火电厂水处理及脱硫废水零排放技术研究

1、火电厂水处理及脱硫废水零排放技术研究 国务院发布"水十条"以来，国家将强化对各类水污染的治理力度，特别对火电、造纸行业企业核发排污许可证。环保部明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发枯燥或蒸发结晶等处理工艺，实现脱硫废水不外排。本文以火电厂脱硫废水零排放技术进行分析，针对不同水质及电厂的现状进行分析不同工艺的选择建议及优势。根据"十三五"规划，火电厂的烟气脱硫脱硝已根本实现超底排放，对于水的排放近零排放问题已提到日程上来了。电厂的废水处理经过梯级利用，最后集中到脱硫废水上来，对于火电厂废水零排放也即是脱硫废水零排处理

2、。故对于脱硫废水零排放的处理技术研究非常必要。一、脱硫废水零放的实施背景一2021年4月16日，国务院发布?水污染防治行动方案?水十条?，国家将强化对各类水污染的治理力度，提出最严格的源头保护和生态修复制度，全面控制污染物排放，着力节约保护水资源，全力保障水生态平安。二2021年11月10日，国务院出台了?控制污染物排放许可制实施方案?国办发81号，文中第三条明确指出率先对火电、造纸行业企业核发排污许可证。三2021年11月24日，国务院发布了?"十三五"生态环境保护规划?国发65号，文中指出十三五期间实施工业污染源全面达标排放方案，深入推进重点污染物减排。电力、钢铁、冶金

3、、造纸等高耗水行业到达先进定额标准。四2021年1月10日，环保部发布了?火电厂污染防治技术政策?，文中明确指出脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发枯燥或蒸发结晶等处理工艺，实现脱硫废水不外排。五新建工程环评的要求。从近两年国务院密集发布的环保政策说明，党中央、国务院高度重视生态环境保护工作，工业企业耗水大户在水资源约束与排放限制方面的压力陡然上升，加快落实深度节水和废污水零排放已成为必然选择。六企业降本增效的需求近几年，工业企业生产取水单价增幅已超过50%，北方局部地区的增幅已超过100%。很多高耗水企业如火电厂水费已占到发电运行维护费用的25%以上，个别地区

4、的水费已超过发电运行维护费用的30%。废水零排放的实施，可大大降低高耗水企业的取水费和排污费，使企业取得良好的经济效益。二、脱硫废水零排放的技术介绍一、零排放实施层次即分级利用，集中处理零排放是一项系统工程，包含两个层次：1采用节水工艺等措施提高用水效率，降低生产水耗，同时尽可能提高废水回用率，从而最大限度利用水资源；2采用高效的水处理技术，处理含盐废水，将无法利用的高盐废水浓缩为固体或浓缩液，不再以废水的形式外排到自然水体。图一电厂废水梯级利用示意图二、脱硫废水来源锅炉烟气湿法脱硫石灰石/石膏法过程产水的废水来源于吸收塔排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气可溶局部即氯浓度

5、超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要00040，000mg/L，以钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子为主；2、高浊度：SS10，00030，000mg/L，以飞灰、石膏晶粒、氟化钙、酸不溶物为主；3、高硬度：钙、镁离子浓度高，易结垢4、腐蚀性：氯根浓度20000ppm左右，具有较强腐蚀性5、重金属：微量铅铬镉铜锌锰汞等重金属；6、废水稍偏酸性，pH一般保持在4.55.5之间；7、不稳定：组分多变，受地域、季节、煤源、石灰石源等影响极大，同一厂水质波动大。以下是12家火电厂脱硫废水水质汇总：四、脱硫废水零排放处理难点1、水质方面受煤种、脱硫岛用水水质、排

