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燃煤电厂脱硫废水处理技术的研究与应用进展
发表于:2019-01-30
来源:能源网|作者:匿名

摘要:在燃烧燃煤的过程中,会产生很多对环境造成污染的气体或杂质,所以,在电厂系统中会增加一些处理设备,将这些有害物质进行清除,但是在清除的过程中,一些硫化物又会残留在水中形成脱硫废水,这些脱硫废水也会对环境造成一定的影响。

摘要:在燃烧燃煤的过程中,会产生很多对环境造成污染的气体或杂质,所以,在电厂系统中会增加一些处理设备,将这些有害物质进行清除,但是在清除的过程中,一些硫化物又会残留在水中形成脱硫废水,这些脱硫废水也会对环境造成一定的影响。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对燃煤电厂脱硫废水处理技术进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。

关键词:燃煤电厂;脱硫废水;处理技术

  一、燃煤电厂脱硫废水的特点与影响因素

1.1影响脱硫废水的因素

在燃煤电厂运行的过程中,煤炭资源是主要的燃料,因此,其自身品质的好坏,就会对脱硫废水造成一定的影响。如果煤炭当中的硫元素越多,产生的SO2就会越多,从而在对其处理时,会产生浓度更高的脱硫废水,同时,脱硫废水的排放量也会增加。而如果氯元素的含量较多,排放的烟气当中氯的含量相对较多,为了避免其对设备的腐蚀,就会提高脱硫浆液的使用,从而提高了脱硫废水的数量。同时,在对污染气体或杂质进行处理时,还需要使用石灰石,而在石灰石当中,会存在一些镍、锌等微粒,在处理的过程中,就会将这些微粒存留在废水中,从而使脱硫废水中出现一些重金属元素。

1.2脱硫废水的特点

在燃煤电厂运行过程中,会产生大量的脱硫废水,这些脱硫废水不仅会对环境造成一定的影响,而且还会对各种设备带来了一定的影响,当设备长时间与废水接触时,废水就会对设备进行腐蚀,从而降低设备使用的各项性能。而在脱硫废水当中,存在着以下四个特点:首先,水质偏弱酸性,对脱硫废水进行测试可以发现,我国的脱硫废水的PH值一般在5.0左右;其次,废水中存在着较多的悬浮物,在脱硫废水中,少则上千mg/L,多则上万mg/L;再次还存在很多其他有害物质,如汞、镉、铅等重金属元素,氟化物等;最后是盐类物质较多,如硫酸盐、亚硫酸盐、氯盐等,其中氯盐的含量最多,硫酸盐的成分最低。

二、脱硫废水的性质和处理必要性

(一)脱硫废水的性质

脱硫废水具有水质和水量不稳定的特点。脱硫废水总的特点是悬浮物和COD较高,易沉淀,含有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。湿法脱硫废水的主要特征是:

1、呈现弱酸性,pH值约4~6;悬浮物高,但颗粒细小,主要成分为粉尘和脱硫产物(CaSO4和CaSO3);2、含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等;还有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金属离子。

(二)脱硫废水处理的必要性

脱硫废水中的杂质主要来自烟气、脱硫剂(目前湿法脱硫的脱硫剂大多用石灰石)和工艺水。其中,污染成分主要来自烟气,而烟气中的杂质又来源于煤的燃烧。煤中含有包括重金属在内的多种元素,这些元素在燃烧后生成多种化合物,其中气体化合物会随烟气进入脱硫系统,溶解于吸收浆液中。

