脫硫廢水常規(guī)處理工藝的合理性及廢水回用方式探析

＊馮強(qiáng)李華董仲珍唐美芳

（1.山東省日照市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所有限公司 山東 276800 2.山東省日照市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 山東 276800 3.山東省日照市機(jī)動(dòng)車排氣監(jiān)測(cè)中心 山東 276800）

脫硫廢水常規(guī)處理工藝的合理性及廢水回用方式探析

＊馮強(qiáng)2李華1董仲珍3唐美芳1

（1.山東省日照市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所有限公司 山東 276800 2.山東省日照市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 山東 276800 3.山東省日照市機(jī)動(dòng)車排氣監(jiān)測(cè)中心 山東 276800）

火力發(fā)電廠經(jīng)常使用燃煤進(jìn)行發(fā)電，由于燃煤中含有大量的硫元素，所以在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物，其或?yàn)闅怏w或?yàn)橐后w或?yàn)楣腆w。出于節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)的目標(biāo)，本文嘗試探討脫硫廢水各種常規(guī)處理工藝的合理性，并探析廢水的回用方式。

脫硫廢水；處理工藝；合理性；廢水回用方式

脫硫廢水是指參與了鍋爐煙氣濕法（石灰石-石膏法）脫硫過(guò)并從吸收塔中排放出來(lái)的水，其來(lái)源為清洗系統(tǒng)與石膏脫水，內(nèi)中含有大量雜質(zhì)——過(guò)飽和狀態(tài)的亞硫酸鹽、各種懸浮物、重金屬以及一些硫酸鹽。脫硫廢水需要經(jīng)過(guò)處理才能排放和再利用，為了滿足這一要求，必須選擇具有較高合理性的處理工藝，這也正是本文所要研究的課題。

1.脫硫廢水的常規(guī)處理工藝

脫硫是指利用鈣基等方法將廢水中的硫化物固定為固體，以免廢水中硫化物超標(biāo)在排放后污染環(huán)境。我國(guó)的火力發(fā)電廠主要使用濕法（石灰石-石膏法）進(jìn)行脫硫廢水的常規(guī)處理，經(jīng)過(guò)處理的出水具有可以達(dá)標(biāo)的水質(zhì)，將其進(jìn)行回用。濕法的具體工藝如下：

(1)第一道處理工序——中和

這道工序需要使用脫硫廢水箱，脫硫廢水被集中引入到廢水箱中，及至液位到達(dá)距離滿液位1/3距離時(shí)，啟動(dòng)廢水泵并擴(kuò)大閥門開度，使其流入三聯(lián)箱處理器。待中和箱中廢水達(dá)到一定程度則可以額外加入適量的5%石灰乳溶液。待pH值＞9后，廢水中的重金屬離子將會(huì)在堿化環(huán)境中與OH-發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生水溶性較差的氫氧化物，慢慢沉淀到水底。經(jīng)過(guò)這一道工序，容易沉淀的2價(jià)離子——鋅離子（Zn2+）、銅離子（Cu2+）、鎳離子（Ni2+）和比上述更加容易沉淀的3價(jià)離子——鐵離子（Fe3+）、鉻離子（Cr3+）都得到了有效的沉淀處理。雖然還有一些鉛離子（Pb2+）存在于脫硫廢水中，但可以加入一些針對(duì)性較強(qiáng)的有機(jī)物來(lái)使其形成難溶性固體，最終這些重金屬離子均會(huì)沉淀在水底。

(2)第二道處理工序——沉降

經(jīng)過(guò)中和工序之后，石灰乳中的鈣離子將會(huì)以與脫硫廢水中的氟離子繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，生成新的物質(zhì)——氟化鈣（CaF2），這種新的產(chǎn)物難溶于水，生成后將會(huì)自動(dòng)沉淀到水底。此外，廢水中還含有大量的汞離子（Hg2+）、鎘離子（Cd2+），若在沉降箱中加入一定量的有機(jī)硫化物——TMT-15，汞離子、鎘離子將會(huì)與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成新的難溶于水的硫化物，逐漸沉積到水底。

(3)第三道處理工序——絮凝

懸浮物是脫硫廢水中最為主要的雜質(zhì)成分之一，需要采用絮凝方法給予有效清除。我國(guó)大部分火力發(fā)電廠是將一定量的絮凝劑——硫酸化一氯合鐵（FeClSO4）放入絮凝箱中，使懸浮物顆粒不斷凝聚并形成更大的顆粒，最終沉降在水底。一些實(shí)驗(yàn)室通過(guò)不停的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入PAM助凝劑可以提高絮凝效果，雖然凝聚時(shí)間明顯被延長(zhǎng)，但是絮凝效果也出現(xiàn)了明顯的提高，即更細(xì)小的懸浮物也可以參與到凝聚過(guò)程中來(lái)。

(4)第四道處理工序——濃縮+澄清

經(jīng)過(guò)絮凝處理這道工序之后，脫硫廢水將會(huì)從反應(yīng)池溢出到澄清池中。絮狀物沉積在水底，經(jīng)過(guò)重力濃縮處理后成為“污泥”。其中一小部分“接觸污泥”被污泥循環(huán)泵送入中和反應(yīng)箱內(nèi)進(jìn)行再次處理；另外的絕大部分則會(huì)被泵送至板框式壓濾機(jī)中作脫水處理。與“污泥”分離開來(lái)的脫硫廢水將會(huì)進(jìn)入出水箱中，接受行pH值、濁度的雙項(xiàng)檢測(cè)。經(jīng)過(guò)處理的脫硫廢水若是通過(guò)了檢測(cè)、達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以將其外排或回收再利用，若是沒有通過(guò)檢測(cè)、未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，便需要放入中和箱內(nèi)重新進(jìn)行反復(fù)處理，直至其通過(guò)檢測(cè)、滿足零污染的排放標(biāo)準(zhǔn)。

