堿性廢水用作脫硫劑 節能減排效果超預期
將堿性的印染廢水作為中小型熱電鍋爐脫硫劑，在實現煙氣達標排放的同時，還完成了印染廢水預處理，降低污水處理成本。這一工藝已經在浙江航民股份有限公司3家熱電企業持續、穩定運行了一年半，節能減排效果超過預期。
中國環保產業協會鍋爐爐窯除塵脫硫委員會副主任委員莊德安告訴記者，“以廢治廢”是國家提倡的污染防治理念，對于中小熱電聯產機組來說，要因地制宜、因爐制宜、因煤制宜來選擇多元化的煙氣處理方式，實現污染綜合防治和廢棄物綜合利用。
利用印染廢水脫硫，全國不乏先例，但能夠實現長期、穩定、達標運行的案例極少，這一思路也曾引發不少爭議。浙江航民的項目運行情況到底如何？其工藝技術與其他項目有何不同？
為什么選用印染廢水作脫硫劑？
廢水中含有較高濃度的氫氧化鈉等堿性物質，不但節省了購買脫硫劑的費用和水電費，經過脫硫后排放的廢水也完成了預處理
中小型熱電機組是目前我國中小城市和經濟開發區、工業園區的主要集中供熱設施，總裝機容量已占火電機組總裝機容量的18％左右。新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》對二氧化硫、煙塵排放濃度限值提出了更嚴格的規定。對小型供熱機組來說，滿足新標準要求有較大難度。
“雖然石灰石－石膏法具有脫硫效率高、運行可靠、適應性強等特點，占據了國內脫硫市場的大部分份額，但其技術系統電耗大，運行成本高，特別是副產物——脫硫石膏的處置已成為一個行業難題。”莊德安說，“尋找多元化的技術已經勢在必行”。
“以廢治廢”是很好的思路。據北京紡織環保中心研究員楊書銘介紹，印染行業廢水產生量較大，一般每印染1噸紡織品，需耗水100～200噸，其中80％～90％成為廢水，廢水中含有較高濃度的氫氧化鈉等堿性物質。早在上世紀80年代，就有利用印染廢水處理鍋爐煙氣的實踐，但當時的主要目的是除塵而非脫硫。若以堿性印染廢水作為脫硫劑，不但節省了購買脫硫劑的費用和水電費，經過脫硫后排放的廢水也同時完成了中和、過濾等預處理，其pH值降到8左右，無需加酸中和便可直接進行生化處理，可有效降低污水處理成本。
雖然印染廢水脫硫有不少失敗案例，但善于算經濟賬的浙商仍開始了新一輪嘗試。上海綠澄環保科技有限公司、浙江航民實業集團有限公司、上海環境保護科學研究院設計所等單位聯合開發了利用印染廢水進行煙氣脫硫除塵的技術，并在浙江航民股份公司熱電分公司4×75t/h循環流化床鍋爐試用成功。此后，這一技術又被應用到航民集團的另外10臺鍋爐以及新疆金疆化纖等多家單位的燃煤鍋爐上。
據上海綠澄環保科技有限公司董事長徐全林介紹，印染廢水作為二氧化硫的吸收液，其吸收強度大，反應速度快，較小的液氣比可達到較高的脫硫效率。相關技術負責人向記者展示了1000毫升不同pH值印染廢水脫硫容量的試驗數據值。pH值為10.5的水樣，當pH值降到8時，二氧化硫吸收量為0.72克；pH值為11的水樣，當pH值降到8時，二氧化硫吸收量為1.25克。
以往的實踐為何難以達標？
成敗取決于細節，以往不少項目的除塵和脫硫工序都在同一座塔內進行
“脫硫塔1進出口二氧化硫濃度分別為732mg/Nm3、23mg/Nm3，煙塵出口濃度為23.7mg/Nm3；脫硫塔2進出口二氧化硫濃度分別為686mg/Nm3、23mg/Nm3，煙塵出口濃度為20.0mg/Nm3；脫硫效率分別為97.7％、96.4％。”
這是杭州市環境監測中心站去年5月對杭州航民熱電有限公司7臺35t/h鏈條爐排鍋爐進行監測的參數。同樣的工藝思路，為何此前大多數印染廢水脫硫項目中，二氧化硫去除率僅50％左右且難以穩定運行？
“成敗取決于細節。”莊德安說，“通過對多個同類案例的調研發現，不少項目采用除塵脫硫一體化技術，即除塵和脫硫工序都在同一座塔內進行。而國家相關技術已經明確，20噸以上的鍋爐煙氣處理必須先除塵再脫硫。”據介紹，目前國內此類項目規模較小，多數應用于35t/h及以下燃煤工業鍋爐，設備簡陋，脫硫塔大多在原水膜除塵器基礎上改造而成。此外，在技術應用過程中，由于印染廢水中的大量纖維雜質難以分離去除，脫硫系統堵塞現象比較嚴重，也影響了脫硫系統的連續穩定運行。
而且，這一工藝的特點決定了其只適用于中、低硫煤，難以適應高硫煤。“這也是不少企業難以連續、穩定、達標運行的原因之一。”莊德安說。
如何提高脫硫效率？
增設平衡堿罐補充鈉堿脫硫劑，整個過程采用DCS自動控制系統控制
“找準已有問題并通過技術集成加以解決，印染廢水脫硫工藝技術已經具備了推廣應用的條件。”莊德安表示。
浙江航民股份公司旗下有6家規模以上印染企業，2009年，印染廢水日均排放量達6萬噸以上，而其下屬3家熱電公司配置了7×75t/h循環流化床鍋爐和7×35t/h鏈條爐排鍋爐及發電機組，年耗煤近60萬噸。
在浙江航民4×75t/h循環流化床鍋爐煙氣脫硫工程現場，技術人員向記者介紹了煙氣和印染廢水“相互凈化”的過程。一方面，煙氣經過7.2萬伏三電場電除塵器除塵后，由引風機送至脫硫吸收塔，經過預噴淋處理后，在吸收塔內與印染廢水逆向接觸，煙氣中的二氧化硫被吸收，凈煙氣通過除霧器后由煙囪排放。另一方面，印染廢水經氣吹式超細柵網過濾機過濾后，進入pH調節池，均勻水質后，通過脫硫液循環泵打入吸收塔，經噴嘴霧化后與煙氣逆向接觸。吸收二氧化硫后的廢液流入沉淀池，經沉淀后上清液流入氧化池曝氣，曝氣氧化后的廢液進入回流池，排入污水處理廠處理。
“考慮到印染廢水堿度不穩定會影響脫硫效果，所以增設平衡堿罐補充鈉堿脫硫劑，整個過程采用DCS自動控制系統控制。”技術人員介紹說。
據介紹，浙江航民4×75t/h循環流化床鍋爐煙氣脫硫系統自投運以來，運行穩定，在液氣比小于2.0時，二氧化硫排放濃度在50mg/m3左右，煙塵濃度在20mg/m3左右，全年減排二氧化硫5000余噸。
浙江航民集團董事長朱重慶給記者算了一筆賬，因為省去了購買脫硫劑和處理副產物的費用，加上節省的電耗，利用印染廢水脫硫的運行成本僅為石灰石—石膏法的20％~30％。同時，這一工藝對廢水完成了預處理，每年可節省治污成本1000余萬元。
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