現代化建設中,燃煤電廠在我國經濟支柱產業中占據著重要地位,可以有效保證人們日常生活用電供應需求,對于推動我國經濟長遠發展發揮著重要作用。隨著環保和節能政策的推廣和實施,燃煤電廠的節水減污受到了國家和政府的高度重視,以不斷提高水資源的有效利用率,促進企業經濟效益不斷增長。本文就燃煤電廠脫硫廢水的來源和特點進行概述,對燃煤電廠常用的脫硫廢水處理方法進行分析,提出燃煤電廠脫硫廢水"零"排放的具體處理工藝,以真正實現廢水*目標。
目前我國電源結構仍然是以燃煤火力發電為主,2015年全國總發電量為57399億千瓦時,其中燃煤火電機組發電量為38977億千瓦,占總發電總量的67.9%。燃煤電廠脫硫技術大多數采用石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(FGD法),FGD法具有脫硫效率高(大于90%,可達97%)、運行可靠(大于95%)、適應范圍廣、技術成熟、附產物可出售等優勢。
這種濕法脫硫工藝為了維持脫硫系統的正常運行,漿液中氯離子與微細粉塵的濃度需維持在一定水平:為防止脫硫系統材料的腐蝕,漿液氯離子濃度一般維持在12000——20000mg/kg;為維持較高的脫硫效率及防止塔體結垢,漿液密度一般控制在1075——1150kg/m3,因此必須從脫硫系統中排出一定量的廢水,從而保證FGD系統安全可靠性的運行。
脫硫系統排出的廢水,其pH為4——6,同時含有大量的懸浮物(石膏顆粒、SiO2、Al和Fe的氫氧化物)、氟化物和微量的重金屬,如As、Cd、Cr、Hg等,如果廢水直接排放將對環境造成嚴重危害,因此這部分廢水經處理后一般用于干灰調濕或者灰場噴灑。隨著《水污染防治行動計劃》(水十條)的頒布及脫硫廢水*(ZeroLiquidDisge,ZLD)概念的提出,盡可能回用脫硫廢水并回收廢水中的有用資源,是火力發電廠脫硫廢水系統研究的一個重要方向。
1燃煤電廠脫硫廢水的來源
根據我國燃煤電廠的實際運行情況來看,石灰石一石膏濕法脫硫技術,是zui常用、zui可靠、效率zui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程產生的廢水主要是來源于脫硫塔排放廢水,在進行濕法脫硫的過程中,煤的燃燒、石灰石的溶解等都會產生大量煙氣、懸浮物和雜質,對水會造成一定污染。
由于石灰石一石膏濕法脫硫技術可以、快速的脫除鍋爐煙氣中的SO2,生成CaSO3和CaSO4等,從而有效控制漿液中的cl-、F-和灰塵顆粒等的濃度,降低系統腐蝕程度,并且為了維持脫硫設備中物質的平衡,必須排放一定的廢水,將從煙氣中吸收的飛灰排出。
脫硫廢水的主要成分有過飽和的亞硫酸鹽、懸浮物和硫酸鹽以及重金屬,由于大部分物質都是國家環保標準中規定的*類污染物,對環境污染嚴重較強,因此,必須對脫硫廢水進行有效處理以后才可以排放。
2燃煤電廠脫硫廢水的特點
在我國電力行業中,燃煤電廠占據了大量比例,燃煤機組容量達到了全國裝機容量的80%,因此,為了保證電力充足供應,燃煤電廠的正常運行會產生部分脫硫廢水及灰渣廢水,使燃煤電廠存在用水量大、污水量大和排水量大等問題,給我國經濟可持續發展帶來嚴重影響。根據相關資料顯示和研究分析可知,燃煤電廠脫硫廢水的主要特點有如下幾點:
2.1成分較多,水質變化較大
在經過煤的燃燒和煙氣吸收以后,脫硫廢水的成分會不斷變化,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,并且隨著發電設備的不停運轉,脫硫廢水的水質會出現較大變化,造成嚴重水污染。
2.2鹽含量較高
根據實際生產情況可知,脫硫廢水含有較高的鹽量,隨著電力供應需求變化,含鹽量也會發生很大變化,一般變化范圍在每升三萬毫克和六萬毫克之間,與燃煤電廠的發電情況有著直接。
2.3懸浮物含量較多
我國市場經濟體制下,脫硫廢水的主要處理工藝使石灰石一石膏濕法脫硫,根據實際運行發電情況來看,懸浮物在脫硫廢水的含量較多,zui嚴重情況下,可達每升五萬毫克,給燃煤電廠的正常運行帶來影響。
2.4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,具有較強腐蝕性,因此,在發電過程中,會對機械設備、管道的呢過造成了嚴重腐蝕,是燃煤電廠目前急需解決的重要問題。
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