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我國火電廠含鹽廢水蒸發/結晶技術進展

    火電廠含鹽廢水排放對環境污染嚴重,而單一常規的物理、化學、生物等水處理方法難以達到廢水水質排放要求。本文根據火電廠水處理中存在的問題,結合國家對火電廠廢水零排放方面的最新政策,分析了燃煤電廠中含鹽廢水水質特點,著重介紹了燃煤電廠處理含鹽廢水的幾種常用蒸發法以及蒸發結晶零排放技術,列舉了蒸發結晶技術在燃煤電廠廢水處理的應用,指出了噴霧結晶技術處理含鹽廢水的優勢,為火電廠含鹽廢水處理及零排放提供參考。

     我國淡水資源極其有限且分布不均,水環境污染嚴重。火電企業用水需求大且成本高,水正在成為影響火電企業經濟效益的主要因素。隨著《中華人民共和國環境保護法》《國務院辦公廳關于推行環境污染第三方治理的意見》《水污染防治行動計劃》、《中國制造 2025》等一系列相關政策相繼出臺和實施,提高火電企業用水效率,實現水資源的梯級利用和廢水零排放,已經成為火電企業實現可持續發展的必由之路。

    電廠高含鹽廢水(總含鹽量>1%)主要來自脫硫廢水(燃煤電廠)和化學酸堿廢水,這些廢水含 有以 Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等為主的大量無機鹽,高含鹽廢水雖在全廠用水中占比不大,卻是制約電廠實現廢水零排放的主要因素,也是目前研究的熱點。近年來我國火電廠高含鹽廢水多是經初步處理后直接排放,造成了嚴重的環境污染和水資源浪費,尋找技術穩定、節能環保的廢水處理方法迫在眉睫。

    1 電廠含鹽廢水蒸發處理技術

蒸發法指將含鹽水經加熱、沸騰蒸發成水蒸氣,使鹽水不斷濃縮,含鹽水體積減小,溶質濃度增大,進而進行含鹽水處理或結晶鹽回收的方法。

蒸發法是最早用于脫鹽處理的方法,也是目前火電廠處理含鹽廢水較為經濟有效的辦法,其產生的冷凝水可以直接作為電廠鍋爐用水,也可以進一步處理后直接飲用,而結晶鹽則可處理成工業鹽加以利用,實現零排放目的。

    2 蒸發結晶技術及應用案例

蒸發結晶技術路線一般為“預處理單元”+“減量濃縮單元”+“蒸發結晶單元”,廢水必須經相應預處理再送入蒸發結晶單元,若直接采用蒸發的方法處理,勢必會消耗大量蒸汽和電力。蒸發結晶單元是整個脫硫廢水零排放系統的關鍵,主要包括前面所述各種蒸發法及噴霧干燥/結晶等,其本質均為通過末端廢水的物理性蒸發實現鹽與水的分離。

蒸發結晶技術是一種有效的脫鹽技術,但其投資及運行成本較高,綜合考慮經濟性和環保要求,在現場開展中試工作,確定合適的蒸發結晶廢水零排放技術應為今后火電廠廢水處理的重中之重。

   2.2 蒸發結晶技術應用案例
目前國內已有十幾家火電廠運用不同的蒸發結晶技術實現了含鹽廢水零排放,這幾家電廠采用的末端蒸發結晶技術為多效強制循環蒸發結晶或機械蒸汽再壓縮蒸發結晶,雖然從不同程度上實現了零排放,但仍存在經濟投資大、結晶鹽是雜鹽等問題。因此,尋找能夠商業化應用的火電廠含鹽廢水零排放普適技術成為火電廠當前急需解決的首要問題。

    3 結 語

蒸發結晶技術通過預處理改善廢水水質,減少取排水水量,提高循環水濃縮效果,減少高鹽廢水量,最終實現電廠含鹽廢水零排放。但國內真正實現零排放的電廠很少,而且都集中在燃煤電廠,燃氣電廠還沒有相關零排放項目實施,技術、投資、運行成本均是制約零排放實施的重要因素。噴霧蒸發結晶技術作為處理含鹽廢水較節能經濟有效的新方法,具有較大的發展前景。燃氣電廠的壓縮空氣具有較大的壓力能,若能加以利用,通過噴霧蒸發輔助霧化濃鹽水,則對電廠含鹽廢水處理將會是一個新的飛躍。

根據火電廠含鹽廢水處理現狀,結合火電廠現有熱源,借鑒其他領域的成熟技術,對現有火電廠含鹽廢水處理技術進行改造是現階段處理電廠含鹽廢水的一種思路,如海水淡化、濃鹽水煙氣脫硫、洗煤等均是對含鹽廢水綜合利用的有益探索。

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