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脫硫廢水的懸浮物高、含鹽量高、硬度高、腐蝕性強等特點,處理起來很難實現(xiàn)直接回用。安峰環(huán)保在脫硫廢水處理時,可以實現(xiàn)對此類廢水的階梯性回收,并對脫硫廢水實現(xiàn)零排放的目的。脫硫廢水處理的處理技術包括前期的預處理、濃縮減量技術和固化處理技術,這些都是脫硫廢水處理的關鍵。
脫硫廢水的成分比較復雜,一般含有大量的鹽分、硫酸離子、重金屬離子等,COD的含量非常高,處理起來難度也較大。安峰環(huán)保作為可以進行脫硫廢水處理不多的幾家環(huán)保企業(yè),整理了部分脫硫廢水的處理難點:
從脫硫廢水常規(guī)處理工藝中可以看出:預處理工藝中添加了大量的熟石灰,會導致水中硬度離子含量較高,且水中殘留有高濃度的SO42-、Cl-,屬于典型的高含鹽廢水。水中硬度離子含量高會導致處理設備結垢污堵,Cl-離子含量高會對設備、管道產(chǎn)生嚴重腐蝕。其次,脫硫廢水水質(zhì)成分復雜,污染物超標嚴重,水中鎘、汞、硫化物、氟化物含量高。另外,脫硫廢水受燃煤品種、脫硫工藝、吸收劑等多種因素影響,水質(zhì)變化較大。
脫硫廢水零排放的技術盤點
多效蒸發(fā)(MED)技術
將多個蒸發(fā)器串聯(lián)起來,前一個蒸發(fā)器的二次蒸汽作為下一個蒸發(fā)器的加熱蒸汽,下一個蒸發(fā)器的加熱室便是前一個蒸發(fā)器的冷凝器。多效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)在國內(nèi)化工制鹽、食品、制藥等工業(yè)領域廣泛應用,能夠同時實現(xiàn)濃縮和結晶。該工藝設備占地面積大,消耗蒸汽量大,能夠自動運行,設備投資成本低。(2)蒸汽動力壓縮式(TVR)技術。使用蒸汽噴射泵,以少量高壓蒸汽為動力,將部分二次蒸汽壓縮并混合后一起進入加熱室作加熱蒸汽用。蒸汽動力壓縮式蒸發(fā)系統(tǒng)只能利用大部分二次蒸汽(70%左右),其余的二次蒸汽送往冷凝器冷凝,因此在能量利用率上不及機械壓縮式蒸發(fā)系統(tǒng)。但其結構簡單,費用低廉,消耗蒸汽而不耗電,可在投資較少的前提下取得較大的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。相比于多效蒸發(fā)技術,該工藝設備占地面積相對小,消耗蒸汽量較少,全自動運行,設備投資成本偏高。(3)機械壓縮式(MVR)技術。從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽進入壓縮機,在壓縮機中絕熱壓縮,溫度、壓力升高,又送入蒸發(fā)器作加熱蒸汽用,在加熱室中冷凝后排出。這種蒸發(fā)器只在啟動階段需要產(chǎn)生蒸汽,但消耗電能。相比于MED技術和TVR技術,該工藝設備占地面積小,可以實現(xiàn)全自動化運行,一次性投資成本高,需要定期更換機械密封。
蒸發(fā)結晶技術
目前國內(nèi)采用脫硫廢水“零排放”工藝的有兩家電廠。某電廠采用“二級預處理+蒸發(fā)結晶”,系統(tǒng)總投資9750萬元,預處理系統(tǒng)采用兩級反應+沉淀和澄清處理,一級投加Ca(OH)2,二級投加Na2CO3軟化水質(zhì)。蒸發(fā)結晶處理采用四效立管強制循環(huán)蒸發(fā)結晶工藝,蒸發(fā)系統(tǒng)分為熱輸入部分、熱回收部分、結晶轉運部分和附屬系統(tǒng)部分,結晶通過離心機和干燥床制得固體結晶鹽。河源電廠脫硫廢水本身水質(zhì)相對較好,經(jīng)過軟化預處理后鈣鎂離子含量降低至1-2mmol/L,濁度<2NTU,干燥后得到的鹽結晶品質(zhì)較好。該工藝系統(tǒng)極高的能耗限制了其在脫硫廢水零排放處理領域的推廣。
