1、引言

　　脫硫廢水的濃度和成分對于處理系統有著(zhù)直接影響，關(guān)系到處理系統的選擇。一般情況下，脫硫廢水表現為弱酸性，pH值處于4~6范圍內。由于脫硫廢水中含有大量的懸浮物，甚至質(zhì)量濃度可以達到數萬(wàn)mg/L。由于氟化物、COD以及重金屬?lài)乐爻瑯?，廢水中含有大量的1類(lèi)污染物，包括Hg、Pb等元素。廢水鹽分含量也十分高，廢水中含有大量Cl-、SO₃^2-以及SO₄^2-。

　　2、脫硫廢水蒸發(fā)處理技術(shù)

　　2.1 技術(shù)原理

　　利用廢水接觸熱煙氣，借助于煙道煙氣釋放的熱量，蒸發(fā)霧化狀態(tài)的脫硫廢水，將溶劑和溶劑完全分離，完成固液分離，達到零排放脫硫廢水的最終目的。蒸汽會(huì )跟著(zhù)經(jīng)過(guò)除塵處理的煙氣，進(jìn)入到脫硫塔內部，經(jīng)過(guò)脫硫塔對煙氣進(jìn)行噴淋冷卻之后，蒸汽冷凝下來(lái)，流入漿液的交換系統。在廢水中很復雜污染物被蒸發(fā)結晶為微小顆粒物，跟隨煙氣內部的飛灰一同被倉式泵和除塵系統所捕獲和收集，同時(shí)隨著(zhù)灰塵向外排出。

　　2.2 直接煙道煙氣回收噴霧蒸發(fā)技術(shù)

　　使用這種技術(shù)需要利用雙流體噴槍霧化脫硫廢水，在噴入煙道后，借助煙氣熱量讓廢水實(shí)現瞬間蒸發(fā)。在廢水蒸發(fā)之后會(huì )在煙氣粉煤灰上形成結晶鹽，除塵系統會(huì )收集結晶鹽，并伴隨粉煤灰排出。水蒸氣跟著(zhù)煙氣經(jīng)過(guò)脫硫塔，脫硫塔對水蒸氣進(jìn)行冷凝，成為新鮮水再次利用。使用這種工藝要在廢水進(jìn)入除塵器前蒸發(fā)，要對煙氣溫度進(jìn)行控制，保證煙氣溫度可以高出酸露點(diǎn)的溫度，否則容易導致除塵器的電極板出現腐蝕。在煙道內蒸發(fā)廢水必須要得到精準控制。脫硫廢水霧化后進(jìn)入除塵器前的蒸發(fā)情況，主要取決于煙道結構、煙氣溫度以及霧化粒徑的影響。

　　在除塵器之前煙道段必須達到足夠長(cháng)度，需要保證1s內霧化廢水可以達到完全氣化，安裝噴嘴的位置要根據流體動(dòng)力學(xué)展開(kāi)模擬分析，從而實(shí)現精準控制。由于煙道溫度升高，會(huì )加快廢水霧化的速度，要注意保證煙氣溫度在130℃以上。由于廢水霧化粒徑變小，液滴表面積會(huì )逐漸增大，這樣蒸發(fā)花費的時(shí)間會(huì )越短，速度更快。在液滴到煙道壁時(shí)已經(jīng)實(shí)現完全蒸發(fā)，不會(huì )出現黏壁的情況。如果霧化粒徑過(guò)于大，殘留下的未蒸發(fā)液滴逐漸增加，和煙道壁面接觸的液滴會(huì )逐漸增加。因此要將廢水霧化粒徑控制在50μm以?xún)取?/p>

　　2.3 旁路煙道噴霧蒸發(fā)技術(shù)

　　使用這種技術(shù)要設置獨立蒸發(fā)塔，從前端煙道向旁路煙道進(jìn)行引接，在將高溫煙氣引入到蒸發(fā)塔中時(shí)，利用煙氣調節閥對煙氣進(jìn)行控制，從煙道將煙氣流量引出。在脫硫廢水霧化之后，使用煙氣熱量蒸發(fā)霧化廢水。結晶鹽隨著(zhù)粉煤灰進(jìn)入到倉泵和除塵系統中，被收集起來(lái)，隨著(zhù)粉煤灰排出。在水蒸氣和煙氣進(jìn)入到脫硫塔之后，脫硫塔會(huì )將水蒸氣冷凝為新鮮水得到循環(huán)使用。

　　2.3.1 雙流體噴霧蒸發(fā)塔

　　蒸發(fā)塔使用雙流體的噴槍?zhuān)?jīng)過(guò)對空氣的壓縮霧化處理脫硫廢水。經(jīng)過(guò)SCR對煙氣脫硝后進(jìn)入到空預器前面的煙道，煙道的溫度設定為350℃~400℃之內，將5%煙氣量抽取出來(lái)。經(jīng)過(guò)預處理之后的廢水會(huì )被高壓泵引入到蒸發(fā)塔內，使用雙流體噴槍將霧化廢水向高溫煙氣噴射，廢水水分實(shí)現快速蒸發(fā)，完成增濕降溫之后煙氣會(huì )在除塵器煙道注入。廢水內部Mg2+、SO₄²⁺、Cl-以及重離子等污染物在蒸發(fā)干燥之后會(huì )形成細微顆粒，跟隨粉塵被除塵器捕集，水蒸氣將會(huì )進(jìn)入到脫硫塔中得到重復利用。

