对燃煤电厂脱硫废水处理工艺研究

2021-03-01 23:52徐灿兵
科学与财富 2021年29期
关键词:脱硫环保废水处理

摘 要:脱硫工艺是许多工业部门在生产过程中都需要用到的技术,脱硫工艺的使用使得我国很多工业得以顺利发展,所以在我国工业的发展过程中,其作用不容忽视。但是脱硫过程涉及到很多复杂的工序,而且脱硫工艺还需要工业生产部分的配合,也需要政府部门的监管。尤其目前中国相当注重对环境的保护,而脱硫废水处理工艺作为环保中的一个方面,其作用不言而喻,因此本文基于对燃料电厂脱硫废水处理工艺研究的讨论,从环保角度出发,主要从脱硫废水的来源、脱硫废水的特点以及如何处理脱硫废水等方面进行探讨。

关键词:环保;脱硫;废水处理

一、研究意义

燃煤发电依然是我国的重要发电方式之一,电力是满足人们的日常生活需要,同时也是我国经济得以迅速发展的重要环节。而且稳定的煤作为主要的燃料发电,比风力发电、水力发电等自然能发电具有更好的稳定性。但与此同时也带来一些问题,煤作燃料发电,其中产生的很多物质对环境有着不利的影响,其中尤其以二氧化硫污染物为主。二氧化硫是形成酸雨的主要物质,而酸雨不仅对物体有腐蚀作用,还对人的身体有着巨大的伤害。虽然经过脱硫过的废水,其中仍然含有大量的金属离子,如果任由这些排入江河湖海,会对生态系统造成破坏。目前全球环境急剧恶化,长此以往下去,最终后果还是人类来承担,所以对燃煤电厂脱硫废水处理无论是国家来说,还是从个人身体健康出发,都有着重要的意义。

二、燃煤电厂脱硫废水概述

(一)脱硫废水的产生

近几年来,各大燃煤电厂都在积极的进行技术探索,试图解决脱硫废水处理工艺问题,但是真正在实际操作的过程当中还是采用传统的脱硫方法,即石灰石—石膏湿法脱硫工艺。该工艺主要由石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理系统组成。此方法原理简单,操作容易,即通过石灰石或者石灰石粉与水混合形成浆液,煤燃烧后产生的烟物中的二氧化硫和石灰石水反应生成石膏,从而将其中的二氧化硫脱离。所以这种工艺相对于其他工艺来说,效果非常的明显。但是其中也有不足之处,就是在反应的过程当中,会产生大量的废水,而且这些废水当中,含有一定数量的重金属,这些废水如果不加处理,也会对环境造成破坏,因此需要进行再次处理。

(二)脱硫废水的特点

脱硫废水中含有重金屬,所以难以避免的具有腐蚀性。在经过脱硫工艺处理的废水中,如果这些重金属不加以处理,首先危害的就是工厂的机器设施,脱硫废水中存在一定程度的强酸,弱碱盐、还有金属离子,而其中含有化学性质不稳定的离子,这些离子在温度变高时会相互发生化学反应,从而给机器造成伤害。其次,如果任由这些金属排入河道,流经地区的水源,还有周围的土壤都会受影响,如果达到一定程度后,有危害的金属离子会被水里的生物还有周围的植物吸收。

三、脱硫废水的处理难点

脱硫废水是煤充分燃烧后经过与石灰石浆液发生后除去二氧化硫物质的液体混合物。所以真正处理起来,很多难题噬待解决。

首先脱硫废水含有的物质种类特别丰富,而且在电厂设备的高温作业下,其化学性质不稳定,虽然利用以往的化学手段或者物理手段处理可以使得其中一部分物质去除,但是经过处理后的废水仍然含有很多有害物质。如果按照国家环保部分的规定,是无法达到排放标准的。

其次,盐度过高,废水中的含盐的种类也复杂,如无机盐离子、钙离子、钠离子、这些浓度过高的盐本身就很难清洁,再加上和其他物质反应形成了结晶盐或者污垢,更是给整个的废水处理过程带来难度。

