燃煤电厂脱硫废水零排放研究-北极星水处理网

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摘要：在燃煤电厂排出的脱硫废水中含有的污染物有很多，如硫化物、氟化物、悬浮物、重金属离子、COD 等含量都会超过国家标准，对环境的污染非常严重。如果将这些废水直接排放入河流中，会严重污染到水源和土壤。可以对燃煤电厂的脱硫废水中的零排放进行研究，以确保脱硫废水中的污水得到合理清理。基于此，本文主要对燃煤电厂脱硫废水零排放进行研究。

现阶段，随着我国经济发展水平的不断提高，社会也在不断进步，生产生活都和电力供应有着非常密切的关系，电力行业在社会生产发展中的作用越来越重要。我国火力发电厂数量多，燃煤电厂在生产电能中会导致大量二氧化硫的产生，严重污染大气质量，现在人们对这个问题给予了足够的重视，采取了一系列可行的措施来加以处理。湿法脱硫是常见的一种脱硫方法，虽然可以有效缓解大气污染的问题，但同时也会导致一定的水污染，如果能够实现脱硫废水零排放，可以大大提高电厂的社会效益，改善环境质量。

1 燃煤电厂脱硫废水主要来源及特性

1.1 脱硫废水来源

现在，在国内和国外燃煤电厂应用最为广泛的脱硫技术就是石灰石 - 石膏方式，其原理非常简单，可以有效脱除二氧化硫气体，并且还能对控制液体当中的颗粒浓度进行有效控制。但是为了维持内部的物质平衡，必然产生一些废水的排放，即脱硫废水，其中含有悬浮物、过饱和的硫酸盐、亚硫酸盐及重金属等污染物，其中很多的物质都是国家在环保标准中重要提出要处理的污染物，脱硫废水对环境造成了严重的影响，由此可见对于燃煤电厂的脱硫废水零排放十分必要。

1.2 脱硫废水主要特性

第一，水源质量不稳定。脱硫废水水质受到石灰石纯度、煤种类以及脱硫氧化风量等因素的影响，所以即使在同一脱硫装置中不同的时间段内水质也存在很大的差异；第二，含盐量比较高。在脱硫废水中，通常含盐量控制在 10000~40000 mg/L 之间；第三，悬浮物质含量比较高。在脱硫废水中，悬浮物的浓度质量受到燃煤种类的变化和脱硫运行工作状况的影响，通常在 6000~10000mg/L 之间，并且绝大部分的电厂脱硫废水能够在 2~3 小时之内自然的澄清，还有一少部分的废水在很长一段时间内很难自然澄清。

2 燃煤电厂脱硫废水环保技术

2.1 去重金属

电厂废水当中不仅含有硫化物，同时也有较大含量的重金属，重金属也就因此成为了废水处理工作的重点。现在的技术手段当中，碱性药剂的应用非常广泛，这些碱性药剂可以和废水中的重金属融合起来，这样一来，其就会形成沉淀，从而脱离废水。同时也由于使用了碱性药剂，在处理重金属元素时，也会大大提高其酸碱度，很多氢氧化物也因此可以排除。

2.2 去除氟原子

氟原子的去除首先需要将废水排放到废水池当中，加入适量的石灰，之后在混合池进行反应，最后加入碱性药剂，在充分混合一段时间之后，其中的氟原子即可去除。

2.3 处理絮凝物

工业废水的处理具有一定的综合性，需要采用的处理技术类型较多。正常来说，在废水中的重金属元素和氟原子被去除之后，还要继续进行絮凝处理，加入絮凝药物的目的在于让先前沉降的重金属物质形成更大体积的沉淀颗粒，并且可以在处理池底部完全混合，这样就可以为去除污染物带来更好的条件。

3 燃煤电厂脱硫废水的处理工艺

3.1 多效蒸发和结晶的工艺

一般，燃煤电厂处理脱硫废水都会采用多效蒸发和结晶的工艺。其中蒸发的系统分为四个部分即预热部分、热能回收部分、结晶部分、附属系统。一般都是将废水排入到统一的器皿中，随后放入热交换的水箱中，排放退热的气体，保证水的零污染排放。在燃煤电厂中，石灰碳酸钠软化 +MED 蒸发浓缩 + 结晶工艺是一种经常见到的工艺，就是在进行预处理过程中彻底的清除硬度离子，之后再通过澄清和过滤的方式进行处理，还要采用多效蒸发仪器对废水进行浓缩，最后进入结晶器中制作结晶盐。该工艺是把硬度和重金属离子联合在一起进行清除，蒸发结晶装置不会产生污垢。除此之外，由于脱硫废水的硬度比较高，碱度非常低，因此通常情况下对废水进行软化处理时会选择石灰和碳酸钠两种相结合的方式，这样经过软化之后的水资源过滤之后进入到多效蒸发系统，废水经过蒸发处理之后水质能够达到回用标准。

