湿法烟气脱硫废水处理研究进展-第2页-北极星水处理网

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4、脱硫废水污染物的去除

近年来，湿法烟气脱硫废水的处理方法多种多样，如物理化学法、电化学法、生物法、喷雾干燥法等，对脱硫废水中复杂污染物的去除也尝试了多种方法，笔者总结了国内外对脱硫废水中不同成分的处理方法。

4.1 重金属离子的去除

脱硫废水中的重金属主要包括Hg、Cd、Cr、Pb、Ni、Zn、Cu、Mn等。Zhongbiao Wu等[11]利用水溶性壳聚糖去除脱硫废水中的重金属，在pH为5~9时，壳聚糖对Mn2+的作用表现为3个阶段，即吸附、氢氧化锰沉淀、氢氧化锰与壳聚糖-Mn2+络合物的共沉淀，壳聚糖对Mn2+有较好的去除效果。NaYin等[12]应用陶瓷膜超滤处理脱硫废水中的重金属离子，但膜污染问题较为严重。BaohongGuan等[13]研究了水溶性壳聚糖对烟气脱硫废水中Mn2+和Zn2+的去除，结果表明，壳聚糖螯合后可以有效去除Mn2+和Zn2+，并使处理后的脱硫废水产生的沉淀物更易分离。Y.H.Huang等[14]应用混合零价铁工艺处理烟气脱硫废水中的Hg，去除效果可以达到10-12级。陈涛等[15]对SRB厌氧生物处理技术处理脱硫废水进行了机理探讨，认为在厌氧条件下溶解态S2-与重金属离子反应生成金属硫化物沉淀。

4.2 氯离子的去除

废水中氯离子的去除通常采用以下方法：沉淀盐，采用Ag+或Hg+与Cl-生成沉淀;分离拦截，蒸发或膜过滤将Cl-去除;离子交换，采用离子交换树脂去除Cl-;氧化还原，电解或电渗析将Cl-去除。但这些方法还未应用到脱硫废水的实际工程处理中，可以作为考虑范围。XuelianWu等[16]提出采用电化学法去除硫酸锌溶液中的氯离子，以铜板作为工作电极和辅助电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，结果表明，在阳极电势为0.6V、50 W超声搅拌3 h时Cl-的去除率可达到54.5%。T. Kameda等[17, 18]利用镁-铝氧化物同时去除CaCl2溶液中的Cl-和Ca2+，当镁-铝氧化物与CaCl2的物质的量比为20、投加量为0.25mol/L、溶液温度60 ℃、反应时间0.5 h时，Cl-和Ca2+的去除率分别为98.2%和93.0%。LiangLv等[19]利用ZnAl-NO3-LDHs作为阴离子交换剂去除溶液中的氯离子，n(Zn)∶n(Al)为2时的ZnAl-NO3-LDHs对氯离子的去除能力极强，溶液pH为5.0~8.0时影响不大，温度升高会影响阴离子的交换率，在Cl-去除过程中NO3-LDHs结构逐渐变为Cl-LDHs。R.S.Gärtner 等[20]使用电渗析方法从混合溶剂的碳酸钠溶液中选择性去除氯离子，其中CM-A膜对氯离子的选择性最高。

4.3 硫酸根的去除

在脱硫废水中SO42-与Ca2+可形成溶解度较小的硫酸钙沉淀，但剩余的SO42-浓度依然很大，虽然排放标准对其浓度没有限定，对它的去除仍然有必要。R.Haghsheno等[21]采用阴离子交换树脂去除SO42-，当离子交换树脂的剂量为1000 g/L时，对SO42-去除效果很明显。R. Silva等[22]研究了铝酸盐胶体共沉淀去除SO42-的方法，SO42-去除率可达80%。潘嘉川等[23]研究了海洋硫酸盐还原菌群对烟气脱硫废水中SO42-的处理效果，结果表明，SRB-2菌群为中温硫酸盐还原菌群，可在SO42-为5200 mg/L的条件下生长，对烟气脱硫废水中的硫酸根有较明显的去除效果。程珺煜等[24]利用Zn/Al双金属氧化物吸附水中的SO42-，饱和吸附量可达63.4mg/g，且该吸附剂可重复使用。

