火電廠脫硫廢水環(huán)保處理問(wèn)題研究

趙志強(qiáng)

(山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院化學(xué)系，山西 臨汾 041000)

統(tǒng)計(jì)顯示，在我國(guó)所有電力比例中，火電所占比例常年保持在70%以上，是我國(guó)電力供給的最主要方式。當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，正在經(jīng)歷從粗放型到節(jié)約、密集型的轉(zhuǎn)變，對(duì)發(fā)展質(zhì)量的要求越來(lái)越高于對(duì)發(fā)展速度的要求?；痣娚a(chǎn)過(guò)程中，火電造成的污染問(wèn)題，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和污染治理中無(wú)法回避的重要問(wèn)題，也是我國(guó)污染治理中的難點(diǎn)問(wèn)題。因此，對(duì)污染問(wèn)題的治理，必須要加強(qiáng)對(duì)火電廠脫硫廢水的治理，脫硫廢水的污染性高，所含的污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染巨大，所以在火電廠脫硫廢水的治理過(guò)程中，要針對(duì)脫硫廢水所含有害物質(zhì)的特點(diǎn)，采用可以最大限度去除有害物質(zhì)和廢水回收利用的先進(jìn)處理工藝。

1 脫硫廢水的產(chǎn)生和特點(diǎn)分析

在火電生產(chǎn)過(guò)程中，為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過(guò)規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，就必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水。廢水中含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過(guò)飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，這些都是最為嚴(yán)重的空氣、水質(zhì)污染物質(zhì)。與火電廠其它系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水相比，脫硫廢水的水質(zhì)更加特殊，廢水中含有的懸浮物、無(wú)機(jī)鹽以及各種重金屬濃度都很高，在處理過(guò)程中，對(duì)這些廢水中所含物質(zhì)的處理工藝雖多，但由于其本身處理難度大、相關(guān)技術(shù)部成熟，脫硫廢水一直得不到有效的處理利用。

脫硫廢水水質(zhì)和水量不穩(wěn)定，燃煤中的F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等元素在燃燒中生成的化合物一部分隨爐渣、飛灰排出，另一部分隨煙氣進(jìn)入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，此外，石灰石中含有的雜質(zhì)也不同程度地溶入漿液中。在不同階段排出的廢水水質(zhì)也不相同。脫硫廢水的不穩(wěn)定性給廢水處理工藝帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。脫硫廢水中的化學(xué)耗氧量與通常的廢水不同，由于亞硫酸鹽等物質(zhì)的存在，脫硫廢水中的化學(xué)耗氧量更高。

2 脫硫廢水的處理工藝

針對(duì)脫硫廢水的生成過(guò)程和所含物質(zhì)的特殊性，以及脫硫廢水水質(zhì)水量的不穩(wěn)定特點(diǎn)，在處理過(guò)程中，主要包括以下4各步驟：

首先，為了提高廢水的pH值，在廢水處理的初始階段，要對(duì)廢水進(jìn)行攪拌，在攪拌時(shí)要加入一定的石灰。一般的廢水處理過(guò)程中，廢水池和廢水反應(yīng)池之間都有三個(gè)隔離槽，通過(guò)這些隔離槽，可以提前對(duì)廢水進(jìn)行一定的處理。

其次，在廢水的pH值得到充分的提高之后，對(duì)脫硫廢水中所含的重金屬要進(jìn)行沉淀工作。在此過(guò)程中要加入相應(yīng)的化學(xué)藥劑，使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金屬離子生成氫氧化物沉淀。一般情況下3價(jià)重金屬離子比2價(jià)離子更容易沉淀，當(dāng)pH值達(dá)到9.0～9.5時(shí)，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶氫氧化物。