納濾膜
納濾膜對二價或高價離子特別是陰離子的截留率比較高,可<98%,而對一價離子的截留率一般<90%。納濾處理的一個優(yōu)點是能截留透過超濾膜的小分子有機物,又能透析反滲透膜所截留的部分無機鹽,也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進行。納濾通常與反滲透組合使用。(2)RO膜:高壓卷式反滲透膜和高壓平板反滲透膜。高壓卷式反滲透膜(一般指海水反滲透)在壓力達到8MPa、處理含鹽量8%~10%的海水時,其回收率達到40%~60%。該工藝應用成熟,運用于脫硫廢水系統(tǒng)中和實際的海水淡化系統(tǒng)相似,系統(tǒng)簡單,易操作、控制和維護,工藝成熟,設備投資低。高壓平板膜系統(tǒng)是一種超高壓力的反滲透系統(tǒng),具有抗污染、耐高壓的特性,最高操作壓力可達160MPa,適于高COD、BOD5的含鹽廢水、海水、垃圾滲濾液以及各種高濃度水性物料的高倍數(shù)濃縮和處理。當運行壓力達到14MPa時,廢水含鹽量甚至可濃縮至12%左右。相比于高壓卷式反滲透,高壓平板膜的運行藥劑費用低,但是由于在高壓下運行,對設備的質(zhì)量要求很高,因此前期投資費用較高。(3)正滲透膜法。正滲透是在提取液產(chǎn)生巨大的滲透壓驅動力下,水分子自發(fā)并有選擇性地從膜的高鹽水側擴散進入提取液側。提取液是特定物質(zhì)的量比的氨和二氧化碳氣體溶解在水中形成的碳酸銨溶液,可以使廢水含鹽量濃縮至15%左右。提取液通過加熱蒸發(fā)循環(huán)利用。(4)電滲析。電滲析是在陰極與陽極之間放置若干交替排列的陽膜與陰膜,由于離子交換膜的選擇透過性,當兩端電極接通直流電源后,水中陰、陽離子分別向陽極、陰極方向遷移,形成了交替排列的離子濃度減少的淡室和離子濃度增加的濃室,從而實現(xiàn)溶液的濃縮、淡化和提純。電滲析具有占地面積小、操作簡單、環(huán)境污染小、對進水水質(zhì)要求不高等優(yōu)點,但也存在安裝復雜、脫鹽效果不徹底、水回收率低的問題。
煙道噴霧蒸發(fā)工藝
煙道噴霧蒸發(fā)工藝是將脫硫廢水霧化后噴入空氣預熱器(APH)和電除塵器(ESP)間的煙道,利用熱煙氣使廢水完全蒸發(fā),廢水中的污染物轉化為結晶物或鹽類等固體,隨煙氣中的飛灰一起被電除塵器收集下來,從而除去污染物。煙道噴霧蒸發(fā)工藝處理的廢水量小,容易造成煙道腐蝕、結垢和堵塞,噴頭的布置對蒸發(fā)固化效果影響很大,對爐后煙道安裝位置要求高,在低低溫改造后布置困難,可能增大機組正常安全運行的風險。
蒸發(fā)塘工藝
蒸發(fā)塘利用自然蒸發(fā)的原理將高鹽水中的水分蒸干,使鹽分濃度達到飽和而結晶析出。相比于多效蒸發(fā)、機械壓縮再蒸發(fā)等技術具有處置成本低、運營維護簡單、運行可靠、使用壽命長、抗沖擊負荷好等方面的優(yōu)勢。但同時,蒸發(fā)塘占地面積大、基建成本高,無法做到水的回收利用,受氣候影響大(只適合干旱少雨的地區(qū))等原因,制約了蒸發(fā)塘的應用。蒸發(fā)塘加機械霧化蒸發(fā)器處理技術可大大減少蒸發(fā)塘的面積(可節(jié)省土地90%以上),但蒸發(fā)塘的占地面積依然不小。
脫硫廢水的處理工藝不是一成不變的,但是最基本的處理還是要進行預處理、濃縮減量和固化。可以說,這也是脫硫廢水的最基礎的處理工藝。在處理時要投加一定的化學藥劑,在此處理過程中支行的成本也會增加。脫硫廢水的整個處理日期較長,在處理難度上也相關大。因此,國家對脫硫廢水處理的環(huán)保企業(yè),需要持有一定的環(huán)保資質(zhì)。安峰環(huán)保在脫硫廢水處理中取得了脫硫廢水的專利多項,極大的降低了客戶的成本,并給客戶創(chuàng)造最大的價值。