石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水處理

徐建剛

(上海申欣環(huán)保實業(yè)有限公司,上海 200233)

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水處理

Discussion on limestone-gypsum flue gas desulfurization wastewater treatment

徐建剛

(上海申欣環(huán)保實業(yè)有限公司,上海 200233)

簡述了石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水的主要來源、成分、特性及廢水處理機理,經物理和化學方法處理后的脫硫廢水,主要污染物去除效果明顯,pH、CODCr、懸浮物及重金屬等均已達到排放要求。

燃煤電廠;煙氣脫硫;廢水

0 引言

石灰石—石膏濕法脫硫技術是世界上應用最廣泛、技術較成熟的燃煤電廠煙氣脫硫工藝,具有運行穩(wěn)定、成本低廉、脫硫效率高等特點。但由于該法在脫硫過程中為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)的平衡,避免脫硫系統(tǒng)吸收漿液中的鹽分和懸浮雜質的累積,同時防止煙氣中可溶部分超過規(guī)定值并保證石膏質量,必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水,來維持循環(huán)系統(tǒng)物質的平衡。脫硫廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng),廢水呈弱酸性,通常pH值低于6。脫硫廢水中的雜質主要來自煙氣、脫硫劑和工藝水。懸浮物高,但顆粒細小,主要成份為粉塵和脫硫產物(CaSO4和CaSO3);還有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Se、Cr等重金屬離子;同時還含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸鹽等。由于各種重金屬離子對環(huán)境有很強的污染性,并且處理難度較大。其中很多是國家環(huán)保標準中要求嚴格控制的第一類污染物,這類廢水必須經適當處理達標后才能外排。

脫硫廢水取自上海某發(fā)電廠,該廠采用石灰石—石膏法進行燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫技術,經測定該發(fā)電廠脫硫廢水水質如表1所示。從廢水水質可以看出該電廠脫硫廢水pH值偏酸性,懸浮物及氯離子濃度極高,重金屬濃度嚴重超標。

表1 電廠脫硫廢水水質分析

1 脫硫廢水處理原理

對于濕法煙氣脫硫技術,脫硫廢液呈酸性(pH在4～6),一般含汞、鉛、鎳、鋅等重金屬以及砷、氟等非金屬污染物脫硫廢水。由于脫硫廢水水質呈弱酸性,因此許多重金屬離子仍有良好的溶解性。所以,脫硫廢水的處理主要是以化學、物理機械方法分離重金屬和其它可沉淀的物質,如氟化物、亞硫酸鹽和硫酸鹽。

通過對脫硫廢水水質特點的分析,可以確定煙氣脫硫廢水處理的系統(tǒng)流程一般包括中和、沉淀、絮凝和澄清等工藝。廢水處理時一般是向廢水中加先入氫氧化鈉調整廢水pH在9.0～9.5,使水中的重金屬離子水解形成氫氧化物沉淀,F-與Ca2+離子反應生成CaF2沉淀;再加入有機硫溶液,在水中形成銅和汞的硫化物沉淀。加入絮凝劑使水中大部分懸浮物沉淀;同時由于這些絮體具有較強的吸附能力,在沉淀的過程中,又可以吸附重金屬氫氧化物沉淀和CaSO4沉淀;最后投加脫水助劑,增大絮凝體的體積,增加沉淀速度,降低細小絮體的殘留。經澄清池澄清將沉淀與水分離,清水達標排放,污泥送入處理裝置進行處理。

2 脫硫廢水處理工藝流程

脫硫廢水處理工藝流程見圖1。

圖1 脫硫廢水處理工藝流程

脫硫廢水由廢水旋流器脫水產生,經管道送至廢水儲藏箱,再通過廢水輸送泵輸送至廢水處理系統(tǒng)的還原箱,在還原箱內加入氫氧化鈉以產生部分重金屬氫氧化物并進入pH調整箱,通過自流進入反應箱,加入有機硫以產生硫化汞、硫化銅沉淀,再自流入絮凝箱,加入凝聚劑和脫水助劑使廢水中分散的懸浮顆粒和部分COD凝聚成集中的絮凝體,再自流入澄清濃縮池,廢水中重金屬等雜質沉淀在澄清濃縮池底部,下部沉降污泥由刮泥機刮入排泥口,部分污泥由污泥循環(huán)泵回流至還原箱,以提高系統(tǒng)處理效率,其余污泥由污泥輸送泵排至脫水系統(tǒng),經污泥脫水機脫水后將污泥排入污泥間,水重新回到澄清濃縮池;澄清池的清水從上部溢流中和箱,并加入次氯酸鈉,以氧化水中的COD,在中和箱內加入鹽酸將pH調整到6～9,最后自流入出水箱,將處理后的廢水達標排放。

3 結果與討論

脫硫廢水處理系統(tǒng)設計能力為80 t/h。脫硫廢水中的重金屬主要來自煙氣中的粉塵,經廢水處理系統(tǒng)運行處理后,廢水中的重金屬可以降到非常低的程度,各項指標均能滿足《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)的一級排放標準,完全符合外排水質的要求,具體數據見表2。

表2 脫硫廢水主要污染物處理結果分析

4 結語

(1)脫硫廢水pH值比較低,通過處理使pH值在6～9之間,符合國標GB 8978-1996對排放廢水水質的要求。

(2)含大量的懸浮物和金屬離子的脫硫廢水,處理后可有效去除廢水中的污染物,其中懸浮物的處理效率能達到99.4%,氟化物的處理效率分別為95.2%,重金屬的去除效率基本達到93%以上。

(3)石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水經物理和化學方法處理后可以達標排放。

[1]李陽,楊高英,雷兆武.重金屬廢水處理與資源化利用現狀[J].電力環(huán)境保護,2009,25(4):50-51.

[2]張國鑫.脫硫廢水引入渣溢水系統(tǒng)的處理效果分析[J].電力環(huán)境保護,2010,26(1):39-41.

X703.1

B

1674-8069(2010)04-033-02

2010-05-16;

2010-07-02

徐建剛(1963-),男,高級工程師,主要從事電廠煙氣脫硫、脫硝工程建設和運營管理工作。E-mail:xsh913@126.com

Abstract:The m ain source,composition,properties and mechanism of l imestone-gypsum flue gas desulfurization wastewater in coal-fired power plants were introduced.By physicaland chem ical treatment removalofm ajor pollutants of coal-fired power plants desulfurizat ion wastewater,was obviously.The CODCr,suspended solids and heavy m etals had been discharged.The pH value reached the requirement.W astewater m eet national requirements on power p lant em issions standards.

Key words:coal fired power plant;flue gas desulfurization;wastewater