3.2 机械蒸汽再压缩处理工艺

目前，虽然卧式喷淋水平管膜蒸器得到了广泛应用，但是在脱硫废水处理的时候不适应，主要是因为其需要使用阻力比较大的喷头，如果水流速度没有得到有效控制在水平管道上就非常容易结垢。目前，废水排放技术领先的公司都是采用立式降膜蒸发器，立式降膜蒸发器与卧式蒸发器相较，前者的发展已经比较成熟，在使用过程中要优于卧式蒸发器，该技术包括蒸发系统和结晶系统，是当前比较有效的一种处理脱硫废水的方法。这一技术的工作原理是指在对钙和镁离子进行软化和去除的同时，添加适量防止污水结垢的阻垢剂，之后采用脱气仪器将空气和溶解的 CO₂去除，并且在蒸发器中将废水蒸发掉，该技术没有统一的标准，技术的应用主要靠经验的积累。

3.3 新型废水喷雾蒸发处理

烟道蒸发是一种比较新型的废水喷雾蒸发处理技术，主要是把脱硫废水中的泵输送到灰尘清除仪器前的烟道，然后再通过利用压缩空气在烟道内部雾化烟道，再将雾化之后的废水快速的蒸发掉；做好此工作之后废水中的固体物，包括重金属、杂质以及各种类型的金属盐等，将其与灰尘一起进入到电灰尘处理器中，并且被电极捕捉；最后随着灰尘一起向外部排出去，如图 1 是新型废水喷雾蒸发处理工艺示意图。

4 燃煤电厂脱硫废水零排放应用实践分析

某燃煤电厂在脱硫的过程中采取石灰石与石膏法相结合的脱硫工艺处理烟气中的 SO₂ 气体，工艺步骤为：首先在设备中将石灰石加工变成粉末，粉末对水进行吸收，将其制作成为石灰石浆液，可以将其作为脱硫剂进行备用；同时在泵的作用下将脱硫剂注入到塔的顶部，底部在引风机的作用下进入到锅炉烟道气，在气液逆向流动的过程中脱硫剂吸收烟道气中存在的 SO₂，并且在吸收 SO₂ 前，要想更好的使烟道气和浆液充分接触，应该促使添加的空气喷嘴不断的朝着吸收塔内部注入空气，之后将溶解在水中的 SO₂氧化，由 HSO^3- 氧化成 H⁺ 和 SO^4-；在酸性的作用下浆液会溶解生成钙离子，Ca²⁺ 与 SO^4- 接触就会生产 CaSO₄ 沉淀，之后将生产的物质作为建筑材料。其次将浆液接触过的烟气经过吸收塔之后水蒸气就达到了饱和状态，随后将下游烟气系统进行加热，这样温度就会在升高之后排空，也能确保烟道气中的硫出现脱除和利用。表 1 所示是这一燃煤厂在进行废水处理之后水质的检测情况。

根据表 1 的数据显示，对废水进行处理之后废水的质量有了非常显著的改善。

（1）这一燃煤电厂使用的煤炭绝大多数都是低硫燃煤，在没有对废水进行处理之前 pH 值在 6.5~7.4 之间，并且废水呈现弱酸性，不可以直接将废水排放出去；废水在经过处理之后废水呈现中性。

（2）从实践分析中可以看出，采用物理化学方法对废水进行处理能够很好的清除废水中存在的污染物质，并且通过处理之后废水基本上可以对电厂用水的水质要求进行满足，也可确保其得到重复利用，从而既促使用水量得到节省，也提升了经济效益。

5 结语

综上所述，目前在我国电力生产方式上，虽然风电、水电、核电等得到大力发展，但火力发电仍然会是主要的发电工艺，但是火力发电所产生的废气废水污染也会在一定程度上限制电力行业的发展。这就需要我们对这个问题给予足够的重视，努力实现脱硫废水零排放，这样就需要对处理工艺进行更深入的研究。

参考文献：

[1] 叶春松，罗珊，张弦等 . 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺 [J]. 热力发电，2016,（09）：105-108.

[2]杨建浩 .燃煤电厂脱硫废水零排放工艺分析 [J].科技创新与应用， 2016,（31）：143.

[3] 钱感 , 关洪银 . 燃煤电厂脱硫废水综合处理工艺 [J]. 水处理技术， 2017,（02）：136-138.

[4] 杨跃伞，苑志华，张净瑞等 . 燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展 [J]. 水处理技术，2017,（06）：29-33.

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