燃煤電廠火電廠脫硫廢水零排放施工工藝介紹

火電廠脫硫過程中產(chǎn)生的脫硫廢水中有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和水體污染危害巨大，因此要重視脫硫廢水的治理。目前普遍采取零排放的工藝技術(shù)，也取得了很好的效果。

一燃煤電廠廢水零排放施工工藝概述

零排放并不是說不排放水，而是不將有害物質(zhì)通過水體排放到自然環(huán)境中，電廠生產(chǎn)使用的水資源最終以蒸汽的形式排放到環(huán)境中，或者在電廠內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)中留存，這樣大大提高了水資源利用率，同時(shí)避免自然環(huán)境遭到污染水體的污染，保證居民用水安全。從可持續(xù)發(fā)展的角度看，目前以及今后的水資源將會(huì)一直處于相對(duì)匱乏的狀態(tài)，污水零排放是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。零排放對(duì)水處理技術(shù)的要求非常之高，需要很高的技術(shù)投入，因此其資金投入與嚴(yán)格的管理制度與監(jiān)管制度是必不可少的。

隨著中國經(jīng)濟(jì)和電力的快速發(fā)展，在中國北方煤炭多，但缺水的地區(qū)，水資源的可用量年復(fù)一年的減少，排污費(fèi)和污水總量在不斷上漲。即使在水資源相對(duì)豐富的南方，隨著環(huán)境的惡化、環(huán)境保護(hù)意識(shí)提高，廢水零排放的呼聲也日益高漲。實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。我國火力發(fā)電廠多年致力于節(jié)水方法研究改進(jìn)，而過去的研究目的僅僅是如何確保電廠安全運(yùn)行，并沒有上升到環(huán)保和節(jié)水的高度。節(jié)約用水的考慮比較少，導(dǎo)致在中國的電廠很少注意低水耗技術(shù)的開發(fā)，總是想著先用水，再處理廢水、排放。如今的水資源短缺日益突出，在中國的北方表現(xiàn)尤為突出，水資源已成為我國電力工業(yè)發(fā)展的重要問題。

二脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及影響因素

脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)：
脫硫廢水的成分及濃度對(duì)處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理有很大影響，是影響處理設(shè)備的選擇、腐蝕等的關(guān)鍵性因素。脫硫廢水一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1)腐蝕性強(qiáng)
脫硫廢水的腐蝕性強(qiáng)是因?yàn)閺U水中含有較多的酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)不僅會(huì)污染環(huán)境，也會(huì)對(duì)燃煤電廠的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，導(dǎo)致燃煤電廠的設(shè)備特別容易受到損害。

(2)含鹽量高
脫硫廢水的含鹽量是根據(jù)脫硫設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)工況發(fā)生改變的，一般情況下，脫硫廢水中都會(huì)含有數(shù)萬mg/L的鹽量。

(3)硬度高，易結(jié)垢
脫硫廢水中富集了較高的鈣離子和鎂離子，同時(shí)硫酸鈣處于過飽和狀態(tài)，在這種情況下，脫硫廢水極易結(jié)垢，會(huì)對(duì)脫硫設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。
火電廠脫硫廢水零排放施工工藝介紹

三脫硫廢水零排放技術(shù)
技術(shù)Ⅰ類:強(qiáng)效蒸發(fā)類工藝

(1)煙道蒸發(fā)工藝
煙道蒸發(fā)工藝是一種基于噴霧干燥技術(shù)的工藝，噴霧干燥技術(shù)的基本原理是用霧化器將溶液噴入干燥塔內(nèi)，以霧滴狀與高溫氣體接觸，在短時(shí)間內(nèi)將霧滴干燥。供熱信息網(wǎng)了解到最大特征是蒸發(fā)和干燥的表面積非常大，這些具有很大表面積的分散微粒，只要與高溫氣體接觸，就發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，迅速將大部分水蒸發(fā)掉，形成含水量較少的固體產(chǎn)物，因而干燥速度非常快。

