脫硫廢水零排放半干法煙氣蒸發(fā)技術

　　1、概述

　　石灰石―石膏濕法煙氣脫硫產(chǎn)生的廢水中含有大量的懸浮物(如石膏顆粒、SiO2、A1和Fe的氫氧化物)、氟化物、氯化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽和微量的重金屬等，其中很多物質是國家環(huán)保標準中要求控制的第一類污染物，不允許直接外排。因此，必須對這些脫硫廢水進行處理，做到污染物零排放。

　　目前，常用的脫硫廢水零排放工藝有二級混凝沉淀預處理+蒸發(fā)結晶(多效蒸發(fā)結晶或MVR蒸汽再壓縮蒸發(fā)結晶)技術，且以上幾種技術已有諸多工業(yè)化應用業(yè)績，均能達到脫硫廢水零排放的要求，但裝置運行成本偏高，工藝流程復雜。

　　筆者介紹了一種半干法煙氣蒸發(fā)技術處理濕法脫硫廢水，即用除塵器前的原煙氣直接蒸發(fā)處理濕法脫硫廢水，達到廢水零排放的效果。該技術與部分煙氣蒸發(fā)結晶技術的優(yōu)勢一樣，無需二級混凝沉淀預處理，無需蒸汽、膜處理等工藝，不需要空氣預熱前的高溫熱源，具有工藝流程更簡單、節(jié)能、運行成本更低的特點。

　　2、工藝流程

　　2.1 工藝原理

　　濕法脫硫的原煙氣屬于濕含量較低的未飽和高溫煙氣，具有汽化、吸收水分的能力。當高溫原煙氣與廢水溶液接觸后，廢水溶液中的水分被蒸發(fā)，所有鹽分結晶。石灰石―石膏濕法煙氣脫硫廢水結晶鹽主要成分為氯化鈣和硫酸鈣，且最終通過除塵器收集進入粉煤灰中。

　　2.2 工藝流程

　　半干法煙氣蒸發(fā)技術應用在石灰石―石膏濕法脫硫廢水處理上的工藝流程如圖1所示。圖1中虛線框內的設備即為脫硫廢水零排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由煙道、廢水蒸發(fā)塔、廢水箱、廢水供應泵、旋轉噴霧噴嘴系統(tǒng)等組成。

　　高溫原煙氣從空氣預熱器出來后，一部分或全部進入半干法煙氣廢水蒸發(fā)塔，脫硫廢水通過廢水供泵打入廢水蒸發(fā)塔，通過塔內的旋轉噴霧噴嘴霧化，并與高溫原煙氣充分接觸;脫硫廢水被高溫原煙氣加熱，其中的水分蒸發(fā)，可溶性鹽被濃縮、結晶;結晶鹽顆粒與粉煤灰一起從廢水蒸發(fā)塔下部排出，進入除塵器被收集下來。整個脫硫廢水處理系統(tǒng)無廢水外排。

　　上述將半干法煙氣蒸發(fā)技術用于煙氣脫硫工藝中，與噴霧干燥工藝(SDA)、循環(huán)流化床(CFB)半干法煙氣脫硫工藝有一定的相似性，但與SDA、CFB半干法脫硫工藝相比，筆者介紹的半干法煙氣蒸發(fā)脫硫工藝減少了復雜的脫硫渣及吸收劑的返料循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)更簡潔，操作更簡便。

　　3、技術經(jīng)濟分析

　　3.1 投資分析

　　以河源電廠一期2×600MW超超臨界燃煤機組為例，對比分析采用不同煤種時吸收塔入口煙氣參數(shù)，見表1。

　　煙氣脫硫廢水零排放技術方案投資分析的基礎條件如下：設計處理水量為22m3/h，單臺爐廢水量為11m3/h。根據(jù)高溫未飽和原煙氣的特性，適用的脫硫廢水零排放技術方案見表2。

　　根據(jù)河源電廠燃煤機組的煙氣條件，經(jīng)核算采用半干法煙氣蒸發(fā)脫硫廢水零排放技術，其主要工藝設備選型的參數(shù)見表3。

　　參考相關資料，三種煙氣脫硫廢水零排放技術方案(編號與表2中的一致)的設備總投資額比較見表4。

　　由表4可見：方案三的噸廢水投資為56.9萬元，接近方案一的1/8，方案二的1/6。從設備投資來看，半干法煙氣蒸發(fā)脫硫廢水零排放技術是最低的。

　　3.2 直接運行成本分析

　　經(jīng)核算，三種煙氣脫硫廢水零排放技術方案的消耗定額及直接運行成本見表5。

　　由表5可見，在三種煙氣脫硫廢水零排放技術方案中，方案三的噸廢水運行費用為2.42元，是方案一的1/25左右，是方案二的1/14左右。從消耗定額及直接運行成本來看，半干法煙氣蒸發(fā)脫硫廢水零排放技術具有十分明顯的低成本優(yōu)勢。

　　綜上所述，采用方案三半干法煙氣蒸發(fā)技術處理石灰石―石膏濕法煙氣脫硫工序中的脫硫廢水，實現(xiàn)脫硫廢水零排放的目的，無論是設備投資，還是消耗定額及直接運行成本，在技術經(jīng)濟方面都具有十分明顯的優(yōu)勢。

　　4、結束語

　　隨著國家對污染物排放的環(huán)保要求越來越嚴格，對含有很多不允許直接排放的污染物的脫硫廢水必須進行處理，做到污染物零排放。目前常用的工業(yè)化脫硫廢水零排放工藝均能達到脫硫廢水零排放的要求，但裝置運行成本偏高，工藝流程復雜。

　　本公司開發(fā)的半干法煙氣蒸發(fā)脫硫工藝根據(jù)原煙氣高溫未飽和的特性，用除塵器前的原煙氣直接蒸發(fā)處理濕法脫硫廢水，以實現(xiàn)脫硫廢水零排放的目的。對比常用的工業(yè)化脫硫廢水零排放工藝，該工藝具有工藝流程更簡單、設備投資少、節(jié)能、運行成本更低等特點，具體體現(xiàn)如下：

　　1、半干法煙氣蒸發(fā)技術完全可以解決現(xiàn)有石灰石―石膏濕法脫硫廢水零排問題，可溶性鹽被濃縮、結晶，且結晶鹽最終通過除塵器收集進入粉煤灰中。無需外排放;

　　2、采用半干法煙氣蒸發(fā)技術廢水零排處理工藝，無需預處理藥劑、工藝水、蒸汽，沒有特殊的設備，在設備投資、消耗定額和直接運行成本上都具有十分明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。(來源：南京碧林環(huán)?？萍加邢薰?