自动化技术|“以废治废”新路子 碱性废水作脱硫剂

水暖之家讯：将碱性的印染废水作为中小型热电锅炉脱硫剂，在实现烟气达标排放的同时，还完成了印染废水预处理，降低污水处理成本。这一工艺已经在浙江航民股份有限公司3家热电企业持续、稳定运行了一年半，节能减排效果超过预期。

中国环保产业协会锅炉炉窑除尘脱硫委员会副主任委员庄德安告诉记者，“以废治废”是国家提倡的污染防治理念，对于中小热电联产机组来说，要因地制宜、因炉制宜、因煤制宜来选择多元化的烟气处理方式，实现污染综合防治和废弃物综合利用。

利用印染废水脱硫，全国不乏先例，但能够实现长期、稳定、达标运行的案例极少，这一思路也曾引发不少争议。浙江航民的项目运行情况到底如何?其工艺技术与其他项目有何不同?

为什么选用印染废水作脱硫剂?

废水中含有较高浓度的氢氧化钠等碱性物质，不但节省了购买脱硫剂的费用和水电费，经过脱硫后排放的废水也完成了预处理

中小型热电机组是目前我国中小城市和经济开发区、工业园区的主要集中供热设施，总装机容量已占火电机组总装机容量的18%左右。新修订的《火电厂大气污染物排放标准》对二氧化硫、烟尘排放浓度限值提出了更严格的规定。对小型供热机组来说，满足新标准要求有较大难度。

“虽然石灰石-石膏法具有脱硫效率高、运行可靠、适应性强等特点，占据了国内脱硫市场的大部分份额，但其技术系统电耗大，运行成本高，特别是副产物——脱硫石膏的处置已成为一个行业难题。”庄德安说，“寻找多元化的技术已经势在必行”。

“以废治废”是很好的思路。据北京纺织环保中心研究员杨书铭介绍，印染行业废水产生量较大，一般每印染1吨纺织品，需耗水100～200吨，其中80%～90%成为废水，废水中含有较高浓度的氢氧化钠等碱性物质。早在上世纪80年代，就有利用印染废水处理锅炉烟气的实践，但当时的主要目的是除尘而非脱硫。若以碱性印染废水作为脱硫剂，不但节省了购买脱硫剂的费用和水电费，经过脱硫后排放的废水也同时完成了中和、过滤等预处理，其pH值降到8左右，无需加酸中和便可直接进行生化处理，可有效降低污水处理成本。

虽然印染废水脱硫有不少失败案例，但善于算经济账的浙商仍开始了新一轮尝试。上海绿澄环保科技有限公司、浙江航民实业集团有限公司、上海环境保护科学研究院设计所等单位联合开发了利用印染废水进行烟气脱硫除尘的技术，并在浙江航民股份公司热电分公司4×75t/h循环流化床锅炉试用成功。此后，这一技术又被应用到航民集团的另外10台锅炉以及新疆金疆化纤等多家单位的燃煤锅炉上。

据上海绿澄环保科技有限公司董事长徐全林介绍，印染废水作为二氧化硫的吸收液，其吸收强度大，反应速度快，较小的液气比可达到较高的脱硫效率。相关技术负责人向记者展示了1000毫升不同pH值印染废水脱硫容量的试验数据值。pH值为10.5的水样，当pH值降到8时，二氧化硫吸收量为0.72克;pH值为11的水样，当pH值降到8时，二氧化硫吸收量为1.25克。

以往的实践为何难以达标?

成败取决于细节，以往不少项目的除尘和脱硫工序都在同一座塔内进行

“脱硫塔1进出口二氧化硫浓度分别为732mg/Nm3、23mg/Nm3，烟尘出口浓度为23.7mg/Nm3;脱硫塔2进出口二氧化硫浓度分别为686mg/Nm3、23mg/Nm3，烟尘出口浓度为20.0mg/Nm3;脱硫效率分别为97.7%、96.4%。”

这是杭州市环境监测中心站去年5月对杭州航民热电有限公司7台35t/h链条炉排锅炉进行监测的参数。同样的工艺思路，为何此前大多数印染废水脱硫项目中，二氧化硫去除率仅50%左右且难以稳定运行?

“成败取决于细节。”庄德安说，“通过对多个同类案例的调研发现，不少项目采用除尘脱硫一体化技术，即除尘和脱硫工序都在同一座塔内进行。而国家相关技术已经明确，20吨以上的锅炉烟气处理必须先除尘再脱硫。”据介绍，目前国内此类项目规模较小，多数应用于35t/h及以下燃煤工业锅炉，设备简陋，脱硫塔大多在原水膜除尘器基础上改造而成。此外，在技术应用过程中，由于印染废水中的大量纤维杂质难以分离去除，脱硫系统堵塞现象比较严重，也影响了脱硫系统的连续稳定运行。

而且，这一工艺的特点决定了其只适用于中、低硫煤，难以适应高硫煤。“这也是不少企业难以连续、稳定、达标运行的原因之一。”庄德安说。

如何提高脱硫效率?

增设平衡碱罐补充钠碱脱硫剂，整个过程采用DCS自动控制系统控制

“找准已有问题并通过技术集成加以解决，印染废水脱硫工艺技术已经具备了推广应用的条件。”庄德安表示。

浙江航民股份公司旗下有6家规模以上印染企业，2009年，印染废水日均排放量达6万吨以上，而其下属3家热电公司配置了7×75t/h循环流化床锅炉和7×35t/h链条炉排锅炉及发电机组，年耗煤近60万吨。

在浙江航民4×75t/h循环流化床锅炉烟气脱硫工程现场，技术人员向记者介绍了烟气和印染废水“相互净化”的过程。一方面，烟气经过7.2万伏三电场电除尘器除尘后，由引风机送至脱硫吸收塔，经过预喷淋处理后，在吸收塔内与印染废水逆向接触，烟气中的二氧化硫被吸收，净烟气通过除雾器后由烟囱排放。另一方面，印染废水经气吹式超细栅网过滤机过滤后，进入pH调节池，均匀水质后，通过脱硫液循环泵打入吸收塔，经喷嘴雾化后与烟气逆向接触。吸收二氧化硫后的废液流入沉淀池，经沉淀后上清液流入氧化池曝气，曝气氧化后的废液进入回流池，排入污水处理厂处理。

“考虑到印染废水碱度不稳定会影响脱硫效果，所以增设平衡碱罐补充钠碱脱硫剂，整个过程采用DCS自动控制系统控制。”技术人员介绍说。

据介绍，浙江航民4×75t/h循环流化床锅炉烟气脱硫系统自投运以来，运行稳定，在液气比小于2.0时，二氧化硫排放浓度在50mg/m3左右，烟尘浓度在20mg/m3左右，全年减排二氧化硫5000余吨。

浙江航民集团董事长朱重庆给记者算了一笔账，因为省去了购买脱硫剂和处理副产物的费用，加上节省的电耗，利用印染废水脱硫的运行成本仅为石灰石—石膏法的20%~30%。同时，这一工艺对废水完成了预处理，每年可节省治污成本1000余万元。

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