第三，經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀反應(yīng)后，廢水中主要的有害物質(zhì)形成凝聚沉積，但是此時(shí)廢水中還含有一些難以沉積的有害顆粒和其他物質(zhì)，所以要在此程序中加入一定比例的絮凝劑FeClSO4，從而使那些細(xì)小的顆粒聚集形成大顆粒，通過(guò)增加它們的質(zhì)量達(dá)到沉積的效果。小顆粒的沉積最終會(huì)形成方便處理的絮狀物。

最后，經(jīng)過(guò)沉積和濃縮的有害物質(zhì)在澄清系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)攪拌壓縮后，會(huì)形成污泥，而污泥上方的水就變成了清水，清水輸送到凈水處理器中之后，經(jīng)過(guò)處理，水中所含的污染物質(zhì)會(huì)極大降低，達(dá)到環(huán)保要求，而對(duì)那些沒(méi)有達(dá)到環(huán)保要求的清水，就需要回爐重造，進(jìn)行第二遍的凈水處理。

3 脫硫廢水處理過(guò)程中存在的問(wèn)題

3.1 指標(biāo)不明確

脫硫廢水中含有的有害化學(xué)物質(zhì)的不同和在不同階段水質(zhì)水量的不同，造成在脫硫廢水處理過(guò)程中，對(duì)脫硫廢水的指標(biāo)不明確。在廢水判斷和處理工藝的選擇上，大多是根據(jù)相關(guān)技術(shù)人員作出的判斷為準(zhǔn)，而沒(méi)有一個(gè)精確的檢測(cè)裝置和標(biāo)準(zhǔn)。在廢水處理的藥劑量方面，還沒(méi)有明確的相關(guān)藥劑量比例標(biāo)準(zhǔn)的明確，在實(shí)際操作中單純地根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，容易造成藥劑量過(guò)大或不足。這導(dǎo)致在廢水處理的過(guò)程中，相關(guān)工藝的處理量跟設(shè)計(jì)處理量有很大出入，不能有效處理廢水，造成處理不及時(shí)、處理效率低等問(wèn)題。這樣一來(lái)，就違背了環(huán)境保護(hù)的初衷，沒(méi)有達(dá)到環(huán)境保護(hù)和污水治理的要求。

3.2 器械操作不當(dāng)和維護(hù)不力

由于火電廠生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)脫硫廢水的處理需要常年進(jìn)行，對(duì)機(jī)器設(shè)備的損耗較大。當(dāng)前我國(guó)火電廠對(duì)廢水處理設(shè)備缺少日常性的維護(hù)和定期的檢查更換，很多機(jī)器設(shè)備的使用超過(guò)了使用年限，或者超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)?；痣姀S脫硫廢水的特殊特性使得在對(duì)其處理過(guò)程中，需要有高性能、專業(yè)的污水處理器械和技術(shù)，一些火電廠出于對(duì)經(jīng)濟(jì)成本的考慮和對(duì)污水處理的認(rèn)識(shí)不足，在機(jī)器使用上，不能達(dá)到相關(guān)的廢水處理標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法做到對(duì)脫硫廢水的有效處理。在維護(hù)和使用過(guò)程中，專業(yè)技術(shù)人員和操作人員的專業(yè)技術(shù)水平的缺乏也造成對(duì)機(jī)器設(shè)備的損耗和器械作用降低。

4 脫硫廢水處理問(wèn)題的對(duì)策分析

4.1 對(duì)脫硫廢水預(yù)處理

在脫硫廢水處理過(guò)程中，為了達(dá)到更好的處理效果，可以對(duì)脫硫廢水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行絮凝、沉降及中和，減少?gòu)U水中的懸浮物，為深度處理做準(zhǔn)備。在脫硫廢水進(jìn)入廢水池前，為了防止廢水所含物質(zhì)的沉積，可以使用攪拌機(jī)器讓廢水處于攪拌狀態(tài)。在脫硫廢水進(jìn)入處理裝置中后，根據(jù)檢測(cè)到的廢水所含物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)添加Ca(OH)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，廢水會(huì)生成caC0和Mg(OH)，等其沉淀之后，可以在澄清器中完成兩種物質(zhì)的分離工作。在分離完成后，廢水中的絮凝物會(huì)發(fā)生沉積和濃縮，可以將它們輸送到污泥處理器中。在污泥處理器中，對(duì)這些沉淀物進(jìn)行過(guò)濾和壓縮，以便于后期的深度處理。