脫硫廢水煙道蒸發(fā)工藝是指在鍋爐尾部空氣預(yù)熱器與除塵器之間的煙道內(nèi)設(shè)置霧化噴嘴，用泵將脫硫廢水輸送至霧化噴嘴進(jìn)行霧化，由于經(jīng)過空氣預(yù)熱器之后的煙氣溫度較高，霧化后的液滴在高溫?zé)煔獾淖饔孟略跓煹纼?nèi)蒸發(fā)，隨煙氣排出，而廢水中的雜質(zhì)則進(jìn)入除塵系統(tǒng)被捕集下來，隨灰一起外排，從而達(dá)到脫硫廢水零排放的目的。

(2)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝

蒸發(fā)濃縮結(jié)晶工藝是利用蒸發(fā)器將脫硫廢水進(jìn)行濃縮。產(chǎn)品水回用，而濃縮水可通過結(jié)晶、干燥工藝轉(zhuǎn)化為固體鹽進(jìn)行處置。這類技術(shù)對(duì)廢水水質(zhì)、機(jī)組和煤種的適用性廣，具備較廣的應(yīng)用前景。

中國燃煤電廠常用的脫硫廢水預(yù)處理方法是中和混凝沉淀法，
主要目的是去除廢水中的重金屬離子、懸浮物等。廢水從調(diào)節(jié)池進(jìn)入中和池，加入熟石灰調(diào)節(jié)pH，使重金屬離子生成沉淀被去除，再流入絮凝池，加入絮凝劑，廢水中的微粒物絮凝形成較大的絮凝體，最后在澄清池中沉淀下來。一級(jí)混凝沉淀工藝具有嚴(yán)重的結(jié)垢傾向，為了消除結(jié)垢現(xiàn)象，后續(xù)增加Na2CO3軟化再澄清過程，為兩級(jí)澄清充分軟化處理工藝，該工藝可以最大限度的去除水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、F-等結(jié)垢因子，確保后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。

蒸發(fā)結(jié)晶。蒸發(fā)技術(shù)主要有兩大類：多效蒸發(fā)技術(shù)(MED)和機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR)。多效蒸發(fā)技術(shù)(MED)是指將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)起來，前一級(jí)蒸發(fā)器所產(chǎn)生的二次蒸汽作為后一級(jí)蒸發(fā)器的加熱熱源，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR)是將從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮后送入蒸發(fā)器的加熱室，二次蒸汽經(jīng)壓縮后溫度升高，在加熱室內(nèi)冷凝釋放熱量，使料液吸收熱量沸騰汽化再產(chǎn)生二次蒸汽經(jīng)分離后進(jìn)入壓縮機(jī)，循環(huán)往復(fù)，蒸汽就得到了充分的利用，提高了熱效率。

(3)鹽濃縮工藝

鹽濃縮工藝是一種深度處理工藝，它可以從常規(guī)系統(tǒng)處理的脫硫廢水中分離出蒸餾水和高度濃縮的鹽溶液副產(chǎn)品。
首先對(duì)脫硫廢水進(jìn)行預(yù)加熱，通過除氣器脫除空氣后再次加熱并給料至鹽溶液濃縮器中，漿液被分配到鈦合金管內(nèi)壁的一層薄膜上。當(dāng)漿液膜沿著管道向下流動(dòng)時(shí)水分會(huì)蒸發(fā)掉。產(chǎn)生的蒸汽通過除霧器到達(dá)蒸汽壓縮機(jī)，將它的飽和溫度提高到再循環(huán)鹽溶液的沸點(diǎn)以上，壓縮后的蒸汽即可冷凝為蒸餾水回用。此外，回收鹽一部分被旋流器處理，一部分被轉(zhuǎn)移到成品罐中并運(yùn)往市場。

