燃煤發電仍是我國現階段最主要發電方式,煤在燃燒過程中會產生大量含有二氧化硫的煙氣并對空氣造成污染,因此必須采用恰當的煙氣脫硫方式。我國大多數燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法對煙氣進行脫硫,該法會產生含有高濃度的氯離子、硫酸根離子和重金屬離子的脫硫廢水。
隨著《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》和《火電廠污染防治技術政策》的頒布實施,對燃煤電廠節水與污染物排放提出了更加嚴格的要求,使得脫硫廢水*技術成為研究熱點。水質成分復雜、水質波動性較大是脫硫廢水的主要特征之一。水中含有大量COD及各種鹽分,SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+、CI-等元素間相互作用,進一步提升廢水水質改變過程的復雜性。縱觀燃煤電廠的現實生產形式及具體生產內容,不難發現電廠的脫硫廢水中真實的含鹽量整體處于較高水平。并且燃煤電廠的電力生產情況也作用于含量的變化過程,大部分情況下,發電量越大,那么脫硫廢水內含鹽量越高。長期以來,石灰石—石膏濕法是國內大部分燃煤電廠處理脫硫廢水的方法。該工藝技術造成懸浮物的總含量達到50000ppm。以上這一問題若長期不被解除,則將會使燃煤電廠電力生產過程中遇到諸多阻力,很難達成可持續發展的宏偉目標。目前國內燃煤電廠脫硫廢水*組合工藝較多,各有優勢,因廠制宜顯得格外的重要,其中歸納后,*工藝主要含以下幾個單元:預處理單元,納濾分鹽的工藝越來越普及,一方面源于納濾的濃水可以考慮返回至前端預處理系統使用,降低藥劑費用;另一方面納濾濃水可以考慮硫酸鈉冷凍結晶,做硫酸鈉副產品;第三,納濾產水可以得到純度較高的氯化鈉溶液,有利于后續工藝的多樣性選擇。預處理單元,盡管工藝相對成熟,但水中硬度較高、鹽分復雜,硬度較難去除,而且含有大量SO42+,如果不能盡可能去除Ca2+、Mg2+,進入濃縮減量單元時容易形成硫酸鈣,形成結垢且難以清洗,使膜*廢棄。固化單元,目前電廠應用最多的工藝應該是MVR、煙道蒸發。其中MVR工藝相對成熟,在*系統中普及較廣,脫硫廢水系統中MVR工藝包常規考慮最終得到氯化鈉純鹽產品(工業鹽一級標準)。濃縮減量單元,主要含膜法和熱法,可選擇的工藝較多,而且沒有性。該工藝單元主要目的:將高鹽廢水濃縮減量,減少固化單元水量,提高運行經濟性、穩定性。膜法濃縮工藝中,應用最多的是蝶管式反滲透(DTRO)、電滲析(ED)。其中DTRO工藝,膜片主要以美國、德國等進口為主,部分主體配件可進口、可國產,系統進水TDS范圍為40-60g/L;實際出水氯化鈉濃度可濃縮至100-120g/L。但是DTRO運行壓力較高,可達120Bar,單支膜通量有限,在設備占地和投資方面,會有些劣勢。電滲析系統進水的TDS范圍為15-60g/L;實際出水氯化鈉濃度可以做到150-200g/L。電滲析系統屬于常壓運行,對于預處理要求不高,且不存在氯離子腐蝕等材質問題。綜合上述優勢,盡管目前脫硫廢水*系統中,運行2年以上的電滲析系統基本沒有,但是這兩年新增的脫硫廢水*系統中,濃縮減量單元多數為電滲析工藝。各類電廠行業會議上,設計院、工程公司等推廣的*工藝包中含ED濃縮減量工藝單元的非常多。燃煤電廠脫硫廢水*工藝沒有,其投資成本、運行成本、運行穩定性、電廠的特性等因素,會綜合影響一個工藝包的落地。目前國內電廠*市場非常火,應用案例非常多,但是達到設計預期,長時間運行的*案例偏少。脫硫廢水*技術路線須結合燃煤電廠的生產及廢水特點來選擇,采用多種工藝配套組合,形成一套高效、低成本的脫硫廢水*處理系統。下表列舉了國內燃煤電廠脫硫廢水*技術的主要工藝路線。脫硫廢水的*處理已經成為當下水處理方面的一個難點、痛點,也成為一個熱點。針對脫硫廢水硬度高、COD高、含鹽量高、水質復雜及硬度難以脫出的問題,龍安泰環保開發出的DIRU技術,能夠實現Ca2+、SO42+分離,解決了硫酸鈣結垢問題,結合本公司的現有技術能夠實現脫硫廢水*,其工藝路線為:Fenton+絮凝沉淀+DIRU+納濾+RO+蒸發結晶,該工藝能夠長時間穩定運行,且運行成本低,在脫硫廢水*方面具有極大優勢。