脱硫废水中的杂质主要包括悬浮物、高浓度的亚硫酸盐、硫酸盐、氟化物以及重金属。这些杂质与电厂的其它工业废水性质完全不同,所以应进行单独处理。

  三、当前脱硫废水处理技术分析

3.1传统处理技术

燃煤发电作为最古老的发电模式,在很早之前,人们就对脱硫废水产生了重视,研究出了相应的处理技术,并应用到工程中,对脱硫废水进行了一定的处理,在这些传统的处理技术当中,主要包括了以下两种方式:首先是沉降池处理法,通过其自身重力,将废水当中的颗粒物质沉淀到底部,从而对颗粒物质进行清理,因此,需要废水滞留在沉降池的时间较长。在使用该种方法对废水进行处理时,对颗粒物质的处理效果较高,投入的成本不是很高,但是无法对废水当中的盐类物质与重金属进行处理,达不到相关的标准要求,因此,通常都是用其对废水进行预处理;其次是化学沉淀法,该种方法就是向废水中投入石灰石、水处理剂、凝絮剂等,通过这些化学物质对废水当中的盐类物质、重金属等物质进行处理。使用该种方法对废水处理时,可以对所有的物质进行清理,但是,清理的效果不是很高,清理不彻底,处理完之后的污水中,污染物质的含量依然较高,仍然不能排放到自然水体或做其他工艺之用,并且,还需要投入较高的成本,当前阶段已经很少对其进行应用。

3.2深度处理技术

在深度处理技术当中,也包括了两种处理技术,一种是生物处理技术,在利用该项处理技术时,利用微生物可以对物质进行分解的特点,将废水当中的有害物质进行分解,将其转化成絮状物,从而对废水进行一定的清理。在该种方式中,根据氧气使用情况的不同,可以将其分为有氧、厌氧、缺氧三种处理方式,在对不同物质进行处理时,需要使用不同的方式,在对BOD5进行处理时,通常使用有氧的方式,而对重金属或盐类物质清理时,利用的是厌氧或缺氧的方式。在对废水处理时,可以有效处理其中的重金属物质,但是会形成其它的有毒物质,出现二次污染问题;另一种为混合零价铁技术,这种处理方式,能够很好地将废水当中的盐类物质进行处理,但是随着处理的不断进行,零价铁跳变会逐渐的出现一层薄膜,阻隔了零价铁与废水的接触,从而抑制了其对废水的处理。

3.3零排放处理技术

在当前阶段的脱硫废水处理技术中,零排放处理技术是最先进的处理技术,在这一技术当中,根据处理方式的不同,可以将其分为两种类型:(1)脱硫废水和粉煤灰混合技术,在使用该技术对废水进行处理时,就是将废水当中的污染物质进行转移,从而使废水进入到粉煤灰中,这样在对粉煤灰进行运输时,会抑制粉尘的飘散。但是,由于其中存在了重金属、盐类等物质,会在一定程度上对其性能造成影响,不利于对其进行应用;(2)蒸发池处理技术,利用该项技术对废水处理时,是利用高温,将废水中的水分蒸发出来,从而降低废水的数量。但是,在利用这种方法时,通常需要加快蒸发的速度,这时就需要使用相应的方式对其进行处理,利用植物的蒸腾作用、键入喷雾蒸发设备等,使处理的效果会更好,同时需要投入的成本不是很高,因此,被很多燃煤电厂业主所喜爱。但是在利用这些提速方法时,往往还会对环境造成较小的影响,还需要进一步对其进行研究[5]。

3.4其他技术

在当前阶段当中,除了具有上述的集中处理技术之外,还有其他两种处理技术,分别是人工湿地处理技术与蒸汽浓缩蒸发处理技术。在利用人工湿地对废水进行处理时,就是通过地上的动植物与微生物的降解作用,将废水中的污染物质进行清除,在实际利用过程中,根据处理物质的不同,可以利用不同的湿地进行处理。使用该方法时,对废水的处理效果较好,但是,其在对废水处理时,如果其中氯元素的含量较高,就会杀死湿地系统中的微生物,降低处理的效果;而在利用后一种技术对废水进行处理时,需要进行三步操作,首先对废水进行预处理,将其中存在的Ga、Mg等离子清除,避免其对处理设备造成损坏,然后对其进行高温蒸发,将废水当中的水分蒸发出来,从而使废水形成浓缩水,最后将浓缩水放入到结晶器当中,将污染物质结晶,将水分全部析出,从而达到处理的目的。但是,该项处理技术需要投入大量的资金,不利于企业实际应用。

结束语

总而言之,燃煤电厂脱硫废水处理是必须且必要的,国内现行的典型废水处理方法均是基于脱硫除尘废水的排放特征衍生而来,处理方法经过实践验证并得到了广泛利用,使脱硫之后排出的废水得到了充分处理,以达到合格的排放标准,从而很好地保护了我们的生存环境。

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