浅析废水处理零排放技术有什么难点_百度知道
浅析废水处理零排放技术有什么难点
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零排放技术到底难在哪？1、预处理能做的更好么?现在零排放技术上争议问题集中在一头一尾。头，就是对废水的预处理。预处理并不是一个标准化的词语，没有规定哪些流程属于预处理。但是一些煤化工水处理的原则是确定了的，比如说分质处理、分级处理。煤化工废水，存在清水和污水的区别。清水的COD少，TDS高；污水的COD高，TDS少。现在的零排放基本都将所有水混合在一起之后再处理。如果能够将清水和污水分开，不仅可以提高效率，还可以让循环水最大可能的提高使用率。也减轻了水处理系统的压力。2、废水处理零排放技术到底难在哪？成本是今年化工另外一个受伤的话题。尽管煤炭价格处于多年来的低点。但是由于油价暴跌，使得化工产品的竞争力不够。降低成本势在必行。但恰恰在这个时候，零排放需要大量实行，这无疑让化工企业雪上加霜。那么，废水处理到底会给化工企业增加多少成本呢?3、零排放技术到底难在哪？固废大概是目前为止唯一可以称得上是无解的难题。因为物质不灭，无论怎么浓缩、结晶、蒸发，水可以气化，但是盐分终究要以固态的形式保存下来。这些盐怎么处理?埋掉当然是最简单的方法。首先需要有填埋场。这还不能是一般的填埋场，必须做防渗透处理的危废填埋场。
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> 火电厂脱硫废水零排放有什么技术难点？
火电厂脱硫废水中的有害物质对环境和水体污染危害巨大，因此我们要重视脱硫废水的治理。目前我们普遍采取零排放的工艺技术，也取得了很好的效果。那么你知道火电厂脱硫的技术难点是什么吗?
1、循环水排污水
排污水量大，例如在排水量600m³/h左右，去除化学回用、工业回用和脱硫等系统回用，还有220m³/h无法回用，溶解性固体(TDS)质量浓度1.5～3g/L，直接进行蒸发浓缩、结晶处理时，设备运行经济性差，投资成本巨大。故需要浓缩减量处理设备，对循环水进行除盐处理后回用至循环水，提高循环水浓缩倍率，降低循环水排污量和补水量。
2、脱硫废水
例如水量25t/h，pH为6～9，COD为90mg/L，TDS的质量浓度高达25～40g/L，不能回用。水质中钙、镁、氟等离子处于过饱和状态，具有严重的结垢倾向，同时水中还含有大量重金属。通常，脱硫废水处理系统采用中和+絮凝+沉降+澄清等常规处理工艺，以降低脱硫废水的浊度、重金属和部分硬度，但废水的含盐量没有明显降低，处理后无法回用，排放后对生态影响较大。
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免费获取方案烟气脱硫废水“零排放”技术应用
摘要：随着社会经济的快速发展，在我国国民经济中火电厂的作用日益重要。但是燃煤电厂在其运行中严重的破坏了生态环境，尤其是排放的工业废水。因为为了改善这一现状，火电厂只有采取有效措施实现废水“零排放”目标。在新形势下，我国火电厂水资源利用技术比较落后，不容乐观，希望本文的分析对行业发展与研究有参考价值。
随着我国现代工业的快速发展，环境问题不断凸显，大气、水及土壤等污染事件屡禁不止。受水资源短缺问题的影响，废水零排放备受关注。在工业发展中，不同以牺牲环境来获得经济利益，国家环保部门倡导工业企业严格实施脱硫废水技术，实现零排放目标。
