水管理是发电厂业主的首要任务。有许多因素可以使它成为一个特别令人担忧的问题,例如对废水排放的更严格的环境限制,区域水资源短缺,以及公众对发电厂的看法。实现零液体排放(ZLD)可以帮助解决这些问题。
ZLD工艺消除了废水处理循环结束时的排放,并允许处理过的水以各种有利的方式回收和再利用。
虽然有助于水的再利用,但实施ZLD的决定很可能是出于对工厂环境排放困难的担忧。当水中充满难以处理的化学物质时,通常会选择这种方法。它还可以消除排放许可证的需要。
零液体排放与蒸汽电力行业尤其相关,因为燃煤电厂有大量的水需求和具有挑战性的水排放。需要大量的水用于冷却塔、淬火底灰和烟气洗涤。由于烟气脱硫(FGD)过程,电厂废水中重金属含量较高。
电力行业最近面临着自1982年以来最严格的重金属排放指导方针。环保署目前废水的指导方针在2015年最终确定,他们呼吁零排放来自飞灰和底灰废物流的污染物。他们首次对发电厂排放的废水中的重金属含量进行了联邦限制。
在过去的几十年里,由于发电厂试图满足更严格的联邦和州空气污染要求,FGD系统已被用于去除二氧化硫排放。烟气脱硫过程产生的废水含有高浓度的重金属,如砷、汞和硒,以及氯化物、总溶解固体(TSS)和营养物质,这些都对环境有害。
沉淀池可以去除烟气废水中的悬浮固体和金属颗粒。ZLD工艺允许将这些金属浓缩在盐中,并将废水蒸馏。
公众的认知
ZLD技术不仅为消除废水的环境挑战提供了解决方案,而且还减少了发电厂需要从其他来源(如河流、湖泊或含水层)汲取的水量,以维持工厂的持续运行。
该策略可以帮助工厂实现环境管理目标,并改善它们在社区中的看法,减轻公众对工厂对受影响供水的影响的担忧。
例如,佛罗里达州中西部的一家燃煤电厂在2017年修改了废水处理技术,增加了可以重新利用废水而不是丢弃废水的设备,实现了零液体排放,避免了向当地水道排放。
以前,废水会被排到附近的坦帕湾,在那里它会增加对海洋生物有潜在危害的氮含量。相反,这家工厂从波尔克县和莱克兰市和桑布利市收集再生水,用于冷却用水。这是一个双赢的局面。
在全球范围内,污水处理法规正变得越来越严格,预计所有地区将在未来几年加强治理。例如,在中国,为了获得新电厂的批准,一些公司被要求采用ZLD水处理技术。
它是如何工作的?
传统的ZLD系统是一种整体的水和废水处理方法。它通常包括对作为工厂潜在资源的所有废水来源的评估,并对ZLD工艺结束时可重复使用的水进行评估。ZLD方法通常包括预处理与澄清,软化,过滤,反渗透(RO),以及相关的增稠和脱水。
反渗透通过一系列膜浓缩了废水的大部分溶解固体,产生了TDS含量高的废水流,但减少了需要处理的废水总量。使用反渗透系统有助于减少结晶器的尺寸。然而,反渗透浓缩液通常需要预软化以避免膜结垢。
建议采用两步预处理工艺-冷石灰软化和过滤。石灰软化降低了高pH值,高pH值来自于水中的元素,如钙、镁和二氧化硅,这些元素可能会导致反渗透设备的污染或结垢。
- 在第一步,a固体接触澄清器™可用于去除水中的硬度。澄清剂的活性延长了下游超滤膜的寿命,减少了清洗循环次数。它结合了混合,内部固体再循环,温和絮凝,重力沉降在一个单一的单位。
- 另一个预处理步骤是过滤。WesTech的超滤膜系统可以用来去除任何残留的固体颗粒。反冲洗水被循环回澄清池。
然后,如果初始盐度不是太高,反渗透用于在浓度的初级阶段从废水流中去除大量溶解的固体。西泰开发了反渗透系统在过去的10年里被市政当局和工业部门可靠地使用。反渗透系统设计用于与其他预处理工艺设备集成。
一个相关的ZLD工艺步骤是污泥处理。WesTech公司的固体接触澄清器可用于这一阶段,其中底流被泵入浓缩器,这增加了污泥的浓度。当溢流被送回澄清池时,增稠的下流被送到压滤机或压力脱水过滤器。
蒸发在ZLD中起着突出的作用,因为它消除了废物流。这降低了固化废物的处理成本。虽然一些ZLD系统继续使用热技术,因为它可以处理更广泛的废物流,但今天的典型工艺涉及膜和传统的物理/化学处理选项- pH值调整,沉淀,澄清和过滤-以去除微量金属和硬度。
蒙大拿州一家发电厂的传统ZLD系统依赖于西泰公司的设备来减少浓缩物,并在废水喷雾干燥机对最后的浓缩浆液进行脱水之前尽可能多地回收液体。
下面是蒙大拿工厂的工艺流程表。
在一个有效的ZLD系统中,所有废水都成为植物补充水的潜在来源。增稠和脱水过程中的小流量加起来可以节省大量的水。
膜基技术降低了废水处理的成本和能源消耗,使ZLD在发电厂更加可行和可持续。采用该技术,ZLD过程中没有消除卤水结晶器和蒸发池,但RO减少了注入结晶器或蒸发池的卤水。
最佳选择
ZLD技术的成本可以通过销售有价值的副产品(如碳酸钙、关键金属和元素)来部分抵消,这可以带来额外的收入。雷竞技提现总投注额什么意思
虽然实施ZLD技术有很多原因,但最重要的是对放电的监管考虑。
的确,ZLD是一个技术性很强的过程,比传统的废水处理和处置需要更多的能源和资本投资。然而,对去除FGD废水的担忧,全球水密集型产业加速增长带来的淡水短缺,繁琐的政府排放许可证,干旱和气候变化将优先考虑ZLD的使用。为了回应公众舆论,决策者将推动监管激励措施,这可能使ZLD成为未来的基本选择。