電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理

李維伏

摘要：本文主要從中國燃煤煙氣脫硫現(xiàn)狀、煙氣濕法脫硫廢水的處理工藝、我國脫硫廢水處理存在的問題、廢棄物的再利用等方面進行了詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：電廠；煙氣；濕法脫硫

一、前言

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染越來越嚴重。在電廠煙氣濕法脫硫中會產(chǎn)生很多廢水，如果不把廢水加以處理直接排放，會對地下水造成很大的污染。

二、中國燃煤煙氣脫硫現(xiàn)狀

中國煙氣脫硫技術(shù)的開發(fā)工作主要集中在電力、冶金和化工部門，并首先在冶金和化工部門取得成功。據(jù)統(tǒng)計濕法脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機組總?cè)萘康?5%，其中石灰石法占36.7%，其他濕法脫硫技術(shù)約占48.3%。在我國，所有投運和在建脫硫工藝技術(shù)中，石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)占90%以上。因為這種工藝最為成熟，運行較為可靠，所以我國現(xiàn)行政策規(guī)定200 MW及以上機組都得采用石灰石一石膏濕法脫硫。株洲化工廠利用株洲冶煉廠高濃度岌玉的鉛冶煉尾氣制取濃硫酸工藝裝置已連續(xù)運轉(zhuǎn)10余年，取得重大的經(jīng)濟效益和社會效益。在燃煤煙氣脫硫方面，中國由于受到社會經(jīng)濟發(fā)展水平等因素的影響，尚未實行大面積的集中供熱，燃煤工業(yè)鍋爐（主要是中小型鍋爐）數(shù)量多，分布廣，污染治理難度大。燃煤電廠鍋爐的煙氣脫硫工作則受到投資的限制，同時脫硫技術(shù)也有待突破。

脫硫廢水污染物濃度各單位物料性質(zhì)不同濃度也不相同。第一類污染物測定為車間排放口測定必須達到國家排放標準，第二類污染物測定為單位總排放口采樣測定達到國家排放標準。國家對第二類污染物排放標準按接納水體功能分為一、二、三級標準。一類標準較嚴，二、三類標準較寬。

濕法脫硫在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生脫硫廢水。脫硫廢水的水質(zhì)非常特殊，含有高濃度的懸浮物、無機鹽以及各種重金屬，對環(huán)境有很強的污染性，處理難度較大。因此，必須對脫硫廢水進行單獨處理。

三、煙氣濕法脫硫廢水的處理工藝

1.煙氣濕法脫硫的工藝流程

某電廠煙氣脫硫工藝采用引進日本川崎重工的濕法石灰石一石膏煙氣脫硫工藝。產(chǎn)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。

2.脫硫廢水的處理步驟

該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(shù)后，由國內(nèi)設(shè)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.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。

4.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r反應，生成難溶的CaF2，達到除氟的效果；經(jīng)中和處理后的廢水中，Cd2+、H：的含量仍然超標，所以在沉降箱中，加人有機硫化物TM T15，使其與殘余的Cd2+、H 反應形成難溶的硫化物沉積下來。

5.廢水的絮凝

脫硫廢水中的懸浮物含量較大，設(shè)計值為6000～ 12000 mg/L，其中主要含有石膏顆粒、SiO、A l 和Fe 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FeC1SO，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(jié)實、更易沉積的絮凝體。

6.廢水的濃縮澄清

絮凝后的廢水從反應池溢流進人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(jīng)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(shè)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(shè)計標準，則通過出水泵外排；否則將加酸調(diào)節(jié)pH值或?qū)⑵渌突刂泻拖淅^續(xù)處理，直到合格為止。

四、我國脫硫廢水處理存在的問題

隨著我國環(huán)保要求的提高，濕法脫硫工藝現(xiàn)階段脫硫廢水處理的研究、計劃和生產(chǎn)等方面與國外相比，還存在很多的不足，主要表現(xiàn)為：①研究力度不夠；②脫硫廢水處理設(shè)備國產(chǎn)化力度不夠。全套引進外國設(shè)備，價格昂貴；③脫硫廢水中的COD處理研究不夠。在脫硫中形成化學耗氧量的因素是連二硫酸鹽。因此脫硫廢水的COD處理工藝與通常的COD處理工藝不一致，這是脫硫廢水處理中的一個關(guān)鍵問題；④對脫硫廢水的水質(zhì)進行分析時，不要忽略其中氨氮化合物的分析。脫硫廢水中氨氮化合物也是煤燃燒后產(chǎn)生的，脫硫廢水氨氮化合物含量也超過國家規(guī)定的《污水綜合排放標準》中規(guī)定的排放指標，需要經(jīng)過處理后才能排放。