由于脱硫废水的水质硬度比较高、水质稳定性差，含有大量重金属与高氯根，因此其结垢且腐蚀性比较强，这也是废水处理的技术难点。就目前国内工业废水与脱硫零排放技术工艺的应用，对比各工艺系统。依照常规300MW火电厂机组的运行参数，在增加脱硫废水零排放处理的基础上，分析其经济效益。目前该处理技术方案主要有3种：（1）、脱硫废水蒸发处理技术；（2）、喷雾烟气蒸发处理技术；（3）、含盐高废水蒸发膜处理技术。
2脱硫废水排放特征及处理难点
2.1排放特征
工艺补水量及水质、石灰石质量、锅炉烟气飞灰含量及脱硫吸收塔中Ｃ1-浆液的浓度等直接决定了石灰石-石膏法脱硫废水排放量。在火电厂实际运行中，其废水排放量一般会采用控制其脱硫塔中的Ｃ1-浆液的浓度来确定。比如某600MW发电机组，如果其浆液C1-浓度为20kg/立方米，则脱硫废水排放量为每小时17.3立方米。如果工艺水质量不高，亦或是Ｃ1-浆液的浓度要求更低，那么其排放量就会上升。
脱硫废水中含有的污染物种类及其含量，在一定程度上受煤种、脱硫工艺及方式、烟气含尘量、石灰石质量及脱水效果、脱氮氨挥发率等因素制约，即使同一发电机组其脱硫废水水质也是大不相同的。
图1：某电厂600MW机组三联箱脱硫废水出水水质
2.2处理难点
一般情况下，燃煤品种、脱硫工艺、补水水质及排放周期等因素直接影响到废水污染成分，不同区域火电厂存在较大的差异，排放时段不同同一电厂的排放也是不同的。脱硫废水属于间断性排放，水量波动不稳定；废水硬度高，极易形成蒸发结构；浆液Ｃ1-浓度比较高，对系统造成腐蚀。
尽管脱硫废水处理系统已经将进入深度处理系统中的水质做了处理，降低了悬浮物与钙硬度，但由于水质钙硬度尤其是镁物质的硬度过高。同时，浆液中C1-与SO42-的固体溶解性非常高，离子浓度高，导致深度处理系统极易出现结垢与腐蚀，不利于系统运行的稳定与安全性。
3脱硫废水回用现状
在进行脱硫废水处理中，经常采用的处理工艺为脱硫废水，其中这种工艺一般氯离子浓度以及含盐量较高，在进行中水回用中，容易出现腐蚀现象和一些结垢现象，这种情况严重的阻碍了脱硫后的废水的再次利用效果，在国内电厂中，脱硫废水的利用效率仍旧是一个短板。
（1）一般用于水力冲灰或者灰场喷洒时，采用水力冲灰系统的燃煤电厂，经过一些处理可以将水用于冲灰使用。（2）对于排渣系统的水力出渣或者湿式除渣系统燃煤电厂中，采用脱硫废水进行补水的使用。这种途径受到排渣系统闭式循环水量的限制，容易引起系统堵塞以及设备管道腐蚀的现象，从而影响系统的运行可靠性。因此这种脱硫废水在利用时也有很大的限制。
4废水“零排放”应用技术
4.1蒸发工艺
通过蒸发工艺技术，溶液得到浓缩，得到一定的固体溶质与纯净溶剂，其广泛应用于化工、海水淡化及食品等行业。在实际蒸发中，汽化热所需量比较大，因此这一过程也是大量热消耗的过程。现阶段，化工行业主要通过多效蒸发技术提高其加热蒸汽使用效率，传热条件得到改善，减少了单元能耗。
新研发出的机械蒸汽再压缩技术，可以有效降低蒸汽耗损量。该技术是通过机械驱动压缩机压缩绝热将二次蒸汽压缩送入加热蒸发器，经过压缩后，二次蒸汽的温度不断升高，与蒸发器内的沸腾液体之间出现热温差，因此可以将其作为加热剂使用，在这种情况下，补充足够的压缩功力，就可以充分利用二次蒸汽中的潜在热能量。
4.2烟道处理技术
该技术主要是指对烟道内的废水通过喷雾蒸发技术进行处理，其广泛应用与食品与化工等行业，在废水处理中却没有得到广泛应用。在脱硫废水中，通过烟道蒸发技术，首先选用喷射技术雾化脱硫废水并将其引入到除尘前的烟道内，经过高温烟气加热后的小液滴形式的废水快速蒸发，其含有的悬浮物与可溶性固体会转为细小的固体颗粒，在夹带作用下流入除尘器并得到去除，实现脱硫废水零排放工艺目标。
