燃煤電廠脫硫廢水的零排放處理技術(shù)

史 平

(山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 太原 030053)

引 言

燃煤電廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，用、排水的數(shù)量都比較多，裝機(jī)容量在2×60 MW的火電廠，每天生產(chǎn)運(yùn)行的耗水量可以達(dá)到6萬(wàn)m3左右，約有每小時(shí)100～200 m3左右的廢水需要排放出來(lái)。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫處理技術(shù)產(chǎn)生的廢水當(dāng)中的污染成分較多，無(wú)機(jī)鹽類、重金屬成分和懸浮物等的指標(biāo)都高于國(guó)家規(guī)定的排放要求，從保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，減少燃煤電廠工業(yè)用水，提升廢水的重復(fù)利用率，實(shí)現(xiàn)廢水零排放具有十分重要的意義。

1 燃煤電廠脫硫廢水的來(lái)源

燃煤電廠利用石灰石-石膏濕法脫硫處理技術(shù)，在很多國(guó)家進(jìn)行廢水脫硫處理中得以應(yīng)用。大多數(shù)情況下，采用該脫硫工藝技術(shù)生成的工業(yè)廢水是來(lái)自于脫硫塔排出的生產(chǎn)廢水。采用濕法脫硫時(shí)，煤炭的燃燒、石灰石溶解時(shí)會(huì)形成數(shù)量較多的煙氣、懸浮物以及各種雜質(zhì)，對(duì)水體會(huì)形成一定程度的污染[1]。因?yàn)樵撁摿蚬に嚰夹g(shù)可以高效率地對(duì)鍋爐排放煙氣中二氧化硫進(jìn)行濾除。形成硫酸鈣以及亞硫酸鈣，可以對(duì)漿液內(nèi)的氯離子、氟離子以及灰塵顆粒的濃度實(shí)現(xiàn)有效的控制，減小系統(tǒng)具備的腐蝕能力，為了保證脫硫裝置內(nèi)的物質(zhì)平衡情況，必須要排放一定數(shù)量的廢水，把從煙氣內(nèi)吸納的灰塵進(jìn)行排放。脫硫廢水內(nèi)的亞硫酸鹽類、重金屬和懸浮物等，很多成分都是國(guó)家明文規(guī)定的不充許進(jìn)行排放的一類污染物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大，表1則為脫硫廢水中的物質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果。

表1 脫硫廢水處理前分析結(jié)果

2 燃煤電廠常用的脫硫廢水處理辦法

依據(jù)國(guó)內(nèi)燃煤電廠的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，一般情況下，會(huì)把氯離子在漿液中的含量保持在不超過(guò)20 g/L。在對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理過(guò)程中，應(yīng)該依據(jù)燃煤電廠脫硫廢水具備的特征，選擇科學(xué)合理的處理辦法，把重金屬以及其它物質(zhì)進(jìn)行有效的隔離，之后對(duì)經(jīng)過(guò)分離之后的物質(zhì)進(jìn)行全面的處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫廢水處理的全部過(guò)程[2]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)對(duì)燃煤電廠采用的脫硫廢水處理方法為混凝沉淀治理方法，具體的處理工序有下面幾個(gè)步驟。

2.1 中合處理

依據(jù)國(guó)內(nèi)針對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合電廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況，對(duì)廢水進(jìn)行中和處理，應(yīng)該先把廢水排入混合池中，再應(yīng)用石灰石或者堿性化學(xué)藥劑，對(duì)經(jīng)過(guò)脫硫處理的廢水酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)，之后采用中和處理酸堿度中和反應(yīng)，把有關(guān)的離子物質(zhì)進(jìn)行濾除。

2.2 重金屬分離

在對(duì)脫硫廢水進(jìn)行中和處理過(guò)程中，不可避免的會(huì)有很多重金屬氧化物產(chǎn)生，如果酸堿度超過(guò)9，則會(huì)形成數(shù)量較多難以溶解的氫氧化物，還會(huì)有同樣難溶的酸性物質(zhì)產(chǎn)生。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的分離，必須要對(duì)余下的脫硫廢水內(nèi)兌入有機(jī)硫化物，就會(huì)產(chǎn)生難以溶解的硫化物，從而實(shí)現(xiàn)有效去除重金屬離子的效果[3]。

2.3 絮凝處理

經(jīng)過(guò)上述的處理工序之后，還應(yīng)該對(duì)脫硫廢水進(jìn)行絮凝處理，從而把廢水內(nèi)形成的膠體以及其余雜質(zhì)進(jìn)行濾除。絮凝劑大多都應(yīng)用氯化鐵，在出口部位添加相對(duì)應(yīng)的助凝劑，讓膠體以及其它物質(zhì)生成的絮狀物質(zhì)更容易形成沉淀，可以有效提高其它氫氧化物以及硫化物的沉淀速度，確保脫硫廢水中的懸浮物都可以實(shí)現(xiàn)有效的治理，為后續(xù)的綜合處理創(chuàng)造條件。

