電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理*

樊 凱，吳書杰

（1.沈陽市石蠟化工有限公司，遼寧 沈陽 110141；2.沈陽市蘇家屯區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處，遼寧 沈陽 110101）

電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理*

樊 凱1，吳書杰2

（1.沈陽市石蠟化工有限公司，遼寧 沈陽 110141；2.沈陽市蘇家屯區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處，遼寧 沈陽 110101）

金山電廠采用了濕法煙氣脫硫技術去除煙氣中的二氧化硫，但煙氣脫硫時會產生廢水，采用中和、沉淀、絮凝、澄清等工序，對廢水中含有的懸浮物、氟化物和重金屬進行處理，沉積的污泥用壓濾機脫水。經過對該工藝參數(shù)進行調試，處理后的出水符合排放標準。

濕法煙氣脫硫；廢水；處理工藝

為控制我國大型燃煤電廠SO2的排放，大多數(shù)電廠采取了煙氣脫硫（FGD）措施。目前，我國石灰石-石膏濕式煙氣脫硫技術應用較多。這種脫硫工藝所產生的脫硫廢水，pH值為4～6，同時含有大量的懸浮物（石膏顆粒、SiO2、Al和Fe的氫氧化物）氟化物和微量的重金屬離子，如As3+、Cd2+、C r3+、Hg2+等[1]。直接排放將對環(huán)境造成嚴重危害，因而必須對其加以治理才能排放。

1 煙氣濕法脫硫廢水的處理工藝

1.1 煙氣濕法脫硫的工藝流程

金山電廠煙氣脫硫工藝采用引進日本川崎重工的濕法石灰石-石膏煙氣脫硫工藝。產生的廢水呈酸性，pH值為5～6，并含有一定的固體懸浮物和重金屬。廢水處理系統(tǒng)通過中和、沉淀處理后，除去重金屬離子和氟化物。如處理后出水的pH值和濁度達到外排標準后，經出水泵排出，沉積的污泥用泵送到板框式壓濾機，經脫水處理后用汽車運出。廢水處理工藝流程見圖1[2]。

1.2 脫硫廢水的處理步驟

金山電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)是消化吸收德國斯坦米勒廢水處理技術后，由國內設計的系統(tǒng)，主要分為廢水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)2部分，其中廢水處理系統(tǒng)又分為中和、沉降、絮凝、濃縮澄清幾個工序[3]。

1.2.1 廢水的中和

廢水處理的第1道工序是中和，在脫硫廢水進入中和箱的同時，加入定量5%的石灰乳溶液，提高廢水的pH值到9.0以上，使大多數(shù)重金屬離子在堿性環(huán)境中生成難溶的氫氧化物沉淀。

1.2.2 重金屬離子化合物的沉降

脫硫廢水中加入石灰乳后，當pH值達到9.0～9.5時，大多數(shù)重金屬離子可形成難溶的氫氧化物；同時，石灰乳中的Ca2+與廢水中的部分F—反應，生成難溶的CaF2，達到除氟的效果；經中和處理后的廢水中，Cd2+、Hg2+的含量仍然超標，所以在沉降箱中，加入有機硫化物TM T15，使其與殘余的Cd2+、Hg2+反應形成難溶的硫化物沉積下來。

圖1 脫硫廢水處理系統(tǒng)流程圖Fig.1 The flow chart of treatment system for desulphuriza tion wastewater

1.2.3 廢水的絮凝

脫硫廢水中的懸浮物含量較大，設計值為6 000～12 000 mg/L，其中主要含有石膏顆粒、SiO2、A l3+和Fe3+的氫氧化物。采用絮凝方法使膠體顆粒和懸浮物顆粒發(fā)生凝聚和聚集，從而從液相中分離出來，是一種降低懸浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入絮凝劑FeClSO4，使廢水中的細小顆粒凝聚成大顆粒而沉積下來。在澄清池的入口中心管處加入陰離子混凝劑PAM，進一步強化顆粒的長大過程，使細小的絮凝物慢慢變成粗大結實、更易沉積的絮凝體。

1.2.4 廢水的濃縮澄清

絮凝后的廢水從反應池溢流進入裝有攪拌器的澄清池中，絮凝物沉積在底部濃縮成污泥，上部則為處理出水。大部分污泥經污泥泵排到板筐式壓濾機，小部分污泥作為接觸污泥返回中和反應箱，提供沉淀所需的晶核。上部出水溢流到出水箱，出水箱設置了監(jiān)測出水pH值和濁度的在線監(jiān)測儀表。如pH和濁度達到排水設計標準，則通過出水泵外排；否則將加酸調節(jié)pH值或將其送回中和箱繼續(xù)處理，直到合格為止。

1.2.5 污泥處理系統(tǒng)

當澄清池底部污泥增至一定高度時，啟動污泥輸送泵將污泥輸送至板框壓濾機中脫水。壓濾機壓出的濾液經集水盤后的輸送管道送至溢流坑，當溢流坑液位達到設定高位時，啟動潛污泵將廢液打入中和箱與新來的脫硫廢水一起進入下一處理循環(huán)；壓出的濾餅（含固率約為45%）由汽車運出。