4.3脱硫废水与飞灰技术有机结合
在火电厂运行中，填埋处理飞灰，而脱硫废水对飞灰具有一定的增湿效果，因此在运输中可以降低粉尘的容积。如果在制砖或水泥添加剂中使用飞灰，对Cl-含量要求比较低。同时，通过该技术，将废水中含有的重金属转嫁至飞灰中，则会影响其利用效果。
4.4建立人工湿地
构建人工湿地，通过湿地中植物、土壤及微生物等的作用下，降低废水中金属、营养成分及悬浮颗粒物的含量浓度。人工湿地包含多个植物与细菌成分，火电厂可以根据其自身污染物处理情况合理选择成分。人工湿地必须在确保氯含量低的情况下，才能有效降低废水中金属、营养成分及悬浮颗粒物的含量浓度。
4.5蒸汽浓缩技术
该技术是通过将废水蒸发浓缩形成一定的蒸馏与浓缩水，通过结晶器或喷雾干燥器将浓缩不断蒸发，从而形成蒸馏水与固体废弃物，可回收或填埋处理此部分形成的物质。为了预防蒸发器出现结垢，要预处理废水水质，将其含有的钙镁离子清除掉。
5工艺设计方案
火电厂在运行中，根据其对水质的实际要求，利用合理的回用技术满足其废水排放要求。循环利用废水，提高其回用效率，降低废排量，尽可能保护新水资源。根据国家相关规定中火电厂供排水整体规划，合理回用排废水，提高中水回用使用效率，引导系统自身尽最大可能实现水供给自给自足，节省现有水资源，降低用水需求量。
根据用水水质需求，利用冷却水循环实现不同用途的用水，提高循环使用效率。从长远角度出发，树立节水意识，不是单纯的考虑火电厂运行安全，企业领导还要加强节水宣传。
从火电厂发展角度出发，火电厂现有主要污水处理系统包含工业废水与生活污水处理站。现阶段，工农业污水处理站主要是工农业生产中制造的污水进行收集并处理，符合排放标准后方可再次排放，分离或絮凝沉淀等工艺处理其他企业生产中形成的含油与锅炉酸等形式的废水，有效控制废水中各类物质含量并将其保持在国家标准规定以下，如果超过国家排放标准，可将废水用于火电厂循环利用系统，从而提高其利用效率。
因此，对于电厂企业而言，可以根据企业自身水质需求，分别采用生活污水、含油废水及脱硫废水等污水处理系统中，对企业生产中形成的所有废水进行针对性的处理净化，争取再循环使用，以实现废水零排放目标。
综上所述，随着环境污染日益加剧，环境保护得到社会各界的重视，火电厂在其运行过程中，必须贯彻落实脱硫废水回用技术。在实际操作中，不但要确保蒸发能耗得到降低，还要重视降低污泥外排量，尽可能不适用化学品。经过大量实践证明，在预防薄膜结垢技术中，振动膜效果显著，提浓技术具有一定的可行性与经济价值，推动国家实现“零排放”目标。
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&&&&&&& 摘要：我国是煤炭资源消耗大国，煤化工产业众多。但发展煤化工产业的过程中存在着一定难题，如耗水量大，废水排放污染等等。在环保理念下为实现煤化工废水排放问题的有效解决，提出废水&零排放&设计，以实现废水处理技术创新应用从而解决废水污染问题。本文主要就煤化工行业高盐废水零排放技术做简要分析探讨，并提出了相关发展建议。
&&&&&&& 关键词：煤化工；零 排 放；高盐废水；建议
&&&&&&& 1 煤化工废水概况
&&&&&&& 根据煤焦化、煤气化、煤液化等生产工艺和用水目的的不同，各阶段煤化工废水的排放量、组成差异很大。
