摘要:文章综述了脱硫废水的水质特点及脱硫废水零排放的处理工艺;介绍了预处理单元、浓缩减量单元和固化单元的成熟技术;并对5个燃煤电厂脱硫废水零排放应用成功的典型案例进行了分析。结果表明,各电厂要从自身实际出发,选取适合本企业的技术路线。
关键词:脱硫废水零排放;预处理单元;浓缩减量单元;固化单元
美国电力研究中心将火电厂全厂废水零排放定义为“电厂不向地面水域排放任何形式的水,离开电厂的所有水都是以水蒸汽或在灰或渣中固化。”2017年1月10日生态环境部在《火电厂污染防治技术政策》中提出,脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清和中和等工艺处理后回用,鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺,实现脱硫废水零排放。
火力发电厂耗水量大,废水排量大。尤其北方地区,水资源短缺,燃煤电厂利用各种技术对各类废水进行回用,最大程度的从源头上减少废水产生量。对各类废水按照水质高低分类,不用处理或简单处理即可实现梯级回用,不但减少处理费用,而且节约水资源。燃煤电厂废水分为以下4个阶梯。第一阶梯:城市中水、地表水和工业用水等;第二阶梯:城市中水和部分再利用的中水(工业废水和生活污水可用水处理)循环冷却水;第三阶梯:循环污水、再生水、反渗透浓水、冲煤废水、渣水和脱硫工艺用水;第四阶梯:脱硫废水。其中,第四阶段剩余的脱硫废水是实现燃煤电厂废水零排放的关键。
1 脱硫废水零排放技术
1.1 脱硫废水的水质特点
第四阶梯的脱硫废水在烟道内被浓缩,成分复杂,污染物浓度高,具有以下特点。
1)高含盐:溶解固体含量10000~40000mg/L,以SO42−,F−、Cl−、Mg2+和Ca2+为主;
2)高浊度:悬浮物含量10000~30000mg/L,以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主;
3)高硬度:钙、镁离子浓度高,易结垢;
4)腐蚀性:氯含量20000mg/L左右,腐蚀性较强;
5)重金属:包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等,污染性强;
6)不稳定:发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。
脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件,经济预算,技术论证选取适合电厂本身的技术路线。