燃煤电厂废水零排放系统开发与工程应用


随着社会经济的快速发展,人们生活质量提高,工业也得到了迅猛进步,因而在日常生活生产中对水资源的需求也在逐渐加大。作为水资源紧张的国家,水资源供需矛盾和水资源污染问题一直是国家重点关注的问题。

为了提高水资源的利用率,加快对水资源的保护,在工廠生产中应该采取废水循环利用策略,加快对工业废水的优化处理。现阶段,电厂作为水资源需求量大且废水生产量大的主要场所,加快电厂废水零排放处理,不但可以解决废水排放的问题,而且可以使水资源得到循环利用,减少水源的浪费。

不过废水零排放处理会增加处理成本,且关于废渣处理和落实的有效性也有待进一步探索研究,所以如何优化废水处理工艺是当下火电厂生产运营中需要重点考虑的问题之一。

1传统处理技术

早期国家对燃煤电厂脱硫废水处理的限制较少,传统的处理工艺较为粗放,主要有煤场喷洒、灰场喷洒与水力冲灰等。煤场喷洒和灰场喷洒是出于安全和抑尘等目的将脱硫废水喷洒入煤场和灰场,在实际应用中存在废水用量小的问题,其次由于工艺未对污染物本身进行任何处理,在其转移过程中容易对周边环境造成一定的污染。

水力冲灰是将脱硫废水混入水力除灰系统,能同时对灰分起到输送和中和作用,但该工艺不能用于气力清灰等类型机组,对废水的用量较少,难以消纳每小时数吨甚至十余吨的新生废水,而且由于氯离子含量高,会对相关的金属管道造成一定的腐蚀。

2脱硫废水处理技术

为了保证石膏品质和脱硫系统稳定运行,需要排放一定量的脱硫废水以严格控制氯离子浓度<2×104mg/L。以尚未投入生产的工程进行参考,比较常用的处理技术,即混凝沉淀法、废水回用法、预处理+浓缩结晶+固体废物处理法、烟道处理法、微滤/超滤+反渗透法用于实际工程的优缺点,选出最经济高效的废水处理技术。

2.1混凝沉淀法

混凝沉淀法(俗称三联箱工艺)是传统的物理化学法,主要由中和、沉淀、絮凝、澄清4部分构成。

具体工艺过程:(1)中和。通过在中和箱中加入石灰乳或其他碱性化学试剂,使pH值升高到9.0~9.5之间,锌、镍、铬等重金属离子可以生成难溶氢氧化物。同时,石灰乳浆液中的钙离子与废水中的氟离子生成难溶的氟化钙。

(2)沉淀。通过在沉淀箱中加入有机硫化物,可以使铅离子、汞离子反应生成难溶硫化物沉淀。

(3)絮凝。通过在絮凝箱中加入絮凝剂,可以使胶体颗粒与悬浮物颗粒凝聚成较大颗粒,助凝剂的加入可以强化絮凝,促进氢氧化物和硫化物的沉淀过程。

(4)澄清。絮凝后的废水进入澄清池中澄清。澄清池上部分是净水,通过pH调节达标后可直接外排;沉积在澄清池底部的是污泥,大部分污泥经过压滤后形成泥饼,被外运集中处理,小部分污泥作为接触污泥继续返回中和箱。