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烟气超低排放的废水零排放技术

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成果主要完成人

王爱晨、李钦武、金建荣、谈 群、王 琦、孟志浩、罗 佳、陆英伟、郑政杰、吴 斌、张 淼、徐 尧

项目概况

一、 技术难点 脱硫废水含有大量杂质,主要为固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属,水质非常差,具有高硬度、高悬浮物、高盐度、高氟化物、重金属超标、偏酸性等特点。其含有的杂质中很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,必须经过妥善的处理,否则会对环境构成较大威胁。 废水经传统工艺处理后可以去除废水中的悬浮物、重金属、部分钙镁,但无法去除废水中的氯离子等可溶性盐,不能纳入市政污水管网。传统方法没有从根本上解决废水的去向问题,为了解决厂内废水问题,需新建废水零排放系统对废水进行处理,实现真正意义上的零排放。 脱硫废水零排放是指脱硫废水经过重复使用后,这部分含盐量和污染物全部回收再利用,无任何废液外排。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式作为有用的化工原料回收或送垃圾处理厂填埋。脱硫废水处理量较大,采用常规膜法和热法工艺,其投资成本和运行成本均较高,且系统易结垢,除硬成本亦较大。此外,产生的结晶废盐,属于危废品,处理较麻烦。 本成果脱硫废水零排放采用“烟气浓缩-烟道蒸发”法,利用脱硫原烟气的余热对废水进行浓缩蒸发,水分在高温烟气作用下蒸发进入烟气,最终进入湿法吸收塔,随着水分的蒸发,废水浓度不断升高,废水量大大降低。且浓缩后的浓废水直接喷入干式除尘器前的干燥塔内,与高温烟气混合,大部分水随烟气蒸发。废水中的盐及颗粒物则通过干式除尘器去除,随灰一起外排。此处理方法无需额外的热源,运行成本亦较低,同时没有单独的废盐产生,而少量盐份的增加对于粉煤灰综合利用的品质不会有大的影响。 二、 经济、社会效益 本项目的开发大大提升了我国废水零排放技术,进一步推进废水零排放政策的进程。项目实施后,将脱硫废水全部回收,脱硫废水不外排,实现了真正意义上的废水零排放,解决了脱硫废水的去处难题,对环境的影响明显降低;处理过程中,废水中的水资源几乎被全部回收,实现了资源循环利用,减少了工艺水消耗量,对节能降耗作出积极贡献。 在环保形势日益严峻的大环境下,废水零排放系统无疑会成为环保行业的一大亮点,其较高的环境效益和社会效益,具有十分广阔的市场前景。 三、 创新性 1、利用烟气余热蒸发浓缩废水,能耗低、无需额外热源。 蒸发浓缩工艺是基于水与无机盐和悬浮物沸点的差异实现分离的技术。利用脱硫原烟气与废水进行换热增湿,利用了烟气余热,无需提供额外热源;同时水分随着烟气重新回到脱硫塔内作为脱硫补充水,回收水资源,节约能源;水分蒸发后废水中氯离子浓度和含固量不断增加,从而降低后续的废水处理量。 2、采用烟道蒸发技术进行结晶处理。 用双流体喷枪将浓废水雾化喷入干燥塔内,雾化后的液滴在高温烟气作用下蒸发,随烟气排出,而废水中的盐及颗粒物则进入干式除尘系统被捕集下来,随飞灰一起外排。 3、研发了喷头防堵技术,解决蒸发结晶过程中双流体喷枪堵塞问题。 在双流体喷枪的压缩空气管路中,加入增湿水,与空气一起进入喷枪雾化浓废水,起到冷却、冲洗等作用,有效避免喷头结垢。