　　2.3.2 旋轉噴霧蒸發(fā)塔

　　使用旋轉霧化器，在高速旋轉形成離心力的作用下，讓廢水得到霧化處理。在空預器前部分鍋爐生成熱煙氣，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)塔頂的氣體在蒸發(fā)塔內均勻分布，廢水經(jīng)過(guò)霧化器被霧化成10μm~60μm的細霧滴，噴入到蒸發(fā)塔內，蒸發(fā)塔內熱煙氣和霧滴得到充分接觸，廢水被快速蒸發(fā)，水分會(huì )進(jìn)入到煙氣之中。在霧滴內鹽分結晶逐漸析出，混在煙氣粉塵中，隨著(zhù)煙氣進(jìn)入到除塵器中。除塵器收集起來(lái)，落在蒸發(fā)塔的底端被轉運。經(jīng)過(guò)處理之后煙氣會(huì )被排到主煙道之中。

　　3、技術(shù)比較

　　使用煙氣蒸發(fā)處理技術(shù)實(shí)現了零排放脫硫廢水。產(chǎn)生HCl氣態(tài)物質(zhì)讓廢水外排量有所增加，更增加了腐蝕煙道的風(fēng)險。

　　3.1 直接煙道和旁路煙道蒸發(fā)技術(shù)比較

　　使用直接煙道的噴霧蒸發(fā)技術(shù)要利用低溫煙氣，由于廢水蒸發(fā)速率相對較慢，且蒸發(fā)距離約為15m。能夠消耗的廢水量相對較小，存在廢水無(wú)法蒸發(fā)完全的情況，這樣會(huì )增加霧滴掛壁、煙道積灰結垢等風(fēng)險，讓鍋爐的穩定運行受到影響。

　　旁路煙道的蒸發(fā)技術(shù)需要使用高煙溫的煙氣，脫硫廢水在蒸發(fā)結晶處理后，煙氣會(huì )增加濕度，粉煤灰電阻降低，讓除塵器的除塵效率得到提高。由于脫硫廢水中氯鹽含量十分高，溢出少量氯更有助于汞氧化。由于機組的負荷帶來(lái)影響比較小，使得機組運行更加簡(jiǎn)單，適應鍋爐情況更好，有著(zhù)更高的可靠性。在空氣預熱器前控制抽取高溫煙氣開(kāi)度要在5%，脫硫液噴霧在蒸發(fā)之后會(huì )稍微影響煙溫。噴霧后空氣預熱器兩次風(fēng)溫會(huì )有所降低，其波動(dòng)在噴霧前屬于正常范疇，對于鍋爐熱效應產(chǎn)生微小的影響。

　　3.2 雙流體和旋轉噴霧蒸發(fā)塔的比較

　　雙流體的噴霧蒸發(fā)塔制造直徑小，其投資成本低，在布局上簡(jiǎn)單方便。在煙道內，雙流體的噴槍使用直線(xiàn)式布局，噴嘴區域形成不規則形的霧區，不規則形疊加覆蓋，很容易造成雜亂無(wú)章。旋轉霧化器要使用噴霧盤(pán)的高速旋轉形成均布圓錐形霧區，讓煙氣得到充分的接觸。雙流體噴槍要使用壓縮空氣作為主要動(dòng)力，需求大量的壓縮空氣，需要配備專(zhuān)用空壓機設備。旋轉霧化器采用電機驅動(dòng)方式，不再需要專(zhuān)門(mén)的壓縮空氣系統，整體系統簡(jiǎn)單明了。均衡控制霧化器的轉速，讓霧化特性得到充分利用，在操作上簡(jiǎn)易。

　　在煙道內靜止布置雙流體噴槍?zhuān)趪娚淇谌菀赘砂呓Y垢，導致噴嘴被堵塞，維護工作量有所增加，增加運營(yíng)成本。而旋轉霧化器由于處于高速旋轉的狀態(tài)，防堵塞，減少維修保養。采用雙流體噴槍對脫硫廢水進(jìn)行霧化，脫硫廢水需經(jīng)過(guò)軟化處理，而旋轉霧化裝置可以霧化懸浮物濃度不超過(guò)25%的脫硫廢水，其適用范圍更加廣泛。

　　4、結語(yǔ)

　　綜上所述，這種脫硫廢水煙氣回收噴霧蒸發(fā)技術(shù)在制造成本和運行成本上具有良好的經(jīng)濟優(yōu)勢。其中，為了提高煙氣蒸發(fā)系統穩定性，使用雙流體噴槍?zhuān)A處理廢水，避免廢水中鎂離子等易結垢離子，不會(huì )堵塞噴嘴。要控制煙氣溫度，避免被夾帶出去。在煙道內或者蒸發(fā)塔內需要安裝貼壁風(fēng)，減少廢水粘壁的情況，控制煙道受到的腐蝕。(來(lái)源：廣東聞?chuàng )P環(huán)境科技有限公司)