污水处理技术工艺

脱硫废水处理现状及湿法脱硫废水零排放处理技术解析

我国大多数发电厂都采用了石灰石湿法脱硫技术,以去除烟气中的二氧化硫。燃煤电厂运行过程中产生的脱硫废水由于其复杂的组成和污染物的多样性,已成为燃煤电厂最难处理的废水之一。目前,化学沉淀(俗称三箱沉淀)主要用于处理我国的脱硫废水,处理后的水盐度很高,直接排放后容易造成二次污染。由于脱硫废水水量小,含盐量高,国内外学者纷纷开始研究脱硫处理技术。然而,由于废水零排放技术的投资和运营成本很高,实际应用很少。介绍了目前脱硫废水处理技术的优缺点,分析了零排放脱硫废水处理技术的研究和应用,为相关研究和工程师提供参考。

脱硫废水处理现状

目前,我国90%以上的燃煤电厂采用了石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。在湿法烟气脱硫过程中,为了维持系统的稳定运行,保证石膏生产的质量,必须控制液相中的氯离子浓度不能过高,因此有必要排放部分浆液,从而产生脱硫废水。目前,大多数电厂采用化学沉淀法处理脱硫废水,主要通过氧化、中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物污染。

化学沉淀法操作简单,运行成本低,具有设备多、投资高的优点。此外,在实际操作中存在许多问题。对40余个燃煤电厂脱硫废水处理系统运行结果的分析表明,污水中SS和COD往往不足以满足排放标准。另外,污泥脱水存在着板框压滤机故障率高、操作维护困难等问题。

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废水零排放处理技术

所谓零排放是一种理想的封闭水系统。该系统不会排出室外,系统中的水在处理后不断回收或再利用。废水零排放要求不将任何形式的废水排放到系统外,从而节约水资源并保护环境。从理论上讲,废水零排放是可以实现的,但考虑到经济和技术现状,所谓的零排放仅接近零废水排放,并且很难实现真正的零排放。美国德克萨斯州的两个新的燃气发电厂将使用GE的液体零排放系统来处理循环冷却水,主要使用盐水浓缩和结晶过程,再利用率超过98%。目前,国内外脱硫废水主要采用化学沉淀法处理。然而,在通过化学沉淀法处理之后,废水仍然含有高浓度的溶解固体,主要包括难以再利用的氯化物,并且通常通过直接排放来处理。 。然而,直接排放经处理的废水不仅浪费水资源,而且由于废水含盐量高,还会引起土壤和水的物理和化学性质的变化,造成二次污染,如土壤生态破坏,影响水生生物,地表水和地下水源。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的提高,这种方法在未来的废水处理中将受到限制。例如,北京市规定排水中总可溶性固形物的一级排放标准和三级排放标准分别不超过1000 mg / L和2000 mg / L.为了实现废水的排放和水资源的再利用,脱硫废水的零排放处理受到越来越多的关注。脱硫废水零排放的核心在于脱盐处理技术的发展。由于废水中高浓度的盐可以抑制或毒害微生物,因此很难通过生物方法取得良好的效果。因此,只能采用相应的物理和化学处理方法。在脱硫废水的零排放处理中,主要包括以下两种工艺路线。

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蒸发法

蒸发法是废水零排放处理中最常用的方法之一。该工艺也已应用于脱硫废水的处理。蒸发法的基本原理是:进入蒸发器的废水经蒸汽或电加热器加热至沸腾,废水中的水逐渐蒸发为水蒸气,冷却后凝结成水,再利用,废水中的可溶性固体在蒸汽树脂中截留。随着浓度比的增加,最终以晶体的形式沉淀。蒸发在化学工业中得到了广泛的应用。它可以单独使用,也可以与其他过程结合使用。随着近年来水处理技术的不断进步,蒸发法中的多效蒸发工艺得到了迅速发展。由于其传热系数高、操作灵活、入口预处理简单、能耗相对较低等特点,在化工、医药、海水淡化、污水处理等领域得到了广泛的应用。王安治“等采用混凝沉淀预处理结合多效蒸发结晶深度处理工艺处理脱硫废水,达到废水零排放的目的。

