shù)是以少量的電能驅(qū)動,來重新利用大量的低壓蒸汽,將二次蒸汽經(jīng)過逆流洗滌和機械再壓縮,使二次蒸汽的清潔度及熱能得以提高,從而循環(huán)重復(fù)利用,達到提效、環(huán)保的目的。
隨著廢水處理技術(shù)的不斷升級和下藝的完善改進,蒸發(fā)下藝中的多效蒸發(fā)下藝和機械式蒸汽再壓縮下藝了廣泛推廣,以其、操作簡便、預(yù)處理簡單的優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于多個的廢水處理中。
但由于蒸發(fā)法對結(jié)晶鹽的純度要求高、系統(tǒng)能耗高、系統(tǒng)性差、設(shè)備易結(jié)垢、前期投資大、運行成本高的缺點,在程度上限制了它的應(yīng)用。
5.2煙道處理法
5.2.1預(yù)處理+蒸發(fā)濃縮+煙道蒸發(fā)
該下藝主要是指將經(jīng)過預(yù)處理和濃縮后的脫硫廢水經(jīng)噴嘴霧化后噴人除塵器之前的煙道,利用煙氣的高溫來蒸發(fā)廢水水分,使廢水中的懸浮物和鹽類物質(zhì)結(jié)晶析出為細(xì)小固體顆粒,與煙氣中的粉塵混合通過除塵器時被捕捉收集下來,脫除廢水中的污染物質(zhì),實現(xiàn)脫硫廢水的零掃下放。
該技術(shù)所需的設(shè)施少,投資運行成本低,設(shè)備檢修維護容易;運行操作簡單,固體污染物處置方便;而且實踐證明還能夠提器的下作效率。但在實踐運行中,煙道蒸發(fā)技術(shù)也有一些還未解決的難題。
(1)處理能力低,不能滿足零排放要求。
(2)設(shè)計不當(dāng)會造成煙道積灰、結(jié)垢嚴(yán)重,堵塞,清理困難。
(3)水質(zhì)成分變化大,影響鍋爐煙氣后續(xù)脫硫脫石肖處理。
(4)噴嘴容易堵塞,危害鍋爐的正常運行。
(5)廢水霧化后會導(dǎo)致煙溫偏低,一般除塵器前的煙道長度較短,導(dǎo)致蒸發(fā)不,使粉塵和廢水污染物堆積、結(jié)垢,甚至腐蝕煙道。
5.2.2預(yù)處理+蒸發(fā)濃縮+高溫?zé)煔庹舭l(fā)
和煙道蒸發(fā)相比,高溫?zé)煔庹舭l(fā)是另外接人了旁路煙道或者蒸發(fā)塔作為廢水蒸發(fā)的場所。該下藝的蒸發(fā)熱源來自鍋爐除塵器前的高溫?zé)煔?,鍋爐出來的高溫?zé)煔膺M人旁路煙道或蒸發(fā)塔中,經(jīng)預(yù)處理和蒸發(fā)濃縮后的脫硫廢水經(jīng)噴霧霧化后與高溫?zé)煔獬浞纸佑|,使脫硫廢水以快的速度蒸發(fā)。蒸發(fā)后的煙氣攜帶廢水蒸發(fā)形成的細(xì)小顆粒物與煙氣粉塵一起進人除塵器被捕捉收集,從而實現(xiàn)脫硫廢水的零排放。
高溫?zé)煔庹舭l(fā)的優(yōu)點及不足。
(1)改造簡單,而且對原有系統(tǒng)影響比較小。
(2)脫硫廢水經(jīng)過前期預(yù)處理和蒸發(fā)濃縮后,在旁路煙道或者蒸發(fā)塔蒸發(fā),可避免煙道的貼壁、結(jié)垢、堵塞,對鍋爐空預(yù)器、除塵器、脫硫等系統(tǒng)無重大影響,鍋爐的正常運行。
(3)增加排出煙氣的濕度,能夠提的下作效率和除塵效果。
(4)蒸發(fā)的水分隨煙氣進人脫硫系統(tǒng),可明顯降低脫硫下藝的水耗,節(jié)約用水。
(5)能夠?qū)崿F(xiàn)和系統(tǒng)穩(wěn)定運行,無需單獨處置固體產(chǎn)物,固體產(chǎn)物進人粉煤灰綜合利用,解決了蒸發(fā)結(jié)晶難以處理的困擾,節(jié)省了人下及處理設(shè)施。
(6)目前在煙道蒸發(fā)前還需要對脫硫廢水進行預(yù)處理和蒸發(fā)濃縮,需要大量成本投人,而且對后續(xù)的脫硫、脫硝影響還需繼續(xù)驗證,對粉煤灰綜合利用的影響也不明確。
除了以上幾種零排放下藝線路之外,還有脫硫廢水與飛灰技術(shù)結(jié)合技術(shù)、建立人下濕地、蒸汽濃縮技術(shù)等多種技術(shù)線路,但任何一種脫硫廢水零排放下藝都有其優(yōu)點與不足及適用的范圍,在確定下藝路線前,應(yīng)釗一對當(dāng)前鍋爐的實際情況,在鍋爐正常運行的前提下進行詳細(xì)深人的,找出較合適、較經(jīng)濟、較節(jié)能技術(shù)路線。