脫硫廢水綜合利用設(shè)想

張學(xué)民

摘 要：介紹了脫硫廢水系統(tǒng)的基本情況及目前廢水處理的綜合利用方式，分析了幾種脫硫廢水綜合利用方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了廢水“零排放”的可行性。

關(guān)鍵詞：脫硫廢水 處置 方案 利用 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

中圖分類號：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0066-02

1 脫硫廢水系統(tǒng)情況介紹

為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)的物料平衡，需要定時(shí)從吸收塔排出廢水。廢水中含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過飽和亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬。濕法脫硫廢水的雜質(zhì)主要來自煙氣和脫硫劑，煙氣的雜質(zhì)來源于煤的燃燒，脫硫劑的雜質(zhì)來源于石灰石的溶解。由于煤中含有包括重金屬元素在內(nèi)的多種元素，如F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等，這些元素在爐膛內(nèi)高溫條件下進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng)，生成了多種不同化合物。一部分化合物隨爐渣排出爐膛，另外一部分隨煙氣進(jìn)入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，并且在吸收漿液循環(huán)系統(tǒng)中不斷濃縮，最終導(dǎo)致脫硫廢水中的雜質(zhì)含量不斷增大。脫硫廢水中的各種重金屬離子對環(huán)境有很強(qiáng)的污染性，必須對脫硫廢水進(jìn)行單獨(dú)處理。

脫硫廢水處理系統(tǒng)的作用是接收脫硫（簡稱FDG）廢水，用以穩(wěn)定脫硫循環(huán)漿液中氯、氟離子濃度、降低重金屬等含量，提高脫硫效率。廢水經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放或綜合利用，減少環(huán)境污染。

脫硫廢水處理過程：石灰石（石灰）—石膏煙氣脫硫工藝產(chǎn)生的外排廢水呈酸性，pH值在5～6之間，并含有一定的固體懸浮物和重金屬。脫硫廢水來自廢水旋流器溢流至廢水收集箱，通過廢水輸送泵送入中和箱，溢流至沉降箱、絮凝箱，然后進(jìn)入澄清濃縮池進(jìn)行泥水分離，上部清水溢流至氧化箱降低COD，達(dá)到國家二級工業(yè)廢水標(biāo)準(zhǔn)的廢水收集至出水箱，污泥經(jīng)污泥泵輸送至板框壓濾機(jī)脫泥。在中和箱中加入石灰乳調(diào)節(jié)pH值在9～10左右，將有機(jī)去除大部分金屬離子；在沉降箱中加入有機(jī)硫（TMT15）、FeClSO4去除難去除的金屬離子；在澄清池中加入助凝劑，去除大部分懸浮物；在澄清池中分離泥水后，在氧化箱中添加次氯酸鈉降低COD，收集至的出水箱中清水加鹽酸調(diào)節(jié)pH值6～9之間，通過出水泵供給灰?guī)旄苫覕嚢枵{(diào)濕或貯灰場碾壓、抑塵噴灑、水力除灰系統(tǒng)等用戶使用。

由于國家環(huán)保規(guī)定，無論新建電廠還是現(xiàn)已投運(yùn)的在役電廠，今后再不批準(zhǔn)水力除灰系統(tǒng)及濕灰場，故脫硫廢水將面臨無處排放的新形勢。脫硫系統(tǒng)廢水的綜合利用將成為一個(gè)亟待解決的迫切問題。

2 目前脫硫廢水的綜合利用方式

國內(nèi)外常見的脫硫廢水處理方式有水力除灰、蒸發(fā)、單獨(dú)設(shè)置化學(xué)水處理系統(tǒng)等。

2.1 水力除灰

該方法是脫硫廢水不經(jīng)處理，直接進(jìn)入水力除灰系統(tǒng)，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質(zhì)與干灰中的CaO反應(yīng)生成固體而得到去除，從而達(dá)到以廢治廢的目的。