4.4 COD的去除

在脱硫废水中COD不是通常废水中的有机物，与其同时存在的还有重金属等有毒有害物质，所以不能采用微生物法进行去除。林海等[25]对烟气脱硫废水出口水污泥中还原性无机硫的氧化菌种进行研究，结果表明，经过筛选、分离、驯化后，得到生物氧化性能较好的菌株，在模拟废水培养基中对COD的去除率达到85%。郗丽娟等[26]研究了改性铵型沸石对脱硫废水的处理，当沸石投加量为6g、吸附温度30 ℃、吸附时间5h时，脱硫废水中的COD去除率达到80%以上。在日本，一般采用专用吸附剂和树脂去除脱硫废水中的COD，且吸附剂饱和后可再生循环，反复处理[27]。

4.5 氟离子的去除

对于脱硫废水中的氟离子通常采用沉淀法去除。龚本涛[28]采用化学沉淀—混凝法去除电厂脱硫废水中的氟化物，沉淀剂为Ca(OH)2、混凝剂为Al2(SO4)3，确定最佳n(Ca)∶n(F)为1∶1.5，最佳n(Al)∶n(F)为3∶2，可将废水中140~200mg/L的氟降至10 mg/L以下，达到排放标准要求。徐宏建等[29]研究发现氯化钙除氟性能优于氢氧化钙，在最佳处理条件下除氟效率高达95%以上。盘思伟等[30]研究了F-Ca二阶段沉淀法，通过2次中和沉淀去除脱硫废水中的高浓度氟离子，结果表明F-从101mg/L降至7.3 mg/L，达到了很好的去除效果。

4.6 硒的去除

当硒以+4价亚硒酸钙(CaSeO3)存在于飞灰与脱硫石膏中时，其溶解度小，所以毒性较小，但在脱硫废水中硒以+6价硒酸盐的形式存在[31]，毒性很强，传统的物理化学法无法有效去除。S. W.Van Ginkel等[32]研究了氢基质膜生物膜反应器对脱硫废水中硒的去除，可以达到很好的效果。美国针对脱硫废水的硒污染问题进行了大量研究，如人工湿地垂直过滤法、生物发酵法等，但都因投资成本高、处理效果不理想等没有应用到实际工程中[33]。我国对脱硫废水硒污染的研究报道较少，随着湿法脱硫工艺的广泛应用，应该引起足够的重视。

5、总结与展望

随着我国火力发电建设力度的逐渐加大和环保要求的不断提高，对火电厂烟气中二氧化硫的排放要求也逐步提高，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺作为一种有效的方法在火力发电行业中被广泛应用，但缺点是会产生脱硫废水。目前我国对脱硫废水的处理还处在探索阶段，需要解决以下问题：

(1)对脱硫废水中氯离子和硫酸根处理研究不够。经过中和、絮凝、沉淀工艺处理后，水中氯离子浓度依然很高，不能直接排放，需经过后续处理，但后续处理会增加运行投资的费用，这成为脱硫废水处理中的一个难题，需要在考虑经济性的同时加大研究力度。

(2)在脱硫废水水质分析时，应将COD和氨氮也列入其中。脱硫废水中的COD主要是还原态的无机物连二硫酸盐和亚硫酸盐，与通常废水中COD的处理工艺有一定差别，氨氮主要来源于烟气中的氮氧化物，也需处理后才可以排放。

(3)考虑脱硫废水中的硒污染问题。美国对此已开展了一系列研究，但还未找到合理的处理方法，在今后的工作中需要同国外同行相互交流，吸取经验，研究出更有效的脱硫废水处理方案。

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