2.4 沉淀處理

通過(guò)上面的多重處理工藝，應(yīng)該把剩余的廢水輸入到其它設(shè)備之中，對(duì)廢水的處理狀況進(jìn)行觀察，普遍情況下，污泥都由絮凝物質(zhì)沉積生成的，通過(guò)廂式壓濾機(jī)進(jìn)行處理之后，把沉淀物質(zhì)實(shí)現(xiàn)固液分離[4]。再依據(jù)廢水處理技術(shù)相關(guān)程序?qū)Τ恋砦镔|(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，位于上部的水體應(yīng)該通過(guò)酸堿度檢測(cè)，對(duì)懸浮物含量情況進(jìn)行化驗(yàn)之后，方可以采用水泵向外界排放。如果達(dá)不到相關(guān)的要求，必須依據(jù)混凝物沉淀綜合處理工藝技術(shù)再次進(jìn)行凈化處理，從而提升水資源利用效率。

3 燃煤電廠脫硫零排放處理工藝

利用混凝沉淀工藝技術(shù)以及綜合處理的方式完成脫硫廢水零排放處理，對(duì)于排放標(biāo)準(zhǔn)中要求的有害物質(zhì)可以有效進(jìn)行清除，可是鈣離子、鈉離子等物質(zhì)還會(huì)繼續(xù)存在于廢水之中。同時(shí)，應(yīng)用的設(shè)備比較多，脫硫廢水處理的成本會(huì)明顯提升，處理設(shè)施的使用期限縮短，實(shí)際的處理過(guò)程中達(dá)不到理想的效果。所以，應(yīng)該對(duì)廢水處理技術(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，把廢水脫硫水平提高了前的水平。工程技術(shù)人員應(yīng)該深入研究廢水處理的相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合實(shí)際的水處理經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新脫硫廢水零排放處理工藝，該工藝技術(shù)可以分為預(yù)處理以及深入處理兩個(gè)不同的時(shí)期，在廢水的預(yù)處理時(shí)期，必須對(duì)脫硫廢水進(jìn)行兩次混凝沉淀[5]。而在深處理時(shí)期，可以把其劃分為結(jié)晶單元蒸發(fā)以產(chǎn)物分離干燥處理，通過(guò)上述兩個(gè)處理階段可實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放，燃煤電廠在生產(chǎn)運(yùn)行的同時(shí)，針對(duì)脫硫廢水實(shí)現(xiàn)零排放處理，可以促進(jìn)該電廠走上可持續(xù)發(fā)展道路。

以某地的燃煤電廠作為分析的實(shí)際案例，該電廠排放的廢水達(dá)到50 ℃時(shí)，功率為300 MW的脫硫設(shè)施可以達(dá)到的廢水排放能力每小時(shí)40 m3。與此同時(shí)，除塵裝置中的煙氣溫度值可以高達(dá)140 ℃。利用脫硫廢水零排放技術(shù)，霧化形式的脫硫廢水在排煙管道中可以快速蒸發(fā)掉，脫硫廢氣內(nèi)含有的重金屬、粉塵以及鹽類物質(zhì)會(huì)共同處于懸浮狀態(tài)，跟隨氣體的流動(dòng)達(dá)到以除塵裝置中，所耗用水量并不很多，通過(guò)相關(guān)處理設(shè)施之后，煙氣溫度會(huì)不斷提高，當(dāng)溫度值減至136 ℃時(shí)，煙氣內(nèi)的有害物質(zhì)對(duì)于排煙管道的腐蝕會(huì)得到有效處置，從而提升了除塵器運(yùn)行效率，與此同時(shí)，避免了對(duì)水資源的過(guò)度消耗，經(jīng)過(guò)零排放處理之后的廢水中物質(zhì)分析如表2所示。

表2 脫硫廢水處理后分析結(jié)果

通過(guò)脫硫廢水進(jìn)行零排放處理之后，對(duì)水源的消耗得到了根本的管控，由于廢水造成的污染得到了解決，燃煤電廠的生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，使脫硫廢水處理設(shè)施使用期限得到了延長(zhǎng)，脫硫廢水零排放處理技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷推進(jìn)，在進(jìn)行工業(yè)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于水資源的耗用量卻在不斷攀升。所以，節(jié)約用水的處理技術(shù)不斷得以深入研究，因?yàn)樗Y源直接關(guān)系到人民的生活質(zhì)量和自然生態(tài)環(huán)境，對(duì)于保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)是十分有利的。燃煤電廠脫硫廢水零排放處理技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，可以保證水資源得到有效的保護(hù)，廢水的利用率得到進(jìn)一步提升，電廠的生產(chǎn)成本得到控制，電能的生產(chǎn)能力得以提高，是實(shí)現(xiàn)電廠節(jié)能降耗的主要途徑，對(duì)于促進(jìn)電力生產(chǎn)企業(yè)不斷壯大起著十分重要的作用。