2.2 蒸發(fā)

通過蒸發(fā)及干燥裝置可以使脫硫廢水分離為高品質(zhì)的水蒸汽和固體廢物，有利于水的重復(fù)利用，便于實(shí)現(xiàn)全廠廢水的零排放。但該法的缺點(diǎn)是投資很高（1t/h 出力約50～70萬元），在國內(nèi)沒有投資的業(yè)績。河源電廠采用預(yù)處理系統(tǒng)加蒸發(fā)結(jié)晶工藝對脫硫廢水進(jìn)行處理，對處理后的淡水進(jìn)行回收，并對水中鹽分進(jìn)行固化回收。國外一些電廠利用電除塵與空氣加熱器之間的煙道間隙，加熱蒸發(fā)脫硫廢水，廢水蒸發(fā)成為水蒸氣進(jìn)入煙道，固體顆粒物被電除塵器去除，該方案的問題是廢水蒸發(fā)增加了煙氣的濕度或HCl量，會對電除塵器造成低溫腐蝕，另外脫硫廢水的量過多也有可能影響電除塵器的效率。改方案在國內(nèi)還無運(yùn)行業(yè)績。

2.3 單獨(dú)設(shè)置化學(xué)水處理系統(tǒng)

目前國內(nèi)大部分電廠一樣均使用此種方法進(jìn)行廢水處理。脫硫廢水經(jīng)化學(xué)處理合格后盡管污染物含量已達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，但脫硫廢水中的CL-質(zhì)量濃度并沒有有效降低，直接排放會污染環(huán)境。由于CL-質(zhì)量濃度較高，脫硫廢水的綜合利用場合很少，對于干除灰系統(tǒng)的電廠，可能的利用場合是干灰調(diào)濕、灰場噴灑、煤場噴淋及撈渣機(jī)補(bǔ)充用水。

3 脫硫廢水處理后的綜合利用分析

脫硫廢水經(jīng)化學(xué)處理合格后盡管污染物含量已達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，但脫硫廢水中的CL-質(zhì)量濃度并沒有降低，直接排放會污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境并節(jié)約用水，根據(jù)目前國內(nèi)電廠相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際可綜合利用處理后的脫硫廢水。綜合利用途徑有：撈渣機(jī)補(bǔ)充用水、煤場噴淋、廠區(qū)路面噴灑水、干灰調(diào)濕用水、貯灰場碾壓及抑塵噴灑用水、采用預(yù)處理系統(tǒng)加蒸發(fā)結(jié)晶工藝對脫硫廢水進(jìn)行處理。

3.1 撈渣機(jī)補(bǔ)充用水

通過安裝固定管路將處理后的脫硫廢水引入鍋爐底部撈渣機(jī)底渣系統(tǒng)，代替工業(yè)水成為撈渣機(jī)的補(bǔ)充用水。

優(yōu)點(diǎn)：鍋爐底渣水不斷冷卻渣塊連續(xù)蒸發(fā)，需要連續(xù)補(bǔ)充水，可保證脫硫廢水穩(wěn)定排出連續(xù)運(yùn)行。

缺點(diǎn)：由于處理過的脫硫廢水pH在9.0左右（注：PH可以下調(diào)），且含 有質(zhì)量濃度較高的CL-，長期運(yùn)行可能會造成PH升高及CL-富集，對撈渣機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備造成腐蝕。國內(nèi)還沒有大型電廠嘗試此種方案，尚需長期運(yùn)行觀察具體運(yùn)行狀況。

3.2 煤場噴淋用水

通過安裝管路將處理后的脫硫廢水引入輸煤系統(tǒng)清水池，經(jīng)現(xiàn)有噴淋設(shè)備用于煤場噴淋，替代工業(yè)水補(bǔ)水。

優(yōu)點(diǎn)：將處理后的廢水用于煤場噴淋，夏季脫硫廢水優(yōu)先供給煤場噴淋使用，降低高CL-質(zhì)量濃度廢水對撈渣機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)的腐蝕，節(jié)約工業(yè)用水。

