山東中科貝特環(huán)保裝備股份有限公司作者
現(xiàn)代化建設(shè)中,燃煤電廠在我國經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著重要地位,可以有效保證人們?nèi)粘I钣秒姽?yīng)需求,對于推動我國經(jīng)濟長遠發(fā)展發(fā)揮著重要作用。隨著環(huán)保和節(jié)能政策的推廣和實施,燃煤電廠的節(jié)水減污受到了國家和政府的高度重視,以不斷提高水資源的有效利用率,促進企業(yè)經(jīng)濟效益不斷增長。本文就燃煤電廠脫硫廢水的來源和特點進行概述,對燃煤電廠常用的脫硫廢水處理方法進行分析,提出燃煤電廠脫硫廢水"零"排放的具體處理工藝,以真正實現(xiàn)廢水*目標(biāo)。
目前我國電源結(jié)構(gòu)仍然是以燃煤火力發(fā)電為主,2015年全國總發(fā)電量為57399億千瓦時,其中燃煤火電機組發(fā)電量為38977億千瓦,占總發(fā)電總量的67.9%。燃煤電廠脫硫技術(shù)大多數(shù)采用石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)(FGD法),F(xiàn)GD法具有脫硫效率高(大于90%,可達97%)、運行可靠(大于95%)、適應(yīng)范圍廣、技術(shù)成熟、附產(chǎn)物可出售等優(yōu)勢。
這種濕法脫硫工藝為了維持脫硫系統(tǒng)的正常運行,漿液中氯離子與微細粉塵的濃度需維持在一定水平:為防止脫硫系統(tǒng)材料的腐蝕,漿液氯離子濃度一般維持在12000——20000mg/kg;為維持較高的脫硫效率及防止塔體結(jié)垢,漿液密度一般控制在1075——1150kg/m3,因此必須從脫硫系統(tǒng)中排出一定量的廢水,從而保證FGD系統(tǒng)安全可靠性的運行。
脫硫系統(tǒng)排出的廢水,其pH為4——6,同時含有大量的懸浮物(石膏顆粒、SiO2、Al和Fe的氫氧化物)、氟化物和微量的重金屬,如As、Cd、Cr、Hg等,如果廢水直接排放將對環(huán)境造成嚴重危害,因此這部分廢水經(jīng)處理后一般用于干灰調(diào)濕或者灰場噴灑。隨著《水污染防治行動計劃》(水十條)的頒布及脫硫廢水*(ZeroLiquidDisge,ZLD)概念的提出,盡可能回用脫硫廢水并回收廢水中的有用資源,是火力發(fā)電廠脫硫廢水系統(tǒng)研究的一個重要方向。
1燃煤電廠脫硫廢水的來源
根據(jù)我國燃煤電廠的實際運行情況來看,石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù),是zui常用、zui可靠、效率zui高的脫硫工藝,在其它國家的脫硫處理中應(yīng)用也非常廣泛。一般情況下,鍋爐煙氣濕法脫硫過程產(chǎn)生的廢水主要是來源于脫硫塔排放廢水,在進行濕法脫硫的過程中,煤的燃燒、石灰石的溶解等都會產(chǎn)生大量煙氣、懸浮物和雜質(zhì),對水會造成一定污染。
由于石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù)可以、快速的脫除鍋爐煙氣中的SO2,生成CaSO3和CaSO4等,從而有效控制漿液中的cl-、F-和灰塵顆粒等的濃度,降低系統(tǒng)腐蝕程度,并且為了維持脫硫設(shè)備中物質(zhì)的平衡,必須排放一定的廢水,將從煙氣中吸收的飛灰排出。
脫硫廢水的主要成分有過飽和的亞硫酸鹽、懸浮物和硫酸鹽以及重金屬,由于大部分物質(zhì)都是國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的*類污染物,對環(huán)境污染嚴重較強,因此,必須對脫硫廢水進行有效處理以后才可以排放。
2燃煤電廠脫硫廢水的特點
在我國電力行業(yè)中,燃煤電廠占據(jù)了大量比例,燃煤機組容量達到了全國裝機容量的80%,因此,為了保證電力充足供應(yīng),燃煤電廠的正常運行會產(chǎn)生部分脫硫廢水及灰渣廢水,使燃煤電廠存在用水量大、污水量大和排水量大等問題,給我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重影響。根據(jù)相關(guān)資料顯示和研究分析可知,燃煤電廠脫硫廢水的主要特點有如下幾點:
2.1成分較多,水質(zhì)變化較大
在經(jīng)過煤的燃燒和煙氣吸收以后,脫硫廢水的成分會不斷變化,含有鈉離子、鈣離子、氯離子、硫酸離子和各種重金屬離子,成分較多,并且隨著發(fā)電設(shè)備的不停運轉(zhuǎn),脫硫廢水的水質(zhì)會出現(xiàn)較大變化,造成嚴重水污染。
2.2鹽含量較高
根據(jù)實際生產(chǎn)情況可知,脫硫廢水含有較高的鹽量,隨著電力供應(yīng)需求變化,含鹽量也會發(fā)生很大變化,一般變化范圍在每升三萬毫克和六萬毫克之間,與燃煤電廠的發(fā)電情況有著直接。
2.3懸浮物含量較多
我國市場經(jīng)濟體制下,脫硫廢水的主要處理工藝使石灰石一石膏濕法脫硫,根據(jù)實際運行發(fā)電情況來看,懸浮物在脫硫廢水的含量較多,zui嚴重情況下,可達每升五萬毫克,給燃煤電廠的正常運行帶來影響。
2.4腐蝕性較強
由于脫硫廢水的成分較復(fù)雜,含有較多酸性物質(zhì),具有較強腐蝕性,因此,在發(fā)電過程中,會對機械設(shè)備、管道的呢過造成了嚴重腐蝕,是燃煤電廠目前急需解決的重要問題。
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