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    江蘇銘盛環境

    電廠脫硫廢水零排放處理工藝

    文章出處:未知發表時間:2023-03-06 14:35:13

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    目前我國火電廠煙氣脫硫主要采用石灰石石膏濕法脫硫工藝,當煙氣逆向經過脫硫塔實施氣液接觸時,大量二氧化硫被吸收并最終去除,煙氣中的少量氯離子和氟離子也被吸收。為了維持脫硫安裝漿液循環系統的物質均衡,避免煙氣中的可溶局部(氯)超出規則值和保證石膏質量,必需從系統中排放一定量廢水。該廢水主要來自石膏脫水和清洗單元,鹽、氯化物、懸浮物的含量高,硬度高,易結垢,腐蝕性強,水質變化大。

    傳統的脫硫廢水處置工序包括中和、沉降、絮凝、濃縮廓清等,但目前很多地域污水排放規范對鹽或氯化物含量有較嚴厲的請求,采用傳統工藝處置的脫硫廢水仍存在鹽和氯化物超標的問題,因而脫硫廢水零排放非常必要。筆者以山東某電廠的脫硫廢水零排放處置工程為例,提供一種脫硫廢水零排放處理計劃。

    1、脫硫廢水水量與水質

    脫硫工業廢水處理工程分2期建立,一期設計范圍10m3/h,二期擴展到20m3/h,預處置段按二期設計范圍建立,處置量20m3/h,膜濃縮段按一期設計范圍建立,處置量10m3/h,蒸發結晶段按一期設計范圍建立,處置量5m3/h(蒸發結晶安裝11備),處置后的廢水全部回用,其水質優于《循環冷卻水用再生水水質規范》(HG/T3923—2007)請求,詳細設計進、出水水質見表1。從水質狀況能夠看出,該廢水的硬度和氯離子含量較高。

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    2、工藝流程及參數

    2.1 工藝流程

    脫硫廢水進入調節池實施水質水量調理,隨后經提升泵加壓后進入兩級混凝沉淀系統,向軟化池和絮凝池中投加氫氧化鈉、碳酸鈉、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺,軟化去除水中硬度。二級沉淀池出水經調理pH后提升至多介質過濾器。多介質過濾器出水經高壓泵增壓后進入DTRO安裝濃縮,產水進入回用水池,經提升泵送往回用水點,濃水進入DTRO濃水池。DTRO濃水經泵提升進入多效蒸發系統實施蒸發處置,多效蒸發系統的冷凝水進入回用水池,結晶鹽經脫水處置后打包外售。詳細工藝流程見圖1。

     

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    2.2 主要單元參數

    1)調節池。

    用于搜集脫硫廢水,對水質、水量實施調理,使來水水質平均,防止水質水量動搖對后續設備運轉負荷產生過大沖擊,保證設備的平安及穩定運轉。設計1座,停留時間10h,尺寸6.7m×6.0m,有效水深5.0m。

    2)混凝反響沉淀池。

    包括配水渠、軟化池、絮凝池、一級沉淀池、二級沉淀池及pH調節池,集上述單元于一體,每個池體均設有排空管。設計流量20m3/h,軟化池和絮凝池停留時間2.3h,一級沉淀池負荷0.7m3/m2?h),二級沉淀池負荷0.7m3/m2?h),控制pH10~11。

    3)多介質過濾器。

    經過過濾器內填料截留去除水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物等。設計流量20m3/h×2套,11備,單套直徑2m,過濾流速6.4m/h。

    4DTRO安裝。

    主要用于去除水中的溶解鹽類、小分子有機物及二氧化硅等,可去除水中95%以上的電解質(鹽分)和粒徑>0.0005μm的雜質。設計流量5m3/h×2套,水溫20~40℃,系統回收率≥50%,DTRO膜通量≤15L/m2?h)。

    5)三效蒸發器及噸袋包裝機。

    工藝采用三效蒸發器處置來料,蒸發器采用抗鹽析、抗結垢、適用性能強的強迫循環蒸發器。原料液首先經預熱器預熱后進入蒸發器實施蒸發濃縮,蒸興旺到一定濃度后呈現大量晶體,出料后進入稠厚器增濃,然后進離心機實施固液別離,母液返回蒸發重視新蒸發,結晶鹽進入噸袋包裝機包裝外運。進料流量5000kg/h,進料TDS約為50000mg/L,出料含水率≤5%,蒸發量4750kg/h。

    6)加藥系統。

    加藥安裝放置在加藥間,1座,尺寸14.0m×13.0m×5.9m。放置氫氧化鈉、碳酸鈉、絮凝劑和助凝劑等藥劑。

    7)污泥脫水系統。

    主要處置來自混凝反響沉淀池的化學污泥,設計2套自動液壓箱式壓濾機,每套處置絕干污泥量7.2t/d,出泥含水率≤60%。

    3、系統運轉狀況

    該系統完成調試并已運轉1年多,系統運轉順暢,出水水質穩定,期間實踐進出水水質如表2所示。

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    由表2可見,產水水質優于HG/T3923—2007《循環冷卻水用再生水水質規范》的請求。當進水硬度在4000~8000mg/L時,軟化后水的硬度在80mg/L以下,多介質過濾器產水濁度≤1.0NTU,DTRO回收率≥50%。由于廢水中含有一定量的氨氮,在加堿除硬時有氨氮溢出,擬增設廢氣搜集和酸洗設備,防止有害氣體排放。每天產生化學污泥約8m3(含水率95%),以碳酸鈣為主,經過箱式壓濾機處置后污泥量為1.0m3(含水率≤60%),外運處置。

    蒸發結晶系統主加熱蒸汽壓力約為0.8MPa、溫度約為170℃、流量約為1.5t/h,蒸發室相關操作參數如表3所示。

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    最后結晶析出的固體鹽顆粒經離心機脫水后,經自動碼垛打包后外運,完成脫硫廢水的零排放。構成的混合結晶鹽中NaClNa2SO4質量分數>92%,含水率<5%,外運出賣。

    4、運轉費用

    該工程運轉費用主要包括電費、藥劑費和蒸汽費。工程耗電為14kW?h/m3,按電價0.5/kW?h)計,電費為7.0kW?h/m3;噸程度均耗費2.5kgNaOH(質量分數30%)、17.8kgNa2CO3(質量分數>96%)、0.04kg聚合硫酸鐵(一等品)、0.0053kgPAM(工業級陰離子型)、0.82kgHCl(質量分數30%),各藥劑價錢分別為800、1000、1380、16000、700/t,則藥劑費為27.28/m3;噸水耗費蒸汽150kg,蒸汽按120/t計,則蒸汽費為18/m3;運轉費用合計52.28/m3。

    除硬費用占總本錢的50%,運轉費用受水質影響較大。

    5、結論

    該電廠脫硫廢水零排放處置系統已順利投產,軟化系統、膜系統及蒸發結晶系統運轉正常,產水水質優于HG/T3923—2007《循環冷卻水用再生水水質規范》請求,采用混凝沉淀+多介質過濾+DTRO+蒸發結晶工藝可完整完成脫硫廢水的零排放請求,構成的結晶鹽中NaClNa2SO4質量分數>92%,含水率<5%,外運出賣。

     


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