由于蒸发法具有能耗高、设备易缩放、投资大等缺点,也是限制其应用的重要因素。因此,为了降低零排放处理的成本,并确保系统的正常运行,需要从以下两个方面进行废水预处理,即减少废水和防垢处理。一方面,通过减法对废水进行预处理,降低了蒸发结晶器的处理负荷。Jinzheng环保采用dtro膜法进行高浓度脱硫废水处理,可有效降低处理成本。采用dtro盘管反渗透膜分离技术,首先对废水进行浓缩和还原,然后将高压dtro膜产生的浓缩水蒸发结晶,有效降低蒸发处理负荷,节约处理成本。另一方面,通过软化方法对废水进行预处理,防止蒸发器中的除垢。

烟道处理法

烟道处理是一种喷雾蒸发处理烟道废水的方法。喷雾蒸发广泛应用于食品、化工等领域,但在废水处理中应用较少。采用烟道蒸发法处理脱硫废水时,先用一定的喷射方法将脱硫废水雾化并在电除尘器前喷洒到烟气中,然后在高温烟气加热下以小液滴的形式迅速蒸发出的废水。悬浮物和可溶性固体形成细小固体颗粒,在气流的夹带下进入电除尘器,被电极捕获和去除,最终实现脱硫废水的近零排放处理。

与现有脱硫废水处理技术相比,蒸发法具有设备简单、无需添加化学药剂等优点,能有效地克服现有污水处理系统设备投资大、运行成本高、设备维护工作量大等缺点;操作简单,废水中的污染物以灰的形式排放,不存在污泥处理问题。通过将废水引入烟气中,可以适当增加烟气的湿度,从而降低烟气中粉尘颗粒的比阻,提高除尘效率。康梅强和其他数学模型使用计算流体动力学(CFD)方法建立烟道中废水液滴的运动和蒸发,烟道结构,烟气温度和喷雾粒度等参数对废水蒸发的影响是执行。研究。针对国内装置的特点,提出了脱硫废水烟气蒸发处理方案。系统地研究了液滴组的蒸发质量及其关键影响因素、液滴气动破碎特性和蒸发特性,计算了与污水排放相对应的烟道内喷嘴的具体布置和数量。值得注意的是,在脱硫废水中添加适当的化学品和随后的烟气蒸发也可以提供协同增效作用,促进从烟气中清除其他污染物。在脱硫废水中加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硅硫酸铝等高分子药剂,然后在烟气中蒸发,不仅可以实现废水的零排放处理,而且可以有效地提高烟气中PM2.5的去除效率。该工艺的除尘效率可提高37%。在唐年等废水中加入卤素添加剂和除汞催化剂,并将废水送入烟气处理,可以有效地提高汞的去除率。通过与烟气中的粉尘充分接触,可以有效地提高汞的去除率。

在实际应用中,关于烟道法处理脱硫废水的报道很少。只有美国的Bailly发电厂采用了这项技术。中国没有实际报告,大多数都处于实验室研究阶段。主要原因包括烟气蒸发过程中存在的许多潜在问题,如废水成分对烟气成分的影响,废水成分的变化,对烟道后续处理的可能影响。气体,以及烟道内壁中污染物的存在。吸附可能会导致烟道腐蚀等问题。

结论与展望

综上所述,为了避免高含盐废水污染环境,回收水资源,脱硫废水的零排放处理越来越受到重视。脱硫废水零排放处理技术主要有两种:

首先是dtro膜浓度+蒸发结晶法,可回收水资源和结晶盐,完全满足政府对废水“零排放”的要求。在dtro膜系统中高浓度的废水大大降低了零排放成本。此外,为了确保蒸发结晶器的正常运行,并确保结晶盐的质量,需要对脱硫废水进行严格的预处理,如去除废水中的硬度、有机物和重金属。因此,为了实现蒸发结晶法的大规模应用,必须重视废水减法预处理技术的研究和开发,以降低蒸发段的施工和运行成本。并对高效脱硫废水预处理技术进行了研究。

二是烟道蒸发处理方法,具有操作简单、运行成本低等优点,但烟道处理方法不能回收水资源,还有大量的潜在影响尚无法确定,包括对后续除尘等工艺的影响,以及烟道可能发生的腐蚀等。因此,在利用烟气蒸发处理脱硫废水时,应重视研究废水进入烟气后对烟气排放及烟气处理系统的影响。为了得到广泛应用,需要进行大量的长期和全面的经济和技术研究与评价。

脱硫废水处理现状及湿法脱硫废水零排放处理技术解析

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