正滲透技術(shù)應用于脫硫廢水處理的基礎研究
火力發(fā)電在我國的電力領(lǐng)域仍舊占據著(zhù)較為重要的地位,火力發(fā)電廠(chǎng)實(shí)現可持續發(fā)展的重要目標就是提高發(fā)電效率,降低發(fā)電過(guò)程中的污染。在火力發(fā)電廠(chǎng)會(huì )產(chǎn)生一定量的廢料以及廢水,如何處理這些廢水就成為了火力發(fā)電廠(chǎng)日常工作重要課題,文章從電廠(chǎng)廢水的特點(diǎn)和治理方法出發(fā),探討脫硫廢水處理工藝在我國火力發(fā)電廠(chǎng)中的應用。
關(guān)鍵詞:廢水治理;火力發(fā)電;脫硫廢水處理
引言:大型火力發(fā)電廠(chǎng)是我國電力的主要來(lái)源,也是污染的大戶(hù)之一。在綠色發(fā)展方面,環(huán)保和節能減排的擔子更多地依靠火電廠(chǎng)的新技術(shù)和處理方式,要注重結合當地實(shí)際情況對廢水進(jìn)行及時(shí)分類(lèi)和處理,以免對環(huán)境造成更嚴重的污染。
1 火力發(fā)電廠(chǎng)廢水治理和廢水處理方式的創(chuàng )新意義
廢水治理在國內伴隨工業(yè)發(fā)展已經(jīng)有了一定的技術(shù)基礎,但是我們可以看到在很多地方還存在著(zhù)一些問(wèn)題,比如工藝流程不夠完善,設備檢修維護不夠到位造成的處理結果不達標,選用的處理藥品較為低劣等,針對這些問(wèn)題,筆者認為可以通過(guò)環(huán)保意識增強和技術(shù)革新來(lái)解決。
首先,要樹(shù)立節能減排環(huán)境保護的發(fā)展意識,不能只顧眼前利益而忽視了廢水排放與治理。在沒(méi)有建立起良好的廢水排放處理和回收利用體系的火力發(fā)電廠(chǎng)中,廢水處理往往被視為一種“出力不討好”的行為,但是當電廠(chǎng)真正將廢水完善處理納入體系之后,會(huì )發(fā)現這一行為對電廠(chǎng)的發(fā)電效率有著(zhù)一定的提高作用。
其次,要注重廢水處理的技術(shù)創(chuàng )新。脫硫廢水的處理需要多個(gè)流程,可以針對多個(gè)流程的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,如將中和設備、絮凝設備和沉降設備進(jìn)行集中模塊化建設,使得建設成本和處理成本都得到降低,使得廢水處理工藝得到簡(jiǎn)化。
2 火力發(fā)電廠(chǎng)廢水的主要來(lái)源
火力發(fā)電廠(chǎng)的廢水主要來(lái)源是灰場(chǎng)廢水、生活用水和工業(yè)用水三種,工業(yè)廢水的處理是本文的重點(diǎn)探討對象。工業(yè)廢水又被分為持續性廢水和非持續性廢水。持續性廢水是指在火力發(fā)電廠(chǎng)一天的運轉當中,這種類(lèi)型的廢水會(huì )進(jìn)行持續性排放,如工業(yè)水預處理裝置產(chǎn)生的廢水、鍋爐排污誰(shuí)以及實(shí)驗室排水等都屬于持續性廢水。而非持續性廢水主要來(lái)自檢修時(shí)產(chǎn)生的廢水或者是沒(méi)有規律產(chǎn)生的廢水。如對設備進(jìn)行化學(xué)性清洗產(chǎn)生的廢水、油區的含油廢水等。針對節能減排、保護環(huán)境的當前形勢,目前廢水處理工作中較為重要的是脫硫廢水的處理與合理排放。脫硫廢水是電廠(chǎng)使用以濕式石灰石和石膏進(jìn)行脫硫工藝而產(chǎn)生的工業(yè)廢水。脫硫廢水和電廠(chǎng)其它種類(lèi)的廢水相比,水中的污染物含量較高,含有各種無(wú)機鹽和重金屬,對環(huán)境的損傷較大。
3 燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水的來(lái)源
根據我國燃煤電廠(chǎng)的實(shí)際運行情況來(lái)看,石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù),是最常用、最可靠、效率最高的脫硫工藝,在其它國家的脫硫處理中應用也非常廣泛。一般情況下,鍋爐煙氣濕法脫硫過(guò)程產(chǎn)生的廢水主要是來(lái)源于脫硫塔排放廢水,在進(jìn)行濕法脫硫的過(guò)程中,煤的燃燒、石灰石的溶解等都會(huì )產(chǎn)生大量煙氣、懸浮物和雜質(zhì),對水會(huì )造成一定污染。脫硫廢水的主要成分有過(guò)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)保標準中規定的第一類(lèi)污染物,對環(huán)境污染嚴重較強,因此,必須對脫硫廢水進(jìn)行有效處理以后才可以排放。