4.2 脫硫廢水深度處理

脫硫廢水的預(yù)處理完成后，需要通過(guò)相關(guān)工藝的使用對(duì)清水箱中經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢水進(jìn)行蒸發(fā)。在廢水蒸發(fā)過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)熱輸入、熱回收、結(jié)晶轉(zhuǎn)運(yùn)等程序。對(duì)這些程序的順序、功能和處理標(biāo)準(zhǔn)等，都要有嚴(yán)格的控制和要求。

把脫硫廢水通過(guò)專業(yè)的蒸汽管送到蒸氣處理器中進(jìn)行加熱處理。加熱之后會(huì)產(chǎn)生蒸氣，蒸氣在冷凝系統(tǒng)中冷凝后，可以把冷凝后的廢水輸入到冷水池中。廢水輸入和冷凝水輸出過(guò)程中，要特別注意廢水的冷凝步驟和相關(guān)操作工藝。冷凝系統(tǒng)的采用和專門的蒸氣輸入管道都要求嚴(yán)格遵循處理步驟和輸送程序。在熱回收時(shí)，可以通過(guò)逐級(jí)提升熱交換管內(nèi)循環(huán)鹽水的溫度獲得更高的熱效。脫硫廢水經(jīng)過(guò)加熱濃縮后送至旋流器之后，需要對(duì)落入離心機(jī)的結(jié)晶鹽體進(jìn)行加熱使其變干。

4.3 先進(jìn)設(shè)備的采用和維護(hù)

脫硫廢水的處理過(guò)程是不同程序之間的復(fù)雜配合和緊密聯(lián)系的過(guò)程，各項(xiàng)具體工藝過(guò)程中的處理結(jié)果都會(huì)影響之后的處理操作。如果采用的處理設(shè)備不夠先進(jìn)，對(duì)脫硫廢水中的成分就不能進(jìn)行有效的分離和結(jié)晶，而且整個(gè)廢水處理過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)槠渲幸粋€(gè)步驟的處理不夠徹底，造成廢水最終處理效果的大大降低。所以，在脫硫廢水處理中，要全方位采用科學(xué)先進(jìn)的處理設(shè)備，使廢水處理工藝的各個(gè)工序都達(dá)到最佳狀態(tài)，從而保障各項(xiàng)處理技術(shù)的順利實(shí)施。對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的廢水處理設(shè)備要積極引進(jìn)，先進(jìn)機(jī)器的引進(jìn)無(wú)疑會(huì)增加火電生產(chǎn)的技術(shù)成本，但卻促進(jìn)了生產(chǎn)的節(jié)約環(huán)保，是有著長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的,在這些先進(jìn)儀器的使用中，要安排專業(yè)的技術(shù)人員，根據(jù)具體儀器設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)維護(hù)、修理。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)的電力結(jié)構(gòu)雖然進(jìn)行了很大的調(diào)整，火電依然是我國(guó)電力比例中的主要部分?；痣姀S生產(chǎn)發(fā)展要充分意識(shí)到環(huán)境的重要性，在對(duì)脫硫廢水的處理中，要積極引進(jìn)先進(jìn)工藝，采用先進(jìn)設(shè)備，對(duì)廢水治理投入更多的技術(shù)、人力成本，在廢水治理中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推廣新技術(shù)。技術(shù)人員要嚴(yán)格遵循脫硫廢水的處理工藝程序，充分提高自己的技術(shù)水平、樹(shù)立良好的環(huán)保意識(shí)，努力提高我國(guó)火電生產(chǎn)資源的回收利用率和可持續(xù)性，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)向集約化方向的轉(zhuǎn)變。

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