6、放周期等因素的影响，不同地区电厂的废水水质差异很大，同一电厂因排放时段不固定，差异也很大；同时废水的硬度和氯离子含量都非常高，极易造成处理系统结垢和腐蚀。2、水量方面脱硫废水为间断排放，易造成水量波动较大。三、脱硫废水零排放的处理工艺分析比拟一、以水处理方式实现零排放1、工艺流程图图二水处理方式的处理流程图2、优点1对火电厂正常生产不造成任何影响，技术成熟可靠、适应性强、可满足不同地区、不同规模机组废水零排放的需求；2国内外成功运行的案例很多；3回收95%以上的高品质淡水，分质制盐获得高纯度工业盐，对外销售实现循环经济。4预处理软化模块、膜浓缩减量模块和蒸发模块均可单独运行，在需要达标排放的地

7、区可只选择预处理软化模块；在满足煤场、灰场喷洒的条件下可选择预处理软化+膜浓缩减量模块，做到近零排放；在当地环保要求绝对零排放地区，选择三个模块组合。3、存在的问题1预处理软化药剂费用较高；2系统动设备较多，维护工作量较大；3局部电厂周围无工业盐用户，工业盐销售困难，需要委托第三方处置。二、烟气余热利用烟道喷雾蒸发1、工艺流程图图三烟道喷雾蒸发的处理流程图2、优点1无预处理，无需药剂，运行费用低。3、存在的问题1处理能力较低，不能完全满足零排放要求；2设计不当的条件下，烟道结垢严重，可能造成烟道局部堵塞，垢样成分与水泥类似，很难清洗；3存在影响机组正常平安运行的风险，例如烟道内尘堆积较多，导致

8、阻力过大影响锅炉运行。三、烟气余热利用烟道旁路喷雾蒸发1、工艺流程图图四烟道旁路喷雾蒸发的处理流程图2、优点1固体盐分被除尘器捕捉到飞灰中，无需单独处置；2技术成熟，废水蒸发工艺流程相对简单；3喷雾蒸发器排出烟气湿度增加，可提高除尘器效率；3、存在的问题1对锅炉热效率有影响，蒸发量越大，影响越大，故处理量较小；2喷雾枯燥蒸发需要利用高温烟气热值，直接增加了发电煤耗；3每台机组都需建设一台雾化塔，设备分散，不便于管理，此外老机组设备布置场地受限；4蒸发的固体盐混合在飞灰中，对粉煤灰综合利用带来不利影响。四、烟气余热利用低温烟气浓缩+高温烟气旁路喷雾蒸发1、工艺流程图图五低温烟气浓缩+高温烟气旁路

9、喷雾蒸发的处理流程图2、优点1固体盐分被除尘器捕捉到飞灰中，无需单独处置；2低温烟气一般为废热，可以减少废水蒸发对煤耗的影响；3降低了进脱硫塔烟温，减少了脱硫塔蒸发补水量。3、存在的问题1高温烟气喷雾枯燥存在的问题，该组合工艺均存在；2在已上低低温省煤器、MGGH的电厂应用受限；3工艺由预沉降、浓缩、调质、枯燥等单元组成，流程较长，增加很多动力设备，例如大功率引风机、浆液循环泵等电耗大幅度上升；4在雾化塔根底上增加了浓缩塔，占地更大，设备更多，维护工作量加大。五工艺路线比拟汇总表六根据不同现场推荐工艺路线1、主要工艺路线组合1预处理软化+膜浓缩SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO+蒸发

10、结晶MVR：产生杂盐2预处理软化+膜分盐SCNF+膜浓缩SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO+蒸发结晶MVR：产生工业盐3预处理软化+膜分盐SCNF+膜浓缩SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO+电解制氯：回收利用氯化钠4预处理软化+低温闪蒸浓缩减量+烟气旁路喷雾蒸发：水处理与烟气相结合。5烟气余热利用路线高温旁路烟气蒸发/低温烟气浓缩+高温旁路烟气蒸发：烟道喷雾蒸发根本不用。2、各工艺路线适用场合1不分盐蒸发：因产杂盐是固废，不好处理，一般不建议使用。2分盐蒸发结晶：适合所有工程，尤其适用于周围有工业盐用户的电厂。3电解制氯：适合沿海沿江开式冷却循环电厂。4烟气旁路喷雾蒸发：适合于具备干灰、干渣拌湿