&&&&&&& 气化废水：煤气化是以煤或煤焦为原料，在一定的温度和压力条件下，将煤或煤焦与氧气、水蒸气等气化剂反应转化为水煤气的过程。碎煤加压气化废水，污染物浓度高，污染物成分复杂，废水中COD 浓度为 mg/L，同时含有挥发酚、氨氮及较少量的苯系物、芳环化合物等难降解物质，B/C值小于0.3，可生化性较差。水煤浆气化废水，有机物浓度低，COD浓度在 500 mg/L 左右，B/C 值大于 0.5，可生化性较好，但总溶解性固体物质(TDS) 浓度大于3000 mg/L，Cl-浓度在 500 mg/L左右。粉煤气化废水COD浓度与水煤浆气化废水大致相同，但TDS浓度大于10000 mg/L，Cl-浓度mg/L。煤气化废水是典型的高浓度难降解有机废水。
&&&&&&& 焦化废水：煤焦化是指煤炭在隔绝空气和高温加热的条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。在炼焦、煤气净化、焦油及粗苯加工精制等过程中容易产生含有酚、氨及大量有机物的工业废水，排放量大，成分复杂。以武钢焦化公司焦油车间蒸馏氨水废水水质特性为例，废水中COD平均含量为19302 mg/L，挥发酚含量1854mg/L，氨氮含量1457mg/L，油含量11286 mg/L。同时含有含氮硫类杂环化合物和苯系物、多环芳烃等。煤焦化废水水质易受煤质和炼焦工艺影响，废水达标处理的难度较大。
&&&&&&& 煤液化包括煤的直接液化和间接液化 2种工艺，是以煤为原料生产汽柴煤等油品的煤炭转化技术。煤液化废水主要来源于液化、加氢精制、加氢裂化等操作过程中产生的含酚、含氨氮等工业废水，成分复杂，可生化性差。煤液化废水具有油含量大，乳化程度高，难以生物降解的特点。
&&&&&&& 2 零排放技术方式
&&&&&&& 含盐废水经膜浓缩或热浓缩技术处理后产生的浓液，称为浓盐水，浓盐水的处置是真正实现废水零排放最重要的环节。实现浓盐水的零排放的方式主要分为两大类，一类是区域性的零排放，另一类属于厂区内的零排放。区域性的零排放主要是指项目周围区域内有可消纳浓盐水的其他企业或场所，通过综合利用的方式实现水资源的梯级利用，可消纳浓盐水的其他企业或场所包括炼铁高炉、洗煤厂等对水质要求较低的企业以及锅炉冲渣、煤场、渣场喷洒等。浓盐水的消耗量会受到周围企业的用水量、灰渣场及煤场面积、储存量等限制，且随着环保要求的提高灰渣场及煤场一般采取封闭措施， 因此水量消耗也有限。另一类则属于厂区内的零排放，即浓盐水综合利用的方式有限，必须通过膜法、蒸发、结晶、焚烧等方式对其进行处理，以实现零排放。
&&&&&&& （1）自然蒸发池法是建设面积较大的水池，贮存浓液，利用太阳能自然蒸发的方式蒸腾水分，使盐分留在池底定期清理，同时蒸发池需采用相应的防渗措施。该方式比较适合于降雨量小、蒸发量大、地广人稀地区，属于在经济上比较合理且的浓盐水处置方式。
&&&&&&& （2）蒸发结晶法是使浓液中的盐分以结晶方式析出。蒸发结晶的方式主要为多效蒸发处理技术及机械蒸汽再压缩循环蒸发技术。多效蒸发目前应用较多， 淡水回收率达到 90%左右。机械压缩结晶技术热效率较高，淡水的回收率可达到 98%，该技术设备投资大，目前在南非Sasol公司的煤间接液化项目及波兰 Debiensko 煤矿等处投入运行。