技術(shù)Ⅱ類:強(qiáng)效蒸發(fā)類工藝

由于脫硫廢水“零排放”對(duì)水鹽分離程度要求很高，通常采用多重反滲透過濾工藝。反滲透工藝首先需要經(jīng)過預(yù)處理。
反滲透預(yù)處理工藝以膜過濾為主，輔以殺菌工藝和沉淀工藝，目的是去除水中的懸浮物和微生物，使處理后的水質(zhì)能夠初步滿足反滲透的進(jìn)水要求。供熱信息網(wǎng)了解到主體工藝通常采用兩段反滲透系統(tǒng)，由于二段系統(tǒng)的進(jìn)水為一段系統(tǒng)的濃水，需用專門的化學(xué)藥劑對(duì)其進(jìn)行處理，以確保二段系統(tǒng)的進(jìn)水參數(shù)符合要求。同時(shí)在其進(jìn)入二段系統(tǒng)前，可針對(duì)其水質(zhì)情況，添加專業(yè)的阻垢劑和調(diào)節(jié)劑，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。產(chǎn)品水進(jìn)入回用水池，系統(tǒng)中少量的濃水可用來沖渣，實(shí)現(xiàn)水處理系統(tǒng)的零排放。

四MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝方案
國電漢川電廠三期擴(kuò)建工程脫硫廢水深度處理項(xiàng)目是我國第一個(gè)百萬機(jī)組脫硫廢水零排放項(xiàng)目。由國電北京朗新明環(huán)保科技有限公司南京分公司EPC總包，合眾高科負(fù)責(zé)脫硫廢水深度處理(蒸發(fā)結(jié)晶)項(xiàng)目成套設(shè)備供貨和技術(shù)服務(wù)。
該項(xiàng)目面臨的難點(diǎn)在于水質(zhì)波動(dòng)性大、含鹽高、水質(zhì)復(fù)雜，這正是對(duì)工藝設(shè)計(jì)能力、整體技術(shù)實(shí)力的考驗(yàn)，針對(duì)多效蒸發(fā)器運(yùn)行能耗很高的情況，總包方國電朗新明南京分公司確定采用MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，合眾高科在引進(jìn)國際知名品牌威亭技術(shù)及產(chǎn)品設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成優(yōu)化，為該項(xiàng)目設(shè)計(jì)出最佳的MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝方案。

漢川項(xiàng)目脫硫廢水經(jīng)預(yù)處理軟化、分鹽及濃縮減量后，進(jìn)入MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，這部分濃鹽水中的溶質(zhì)以氯化鈉為主，濃鹽水量約為8t/h，蒸發(fā)出的結(jié)晶鹽經(jīng)流化床干燥處理后自動(dòng)打包，最終產(chǎn)品為純度高于97.5%的袋裝氯化鈉，達(dá)到《GB/T5462-2003工業(yè)鹽》標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的精制工業(yè)鹽二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目采用DCS控制系統(tǒng)，對(duì)工藝運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集工藝參數(shù)自動(dòng)形成電子表格，操作人員可以隨時(shí)進(jìn)行工藝操作數(shù)據(jù)追蹤管理，全面提高自動(dòng)控制水平、改善操作人勞動(dòng)強(qiáng)度和操作環(huán)境。該項(xiàng)目的實(shí)施，每年可為企業(yè)節(jié)水28萬噸，減少約7000噸固體廢棄物的產(chǎn)生。

合眾高科脫硫廢水MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)
MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)是最優(yōu)的脫硫廢水零排放解決方案選擇

脫硫廢水由于具有高鹽分、高懸浮物、高硬度、高腐蝕性的特點(diǎn)，其零排放的處理難點(diǎn)在于末端固態(tài)鹽的資源化處理問題，若分離后的結(jié)晶鹽不經(jīng)妥善處理，遇水后仍會(huì)返回環(huán)境產(chǎn)生二次污染。由合眾高科提供的脫硫廢水MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)可以和分鹽工藝有效結(jié)合，在滿足廢水零排放的情況下，最終將固體廢棄物轉(zhuǎn)化為精制二級(jí)工業(yè)鹽，和傳統(tǒng)技術(shù)相比，MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)更節(jié)能、更環(huán)保，較傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器節(jié)省約60%以上的運(yùn)行成本。來源:合眾高科