2 處理工藝的調試

2.1 攪拌器轉速的調整

中和沉淀絮凝箱中的攪拌器主要起加強反應的作用。但由于廢水來水的SS值很高并且其自身的沉降性能也很好，使得廢水中的懸浮物極易沉降在箱體中。加入藥劑后，很快形成較大的絮凝顆粒，沉降下來；另外，當單臺機組運行時廢水在各反應箱中的停留時間均在2～3 h，甚至更長。這大大增加了懸浮物質沉到反應器的可能性。所以，攪拌器處于較高的轉速，以防止中和、沉淀絮凝箱底的積泥堵塞過水通道，還不會將形成的絮凝大顆粒打碎。為此，調試中將原設計的轉速提高，加大了攪拌強度，很好地解決了箱底積泥的現(xiàn)象。轉速對照見表1。

表1 轉速對照表Table 1 Rotational frequency table

2.2 加藥量的調整

處理廢水所需的化學藥品加入量隨著廢水流量的變化而變化，經實際運行確定脫硫廢水處理系統(tǒng)最終的加藥量如表2所示。

表2 藥品用量Table 2 Medical consumption

2.2.1 石灰乳加藥量的調整

石灰乳是利用熟石灰（Ca（OH）2）粉末加水溶解制成，貯存在帶攪拌器的石灰制備箱中，通過泵加到廢水反應池。調試中將石灰乳質量分數(shù)配制為5%。根據(jù)各種重金屬的溶度積，不同種類的重金屬形成沉淀所需的pH值是不同的，并不是pH越高越好。對鋅、鉛、鉻、鋁等兩性金屬，pH值過高時反而會形成絡合物而使沉淀物發(fā)生返溶現(xiàn)象。同時考慮F—的沉淀反應以及廢水排放的允許pH值為6～9，調試時選取的中和沉降pH值為9.2，石灰的最佳加藥量為1 200～1 300 mg/（L廢水）。

2.2.2 絮凝劑加藥量的調整

調試過程中發(fā)現(xiàn)，脫硫廢水在加入Ca（OH）2后沉降性很好，Ca（OH）2有陽離子混凝劑的特性。為此，所需的FeClSO4和PAM量均較少，最終選取PAM配制質量分數(shù)為0.1%，加入量為1L/m3，F(xiàn)eClSO4配制質量分數(shù)為1%，加入量為1.5 L/m3。

2.2.3 TM T15加藥量的調整

該工藝中加入TMT15主要是進一步強化金屬離子的去除能力，特別是鎘和汞。由于廢水中的鎘和汞的含量較低，所以最終確認TM T15質量分數(shù)配制為1%，加入量為300 mL/m3，處理后廢水中鎘、汞和硫化物的含量均能滿足《污水綜合排放一級標準》的要求。

3 結果與討論

（1）廢水在3個反應池內的停留時間直接影響廢水的沉淀和絮凝效果。設計中充分考慮到這一點，中和沉淀絮凝箱的容積均為20 m3，只要保證廢水流量在15 t/h以內，廢水在各反應箱中的停留時間均在1 h以上，可獲得較滿意的處理效果。

（2）由于FGD的廢水中含有很多細小的石膏和石灰石粉等雜質（實際的SS值較高），在系統(tǒng)運行中，發(fā)現(xiàn)無需澄清濃縮池中的污泥返回至反應池去加速反應，就能在反應池中很好地形成礬花，為此，在運行中基本不需污泥回流。

（3）金山電廠脫硫廢水中的重金屬含量較少，而懸浮物很高，有時高達20 598 mg/L，且顆粒細小。廢水中加入石灰乳和絮凝劑后，很快形成沉降性較好的大顆粒，在澄清池中固體顆粒被濃縮成污泥。處理后出水的重金屬含量、懸浮物等指標可達到排放標準。脫硫廢水處理前、后的水質比較見表3。

（4）脫硫廢水處理系統(tǒng)設計為無人值守的形式，自動化程度較高。運行人員只需根據(jù)FGD的運行狀況調整進入廢水處理系統(tǒng)的廢水流量，其化學藥品添加和處理過程控制均可自動隨之調整。

表3 脫硫廢水處理前、后的水質比較Table 3 The comparison of water quality before and after treating desulphurization wastewater

4 結束語

金山電廠煙氣脫硫工程廢水經處理后，其pH值、懸浮物、氟化物、重金屬等重要指標都有明顯的降低，各項化驗指標都符合《污水綜合排放一級標準》的要求；廢水處理系統(tǒng)的處理能力可以達到設計要求，出水可達到國家規(guī)定的廢水排放標準。

[1]郝吉明，王玉肖.燃煤二氧化碳污染控制技術手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[2] 湯蘊蕾.濕式煙氣脫硫廢水處理[J].華東電力，1997（12）：48-49.

[3] 羅濤.煙氣脫硫廢水處理[J].四川電力技術，1999（2）：46-47.

Treatment of Waste Water From Wet FGD in Power Plant

FAN Kai1，WU Shu-jie2
（1.Shenyang Chemical Co.，Ltd.，Liaoning Shenyang 110141，China；
2.Shenyang Sujiatun District Environment and Hygiene Office，Liaoning Shenyang 110101，China）

Jin Shan electric power plant has adopted wet flue gas desulphurization technology to remove sulfur dioxide in flue gas，but this progress would produce wastewater，it contains large amount of suspended solids，fluoride and heavy metals.These must be removed from wastewater.After the wastewater was treated by neutralization，sedimentation，flocculation，clarification processes，accumulation of silt was dehydrated by pressure filter.After debugging this process，the treated effluent has met the discharge standards.

Wet FGD；Waste water；Treatment Process

X703

A

1671-0460（2010）01-0112-03

2009-11-03

樊 凱（1970-），男，遼寧沈陽人，助理工程師，1992年畢業(yè)于沈陽市化學工業(yè)學校。E-mail：FK13840010100@163.com。