4 燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水的特點(diǎn)
4.1成分較多,水質(zhì)變化較大
在經(jīng)過(guò)煤的燃燒和煙氣吸收以后,脫硫廢水的成分會(huì )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(zhù)發(fā)電設備的不停運轉,脫硫廢水的水質(zhì)會(huì )出現較大變化,造成嚴重水污染。
4.2鹽含量較高
根據實(shí)際生產(chǎn)情況可知,脫硫廢水含有較高的鹽量,隨著(zhù)電力供應需求變化,含鹽量也會(huì )發(fā)生很大變化,一般變化范圍在每升三萬(wàn)毫克和六萬(wàn)毫克之間,與燃煤電廠(chǎng)的發(fā)電情況有著(zhù)直接聯(lián)系。
4.3懸浮物含量較多
我國市場(chǎng)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,根據實(shí)際運行發(fā)電情況來(lái)看,懸浮物在脫硫廢水的含量較多,最嚴重情況下,可達每升五萬(wàn)毫克,給燃煤電廠(chǎng)的正常運行帶來(lái)極大影響。
4.4腐蝕性較強
由于脫硫廢水的成分較復雜,含有較多酸性物質(zhì),具有較強腐蝕性,因此,在發(fā)電過(guò)程中,會(huì )對機械設備、管道造成了嚴重腐蝕,是燃煤電廠(chǎng)目前急需解決的重要問(wèn)題。
4.5硬度強,易結垢
在運用石灰石和石膏進(jìn)行脫硫處理以后,廢水中會(huì )含有大量的鎂離子、鈣離子等,并且硫酸鈣基本呈現飽和狀態(tài),一旦溫度升高,脫硫廢水很容易結構,具有較強硬度,使設備的使用壽命受到嚴重影響。
濾機壓濾之后,進(jìn)行沉淀物的固液分離操作。在按照脫硫廢水處理工藝的工序進(jìn)行沉淀處理時(shí),上部分的凈水必須經(jīng)過(guò)PH值檢測和懸浮物含量檢測達標后,才可以由凈水泵向外排出,否則將按照混凝沉淀到綜合處理的工序進(jìn)行重新凈化,以達到提高水資源利用率的目的。
5 火力發(fā)電廠(chǎng)廢水的處理方式
5.1 廢水集中處理系統簡(jiǎn)介
預處理軟化除硬。
針對進(jìn)水鈣、鎂離子含量高的特點(diǎn),向澄清器中投加碳酸鈉和石灰藥劑,分別與水中的鈣、鎂離子反應生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,產(chǎn)水進(jìn)入過(guò)濾器和離子交換器進(jìn)一步去除水中的剩余硬度和懸浮物,保證系統運行過(guò)程中不產(chǎn)生無(wú)機垢類(lèi),同時(shí)去除重金屬離子,預處理系統產(chǎn)水進(jìn)入反滲透(RO)單元。
RO 鹽分預濃縮。該單元采用二級RO 對廢水鹽分進(jìn)行預濃縮,同時(shí)保證產(chǎn)品水質(zhì)量,RO 產(chǎn)生的濃水進(jìn)入正滲透MBC 單元。RO 膜采用美國陶氏SW30 系列膜產(chǎn)品。
MBC 單元鹽分深度濃縮。正滲透MBC 技術(shù)特點(diǎn)在于利用自然界的天然滲透原理:以膜兩側溶液的滲透壓差作為驅動(dòng)力,使得水自發(fā)地從原料液一側透過(guò)選擇透過(guò)性膜到達驅動(dòng)液—側。此類(lèi)技術(shù)已在國外的頁(yè)巖氣返排液處理中實(shí)現工業(yè)化應用。正滲透(FO)MBC 濃縮單元的主工藝包括:FO膜裝置、產(chǎn)水汲取液回收裝置、濃鹽水汲取液回收裝置、產(chǎn)水精處理系統(RO 系統)等。此外還配置了凝結水、循環(huán)冷卻水、阻垢劑加藥、化學(xué)清洗等輔助裝置。FO 膜采用美國Oasys 公司的8 英寸膜。該單元將RO 系統預濃縮后得到的含鹽水鹽分濃縮至200g/L 左右,隨后進(jìn)入結晶干燥單元,將結晶干燥單元的處理規模降至最小。
1 2編輯:趙凡
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