燃煤电厂脱硫废水零排放研究

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。

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