石灰石－石膏濕法脫硫廢水再處理方法探討

李匯才

(廣州發(fā)展電力集團有限公司，廣東 廣州 510623)

燃煤電廠采用石灰石—石膏濕法工藝進行煙氣脫硫過程中產生了脫硫廢水，常規(guī)脫硫廢水處理工藝除去了廢水中絕大部分的氟化物、懸浮物、硫酸根離子、重金屬等污染物，氯離子濃度仍然很高，影響脫硫廢水經處理后再利用和排放。因此需要對已處理的脫硫廢水進行再處理，提高廢水的利用率，實現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

1 常規(guī)脫硫廢水處理工藝

常規(guī)脫硫廢水的處理流程一般包括中和、沉淀、絮凝、澄清等工藝。處理時，先進行堿化處理，將脫硫廢水的pH 值調至9.0～9.5 之間，使部分重金屬以氫氧化物的形式完全沉淀出來;再加入有機硫化物，使鎘、汞等重金屬結合成難溶于水的硫化物;然后加入絮凝劑和絮凝助劑，使大部分的懸浮物沉淀，并吸附重金屬氫氧化物和CaSO4沉淀;最后澄清，將沉淀物和水分離［1］。處理過后，脫硫廢水中絕大部分的懸浮物、氟化物、硫酸根、重金屬等污染物得到有效去除，滿足《綜合污水排放標準》(GB 8978－1996)的一級排放標準。但氯離子、CODCr和懸浮物濃度仍然很高［1－2］。仍達148.6 mg/L，懸浮物也達70 mg/L［1］?？梢姡Ｒ?guī)處理之后，水質有了改善，但未徹底治污。因此，有必要對經過常規(guī)處理的脫硫廢水進行再處理，或者需要尋求一種更加徹底的脫硫廢水處理方法。

2 脫硫廢水再處理方法

2.1 煙氣霧化蒸發(fā)法

蒸發(fā)結晶將經過常規(guī)處理脫硫廢水用泵送到除塵器前煙道，經壓縮空氣將脫硫廢水在除塵器前煙道內霧化。由于除塵器前煙道中煙氣溫度較高，噴人煙道的霧化脫硫廢水迅速在高溫煙道中蒸發(fā)掉水分，廢水中的雜質以固體物的形式和灰一起隨煙氣進除塵器，經過除塵器捕捉，隨灰一起外排。

蒸發(fā)結晶通過蒸發(fā)的方法將脫硫廢水中的水和雜質分離，做到了脫硫廢水的零排放。蒸發(fā)結晶需要新增設備不多，主要是水泵和空壓機消耗電能，運行成本也不高。該方法在日本有較多的應用案例，在美國也有個別案例，在國內的大唐集團也有應用案例［3］。應用該方法需要注意到幾個問題:一是脫硫中的雜質對灰渣品質的影響;二是煙氣濕度的增加;三是對除塵器的影響;四是煙氣溫度的降低。

2.2 利用水力排渣系統(tǒng)

經過常規(guī)處理的脫硫廢水直接排入電廠水力排渣系統(tǒng)，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質與堿性的渣水發(fā)生反應，一方面渣水處理系統(tǒng)的過濾作用可以截留脫硫廢水中的雜質以及渣水與脫硫廢水中和反應生成的固體物質，達到去除脫離廢水中雜質的目的;另一方面，脫硫廢水中的水作為渣水系統(tǒng)水源的補充，減少渣水系統(tǒng)的新鮮水用量，還起到一定的節(jié)能作用。

該方法不需對水力除灰系統(tǒng)進行改造，具有投資省、運行方便等優(yōu)點，在國內很多采用濕法排渣的電廠中得到應用［4－5］。應用該方案受到排渣方式的限值，并不適宜用于所有電廠，如果脫硫廢水量過大，做不到渣水系統(tǒng)水量平衡，廢水仍需對外排放。此外，脫硫廢水中的高濃度氯離子對渣水系統(tǒng)的金屬管道的腐蝕，脫硫廢水中的重金屬等雜質對灰渣的影響，仍有待觀察。

2.3 蒸發(fā)結晶法

該方法是將經過常規(guī)處理的脫硫廢水通過高溫蒸發(fā)，蒸發(fā)的過程可以采取各種不同的蒸發(fā)工藝，如加多效蒸餾、多級閃蒸、蒸汽壓縮等。經過蒸發(fā)后，廢水中大部分的水被分離，剩下廢水濃縮液。濃漿液再進一步蒸發(fā)，得到含有結晶固形物的高濃縮液。高濃縮液通過干燥霧化或者離心分離，將晶體分離出來。分離出來的晶體再想辦法填埋或者回收利用［6］。該方法需要單獨建立一套廢水蒸干系統(tǒng)，整個處理過程需要耗費一定量的蒸汽和電能，對燃煤電廠的除塵和排渣工藝沒有特別的要求。該方法的建設和維護成本較高，增加的設備設施帶來一定的設備維護量，還需要有一定的建設空間。此外，結晶分離出來的鹽類固化物需要進一步處置，帶來了固體廢棄物的處理和利用問題。

2.4 膜分離法

膜分離技術有微濾、超濾、反滲透、納濾、電滲析、液膜、膜蒸餾等工藝，目前已經廣泛應用在廢水處理、精制水、海水淡化等領域。根據(jù)經常規(guī)處理后脫硫廢水的水質，可以采用反滲透工藝對脫硫廢水進行水處理。反滲透膜是一種精細的膜分離產品，能截留大于0.0001 μm 的物質，有效截留溶解鹽份及分子量大于100 的有機物。如果進水含有雜質較多，就容易造成反滲透膜堵塞，通過率過低，處理率下降，增加反滲透膜的沖洗維護次數(shù)，降低反滲透膜的使用壽命。因此可以在反滲透處理前，進行超濾處理，改善反滲透處理的水質條件［7－9］。

該方法需要單獨建立一套膜分離水處理系統(tǒng)，需要占用的一定的建設空間，建設成本較高。在處理工程中，主要是耗費少量電能，耗能很小。由于靜態(tài)設備較多，主要是膜組件，維護量不大，但需要定期更換膜組件，存在一定的維護費用。該方法對發(fā)電廠的除塵、排渣工藝沒有特殊要求，適用范圍廣。目前，尚未發(fā)現(xiàn)國內有應用該方法的燃煤電廠案例，不過該方法在發(fā)電廠水電聯(lián)產和海水淡化得到研究和應用［8－11］。

2.5 其他方法

送進灰場或者煤場，澆溉用。排入附近的污水處理廠或者直接對外排放。燃煤電廠多數(shù)遠離城區(qū)，周邊很少配置有污水處理廠，電廠的污水處理站不具備處理高濃度氯離子的能力;直接對外排放會造成水體或土壤咸化。

3 結語

從上述各種處理方法來看，煙氣霧化蒸發(fā)法和利用于水力排渣系統(tǒng)的方法設備設施無增加或增加不多，幾乎不占用額外的空間，維護量小，維護費用也小，但不適用于所有的燃煤電廠;蒸發(fā)結晶法和膜分離法的建設和維護成本較大，占用額外的建設空間，但應用范圍廣泛。目前行業(yè)內仍需繼續(xù)對脫硫廢水再處理進行研究和觀察，尋求最優(yōu)的脫硫廢水再處理方案。

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