結(jié)合目前煙氣脫硫的實際情況，希望同行們積極開展脫硫廢水處理技術(shù)的國產(chǎn)化研究，為工業(yè)設(shè)計和應用提供較為完善的設(shè)計參數(shù)和運行控制指標。

五、廢棄物的再利用

近年來，由于濕式除塵器效率較高，又具有一定的脫硫能力，在工業(yè)鍋爐上的應用日益增多。但大部分濕式脫硫除塵器無水處理系統(tǒng)，除塵后的灰水采用直排形式，這不僅造成水資源的浪費，而且使水質(zhì)污染的問題也日益突出，因此對工業(yè)鍋爐除塵用水，實現(xiàn)重復利用，防止水體環(huán)境污染，是一個十分重要的問題。

LW和LOR型灰水分離器是為實現(xiàn)工業(yè)鍋爐除塵用水重復使用而開發(fā)的幾種未用灰水分離裝置。它們集混合絮凝（或離心分離）、沉淀及過濾三道工藝于一體，完成灰水的分離功能，具有結(jié)構(gòu)緊湊、處理效率高、負荷適應能力強、運行安全、操作簡便等優(yōu)點，并已在一些大型集中采暖鍋爐房中得到應用，測試結(jié)果表明，濕式脫硫除塵器配用灰水分離器后，出水懸浮物濃度為17.0～38.6mg/a，完全可以滿足濕式脫硫除塵器的用水要求，實現(xiàn)灰水重復利用，尤其是與采用水力沖渣的鍋爐房連用，還具有減少占地面積，節(jié)約能耗，保證設(shè)備安全運行等優(yōu)點，是工業(yè)鍋爐濕式脫硫系統(tǒng)中實現(xiàn)灰水重復使用不可缺少的一個配套設(shè)備。

關(guān)于脫硫效率。影響濕式脫硫除塵技術(shù)的脫硫效率的因素有多種：

燃煤中含硫量的高低。燃煤中含硫量不同，燃燒時產(chǎn)生的SO2的量也不同，當脫硫設(shè)備和堿性水中可被利用的堿性物質(zhì)一定的情況下，其脫硫效率將隨著煙氣中SO2濃度的增大而降低。

可被利用堿性物質(zhì)的多少。堿性水或工業(yè)堿性廢水（如印染廢水、造紙廢水、皂化廢水等）一般含有較多的堿性物質(zhì)，與SO2的中和能力較強，能取得較高的脫硫效率。充分利用工業(yè)排放的堿性廢水脫除煙氣中的酸性氣體是一種以廢治廢綜合利用的好方法。但是對眾多裝有鍋爐的單位并不具備這種條件，因此在采用濕式脫硫除塵技術(shù)后，脫硫劑的選擇直接影響到該工藝的技術(shù)和經(jīng)濟性能，對燃用中低硫煤的系統(tǒng)充分利用好鍋爐自身排放的堿性物質(zhì)特別是灰渣中的堿性物質(zhì)，能收到事半功倍的效果。

眾所周知，煤炭的灰分中大約95%以上是鈣、鎂、鈉、鐵、鋁、硅等元素的化合物。它們的存在形態(tài)在煤炭燃燒前后是不一樣，燃燒后生成物中的氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀是堿性金屬氧化物，它們具有中和酸的能力，三氧化二鐵和三氧化鋁是兩性氧化物，在酸性條件下也具有中和酸的能力。

六、結(jié)束語

只有堅持可持續(xù)發(fā)展的基本國策，才能不斷改變環(huán)境，資源的短缺也越來越提醒人們注意廢物再利用。

參考文獻：

[1]陳澤峰.定州電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理.電力建設(shè).2005-11-20

[2]樊凱.電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理.當代化工.2010-02-28

[3]胡志光.濕法煙氣脫硫廢水中硫化物的去除試驗研究.電力環(huán)境保護.2009-10-15