&&&&&&& （3）&NACE& 发是将反渗透和蒸馏技术结合为一体， 该工艺核心组件为&纳米结构高核电电解质&，它是一种商业纳米结构聚合物材料，该材料的性质是仅允许水分子通过，而其他离子无法通过。采用温度差作为分离驱动力。&NACE&工艺分离驱动力为温度差，可利用工业生产过程的余热、太阳能、地热，甚至不同深度采水的温差作为渗透推动力，即便是在低温差条件下也能运行，淡水回收率达到90%左右。产生的浓缩液进入炭化焚烧炉处理，该焚烧炉采用煤气发生炉通过燃煤，经高温裂解、气化产生高温混合煤气作为热源，燃烧的高温烟经过中和调节后加压成雾状的高盐废水对流混合，水分被瞬间蒸发，有机物被碳化。从碳化器中分离出的碳化物及少量无机盐和废渣一起进入除尘式二次燃烧室进行二次燃烧，将碳化微粒及游离碳全部燃尽，由此产生的高温尾气进入余热蒸汽锅炉，利用尾气余热生产蒸汽，以达到节本降耗的目的。烟气又进入洗涤器经充分洗涤后进入汽水分离器，最后经烟囱排放。
&&&&&&& （4）焚烧法是将浓液送入焚烧炉焚烧，产生以盐类为主的残渣。深井灌注法目前在美国、墨西哥等国家有应用实例。这种方式对自然地质条件要求很高，我国目前尚无相关法律法规和技术标准支持。
&&&&&&& 3&零排放&存在问题及建议
&&&&&&& 伴随国内外水处理技术及设备研发水平的进步，废水&零排放&在技术上是可行的。在实践操作层面，由于工艺装置不稳定、实际操作运行经验匮乏等原因，达到废水&零排放&的目标还存在一定困难，需要从技术、管理、经济及风险层面进一步优化。
&&&&&&& （1）结垢腐蚀问题：蒸发过程结垢造成腐蚀，高浓盐水在较高的盐浓度下容易出现结垢，且盐污水呈强酸性或强碱性，温度高，Cl-，容易造成金属设备及管道腐蚀。从目前三效蒸发结晶装置的运行情况来看，第Ⅱ、Ⅲ效蒸发器结垢问题突出，二次蒸汽泡沫大，导致设备传热阻力增加，蒸发器生产强度降低，单位蒸汽消耗量大。可采取通过投加酸碱、晶种、阻垢剂等药剂，创造防结垢腐蚀的反应条件。在膜处理、蒸发浓缩之前，加入石灰或纯碱、烧碱进行&净化&，防止碳酸钙和硫酸钙结垢。有条件的地区可以建设自然蒸发设施。
&&&&&&& （2）回用过程膜污染问题：回用过程膜产生有机污染在污水回用过程中，进水都含有一定浓度的有机物，目前有机物的膜污染是废水&零排放&应用中难以回避的问题。可采取的对策建议主要有：深度处理中增加高级氧化措施；活性炭 /活性焦吸附；选用耐污染的反渗透膜，如碟管式膜片膜柱。
&&&&&&& （3）投资运行成本高：煤化工项目废水&零排放&投资大，单位处理规模投资达2万元/(m3&d)， 是一般污水处理项目的5倍以上，&零排放&系统总投资一般占整个项目投资10%以上，在一定程度上降低了项目竞争力。煤化工项目废水&零排放&运行成本高，单位水处理直接成本高达11元/t，全成本34元/t，远高于目前我国新鲜水价，这也是企业实施&零排放&积极性不高的主要原因之一。解决废水&零排放&经济层面问题的主要建议包括：提高水价。目前企业所用工业用水成本为5-10元/t，企业实行&零排放&没有积极性；提高排污费；提高违法成本。只有当违法成本高于守法成本、企业新鲜水使用成本高于废水处理回用成本时，才能触动排污者的切身利益，使废水处理与回用变为自觉行动,减少废水排放。政府加快出台相关政策措施。
&&&&&&& 参考文献：
&&&&&&& [1]杜献亮. 煤化工行业高含盐废水处理及多效蒸发结晶技术的应用[J]. 煤炭与化工,-131+142.
&&&&&&& [2]吴秀章. 现代煤制油化工生产废水零排放的探索与实践[J]. 现代化工,-16+18.
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