(5)第五道處理工序——污泥處理

除了脫硫廢水本身，經(jīng)過(guò)絮凝處理而沉淀下來(lái)的污泥也可以進(jìn)行處理。一般而言，火力發(fā)電廠會(huì)等到污泥在澄清池中沉積到一定高度后進(jìn)行污泥泵送處理，使用板框式壓濾機(jī)為污泥脫水，所產(chǎn)生的廢水可以再次導(dǎo)入三聯(lián)箱進(jìn)行上述處理，直至污泥中含水率低于一定標(biāo)準(zhǔn)。最終所形成的污泥餅便可以運(yùn)到發(fā)電廠外部進(jìn)行針對(duì)性處理。

2.濕法工藝過(guò)程中的相關(guān)控制要點(diǎn)

(1)中和、沉淀過(guò)程

少量加入氫氧化鈉（NaOH）或是加入一定量的氫氧化鈣(Ca(OH)2)可以使原本呈酸性的脫硫廢水變?yōu)槿鯄A性液體，這樣有助于后續(xù)的重金屬去除操作以及更加后續(xù)的處理，如氟離子與鈣離子結(jié)合成沉淀物——氟化鈣。在這一工藝流程中，如何把握堿液的投入量是非常關(guān)鍵的，無(wú)論pH值過(guò)高還是過(guò)低都無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想的中和、沉淀目標(biāo)，最佳pH值應(yīng)控制在9～9．5之間。而在沉淀去除重金屬的工藝流程中，投放的有機(jī)硫化物用量應(yīng)該比理論計(jì)算量稍多一些，以確保重金屬被最大化地去除。

(2)氧化過(guò)程

廢水中含有大量的亞硫酸鹽，通過(guò)壓縮空氣、使廢水與空氣充分接觸等物理氧化反應(yīng)使亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，將重金屬離子從原本的還原態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)的穩(wěn)定態(tài)。此外，還可以在廢水中加入次氯酸鈉（NaClO）來(lái)參與化學(xué)氧化反應(yīng)，如此可以降低廢水中COD含量。當(dāng)然，無(wú)論是采取物理氧化反應(yīng)還是采用化學(xué)氧化反應(yīng)，都要確保具有充足的氧化曝氣量，若是無(wú)法完全氧化，上述方法就得不到理想效果。

(3)絮凝和濃縮過(guò)程

在這一工藝流程中，需要把握絮凝劑、助凝劑的投放量，以確保所形成的大顆粒物可以濃縮在澄清池底部，通過(guò)靜置方式來(lái)去除。若是投放得過(guò)多或者過(guò)少，都會(huì)使小懸浮物無(wú)法順利形成相對(duì)較大的礬花顆粒物。

3.廢水回用方式

(1)低含鹽量廢水

低含鹽量廢水因含鹽量較低而容易被回用，諸如主廠房排水這種低含鹽量廢水只要經(jīng)過(guò)絮凝、澄清、過(guò)濾工藝，將廢水中的油、有機(jī)物以及懸浮物清除便可以用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。若是廢水中無(wú)生活污水，在絮凝、沉淀、過(guò)濾之后便可以達(dá)到工業(yè)水質(zhì)要求，但實(shí)際上大部分廢水均含有生活污水，故需要加生物處理單元進(jìn)行深度處理，以降低廢水中BOD和氨氮的含量。

(2)高含鹽量廢水

循環(huán)水系統(tǒng)中排除的廢水多為高含鹽量廢水，是對(duì)整個(gè)火力發(fā)電廠水平衡影響最大的一種廢水，其濃縮倍率大小直接與發(fā)電廠水耗多少掛鉤。為了提高火力發(fā)電廠廢水利用率，需要盡力提升高含鹽量廢水的回收率。目前，對(duì)于高含鹽量廢水的處理方法是先將膠體、有機(jī)物以及污染滲透膜的懸浮物去除干凈，待反滲透脫鹽完成后將剩余的淡水回用到鍋爐補(bǔ)給水處理車間，留作原水使用，其余濃鹽水回用到除渣與輸煤系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，廢水與脫硫廢水的處理一直是無(wú)法回避的問(wèn)題，本文對(duì)脫硫廢水的常規(guī)工藝及其合理性、廢水的回用方式進(jìn)行了研究，以供電廠治污人員參考。

(責(zé)任編：宋小蒙)

Analysis of Rationality of Conventional Treatment Technology for Desulfurization Waste Water and Waste Water Reuse Method

Li Hua1, Feng Qiang2, Dong Zhongzhen3, Tang Meifang1

（1.Environment Protection Science Research Institute co., ltd of Rizhao city, Shandong, 276800 2. Environment Monitoring Station of Rizhao City, Shandong, 276800 3 .Motor Vehicle Exhaust Monitoring Center of Rizhao City, Shandong, 276800）

Thermal power plants often use coal for power generation, and due to that coal contains a lot of sulfur, so large amount of sulfide will be produced and these sulfide exist in the form of gas, liquid or solid. For aim of energy conservation and emission reduction, green production, this paper has tried to discuss the rationality of various conventional treatment methods for desulfurization waste water and taken analysis of waste water reuse method.

desulfurization waste water；treatment technology；rationality；waste water reuse method

T

A

馮強(qiáng)（1982-）男，山東省日照市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，研究方向：環(huán)境科學(xué)及環(huán)境檢測(cè)。