再次,悬浮物过高,煤因为在形成过程中,由于其碳化程度、挥发性成份、结构特点可以进行多种分类,所以电厂中发电的煤经过脱硫处理后的废水含有的悬浮物含量也普遍多,需要时间澄清。为了处理悬浮物,需要保证中和槽与反应槽中产生的新固体同时处理。因此,在设备运行时,要确保沉降絮凝池满足一定的要求。

最后,对煤厂的设备需要提出一定要求,由于脱硫废水中很多物质容易腐蚀电厂中的设备,所以对电厂中的机器设备最好是采用难以和废水中的离子产生反应的金属制品。

四、燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺研究

(一)高效反渗透技术

高效渗透反应技术,顾名思义,通过某种特别的反渗透浓盐水对脱离废水进行处理的技术。在原来的处理技术基础上,做了一定程度的变化,主要原理是利用化学反应中。离子置换的原理、硅离子化学性质稳定和在PH值高的环境中,有机物会发生皂化反应的原理。这样改进后的高效反渗透技术能够与废水中的有机物质、还有盐类物质以及结构物质发生化学反应,从而达到去除的效果。不过这种技术也有其局限性,因为在整个实施过程中,需要借助特殊的反渗透盐水,并且中间过程复杂,所以还需要进一步去提高实用性。

(二)高级氧化技术

电厂废水处理原理虽然不复杂,但是由于废水中含有物质的复杂程度,整个处理工序也在不断的提高。其中尤以有机物处理技术中高级氧化技术应用最为成熟。高级氧化技术也叫做深度氧化技术,其原理是利用具强氧化能力的羟基自由基,在高温高压、电、光等物理催化剂的作用下,使得废水当中的大分子难以降解的有机物能够氧化为无毒的或者低毒的小分子物质。根据其需要的反应条件不同,可以分为光化学氧化法、声化学氧化法、电化学氧化法等。

(三)多功效结晶蒸发

多效结晶技术不能直接应用于废水,首先对废水经过初步加工和处理,借助在选择适合的方式进行深度分解,而多功能结晶蒸发技术便是其中一种。具体步骤如下,首先将脱硫废水经过初步的处理,处理后趁着温度还没有降下来直接放到多功能蒸发工具中;而后等到温度到达一定要求后,再接着送进岩浆桶;在这一过程结束后,废水会被放到盐旋流器中等待结晶,析出的结晶再经过离心机的处理,就会从废水中分离出来。最后再在干燥床中进行干燥,如此一来,废水中的杂质和盐就被分离出来了。

(四)烟道蒸发技术

烟道蒸发技术是利用烟道产生的热量将废水快速蒸发,剩下来的残留的固体杂质和烟气经过电除尘器处理,技术原理简单,操作流程也不复杂,更为重要的是,相对于其他方法来说,这种操作成本低,大大降低了非法处理的成本,而且废水能够提高烟道内的湿度,从而降低烟中的粉尘颗粒的电阻比,也大大提高了效率。

五、结语

燃煤电厂脱硫废水的处理是一个较为复杂的过程,其中需要综合考虑各个方面的要求。对行业来说,脱硫废水技术的提高不仅能够降低自身的成本,还可以减少对环境的污染,为环保作出贡献。从国家层面来说,需要充分发挥其宏观调控的作用,不仅要加大支持力度,还要加强监督,为企业发展创造相对稳定的外部环境,保证企业能够持续发展。

参考文献:

[1]叶春松,罗珊,张弦,夏敏,黄建伟.燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].热力发电,2016,4509:105-108+139.

[2]钱感,关洪银.燃煤电厂脱硫废水综合处理工艺[J].水处理技术,2017,4302:136-138.

[3]胡景丽.燃煤电厂脱硫废水处理工艺探讨[J].节能与环保,2020,03:55-56.

[4]刘伟.燃煤电厂脱硫废水处理工艺路线探讨[J].化工设计通讯,2019,4510:77-78.

作者简介:

徐灿兵(1978.06- ),男,本科,高级工程师,从事发电厂水工工艺设计.

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