缺點(diǎn)：（1）冬季煤場噴淋水不投運(yùn)或投運(yùn)時(shí)間短，及雨季不能連續(xù)投運(yùn)。（2）脫硫廢水用于煤場噴淋相當(dāng)于增加了煤中的Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將引起脫硫廢水量的增加，也可能會對鍋爐產(chǎn)生不利影響，所以脫硫廢水能否用于煤場噴淋還需要試驗(yàn)及時(shí)間來驗(yàn)證。

3.3 廠區(qū)路面噴灑水

通過使用曬水車或管路，將處理過的脫硫廢水噴灑廠區(qū)路面，減少揚(yáng)塵、美化環(huán)境、減少工業(yè)用水量。

優(yōu)點(diǎn)：將處理過的廢水噴灑廠區(qū)路面，可以有效減少循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)含量。

缺點(diǎn)：需要安排專人進(jìn)行噴灑作業(yè)或設(shè)置除塵及抑塵設(shè)施，且用水量較少、不能保證連續(xù)使用。

3.4 灰?guī)旄苫覕嚢枵{(diào)濕用水

利用管道供至灰?guī)旄苫覕嚢枵{(diào)濕及貯灰場碾壓、抑塵噴灑用水。

優(yōu)點(diǎn)：將處理過的廢水用于灰?guī)旄苫覕嚢枵{(diào)濕或貯灰場、抑塵噴灑用水，可以有效減少循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)含量。

缺點(diǎn)：干灰攪拌調(diào)濕在灰綜合利用不暢或雨季向灰場傾倒時(shí)少量使用廢水。

3.5 采用預(yù)處理系統(tǒng)加蒸發(fā)結(jié)晶工藝對脫硫廢水進(jìn)行處理

參照河源電廠采用預(yù)處理系統(tǒng)加蒸發(fā)結(jié)晶工藝對脫硫廢水進(jìn)行處理，對處理后的淡水進(jìn)行回收，并對水中鹽分進(jìn)行固化回收，實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”。

優(yōu)點(diǎn)：采用預(yù)處理系統(tǒng)加蒸發(fā)結(jié)晶工藝對脫硫廢水進(jìn)行處理，可以連續(xù)的將廢水中的雜質(zhì)、有害離子徹底去除，并進(jìn)行淡水回收利用。

缺點(diǎn)：需要增加整套蒸發(fā)設(shè)備，投資量大，同時(shí)，也增加相應(yīng)的運(yùn)行成本。對于北方缺水地方不合理。

4 結(jié)論

隨著環(huán)保要求的越來越高，工業(yè)廢水零排放已逐步納入管理日程，脫硫廢水作為燃煤發(fā)電廠主要工業(yè)廢水的零排排放治理已迫在眉睫，通過多年的研究與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水“零排放”是可行的，技術(shù)條件也為成熟。如果采用上述前四種方式廢水全部綜合利用方案，陽城電廠（6×350MW+2×600MW）機(jī)組脫硫裝置每年產(chǎn)生的全部廢水約25.3萬噸綜合利用后，，每年可以節(jié)約工業(yè)用水25.3萬噸，按照當(dāng)?shù)厮Y取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，每年節(jié)約水資源利用費(fèi)35.42萬元，減少全廠廢水排放量，實(shí)現(xiàn)全廠脫硫廢水“零排放”目標(biāo)。（46×5500=253000t 25.3×1.4=35.42萬元 工業(yè)水成本按照1.4元/噸計(jì)算）

參考文獻(xiàn)

[1] 周至祥，段建中，薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊[J].中國電力，2006：186-195.

[2] 曾庭華，楊華，廖永進(jìn)，等.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的調(diào)試、試驗(yàn)及運(yùn)行[J].中國電力，2008：30-34.endprint