火電廠脫硫廢水處理工藝的設計

丁連征 邢樹濤

摘要：在我國快速發(fā)展過程中，經(jīng)濟在迅猛發(fā)展，社會在不斷進步，根據(jù)我國火電廠對于脫硫廢水的處理現(xiàn)狀，有針對性的設計具體的處理工藝方法。在原有設計的基礎之上將脫硫廢水的處理進行再升級設計改造。在升級的脫硫廢水處理工藝運行過程中，排放污水的主要指標成分分析都已經(jīng)滿足了我國對于排污的規(guī)定標準。新型處理方式針對大多數(shù)有害化學離子沉淀的比率高，覆蓋廣，提高了廢水凈化程度。

關鍵詞：火電廠脫硫廢水;處理;設計;運行

引言

當前，我國北方地區(qū)由于環(huán)境污染較為嚴重，經(jīng)常在冬季出現(xiàn)霧霾天氣，空氣質(zhì)量非常差，環(huán)境治理也迫在眉睫。對于火力發(fā)電廠而言，綠色發(fā)電成為企業(yè)未來的發(fā)電的戰(zhàn)略方向，由于環(huán)保需求，大部分火力發(fā)電廠煙氣脫硫方式均采用了爐外大濕法即石灰石-石膏法脫硫的方式，對煙氣中的二氧化硫進行去除，在脫硫工藝過程中，都會產(chǎn)生脫硫廢水。由于脫硫廢水中懸浮物、重金屬離子和溶解固形物嚴重超標，因此脫硫廢水的處理是火力發(fā)電廠工業(yè)廢水處理中最難的一個環(huán)節(jié)，如何選擇合理的處理工藝，減輕勞動強度，降低處理成本，優(yōu)化工藝技術，使處理后的脫硫廢水達到重復利用和達標排放的目的，是擺在各發(fā)電企業(yè)面前的重要問題。

1脫硫廢水的水質(zhì)特點

第四階梯的脫硫廢水在煙道內(nèi)被濃縮，成分復雜，污染物濃度高，具有以下特點。1）高含鹽：溶解固體含量10? 000～40? 000? ?mg/L，以SO42-，F(xiàn)-、Cl-、Mg2+和Ca2+為主;2）高濁度：懸浮物含量10? 000～30? 000? mg/L，以飛灰、石膏晶粒、氟化鈣和酸不溶物為主;3）高硬度：鈣、鎂離子濃度高，易結垢;4）腐蝕性：氯含量20? ?000? mg/L左右，腐蝕性較強;5）重金屬：包含鉛、鉻、鎘、銅、鋅、錳和汞等，污染性強;6）不穩(wěn)定：發(fā)電廠負荷波動、季節(jié)、煤質(zhì)對脫硫廢水成分影響大。脫硫廢水零排放工藝可以分為預處理單元、濃縮減量單元和固化單元。每個單元都有多種成熟技術可供比選。電廠可根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，經(jīng)濟預算，技術論證選取適合電廠本身的技術路線。

2脫硫廢水處理工藝常見問題火電廠脫硫廢水處理工藝的設計

2.1運行率較低

火電廠廢水投放是有一定的標準的，除了COD和氟化物以外，其他的污染物標準都要達到國家一級投放指標。而火電廠往往為了節(jié)省成本，脫硫使用的沖洗水都會使用排污水，這樣就會在整個過程中積累很多的氯離子，氯離子很難通過化學沉淀析出，所以這樣的廢水還是達不到指標，不能直接排放，這樣也就導致了很多火電廠的脫硫廢水處理系統(tǒng)負荷不足，運行效率比較低。

2.2石灰乳加藥和pH值控制

脫硫廢水進入三聯(lián)箱后，首先是加氫氧化鈣（配制成石灰乳液）調(diào)節(jié)pH值。脫硫廢水中帶正電荷的膠體顆粒只要達到零界pH值9時，膠體顆粒就會開始脫穩(wěn)凝聚[3]。另外，氫氧化鈣還與脫硫廢水中的重金屬反應生成氫氧化物沉淀，與氟離子反應生成氟化鈣沉淀。石灰乳加藥與脫硫廢水各污染因子均有關系，是脫硫廢水處理過程中的關鍵環(huán)節(jié)。為保證重金屬和氟離子的去除效果，一般建議將中和箱的pH值調(diào)整至9.0～9.5。如果石灰乳加藥量過大pH值過高時部分兩性金屬會形成絡合物而使沉淀物發(fā)生返溶現(xiàn)象，不利于重金屬的沉淀反應，還會浪費藥品，并且增加廢水中含固量。當三聯(lián)箱的pH值大于9.5時，也會發(fā)生三聯(lián)箱出口管道、混合箱進出口管道結垢，造成管道流通面積變小，系統(tǒng)出力降低的情況。因此，石灰乳加藥量不宜過高。在實際運行中，pH值調(diào)整至9.2左右是比較理想的工況。為控制好石灰乳加藥效果，對在線pH計的及時維護必不可少。因為運行環(huán)境較差，pH計電極表面極易被硫酸鈣、氫氧化鈣等物質(zhì)結垢包圍，阻礙水流和離子通道，影響pH值的正常顯示，并影響石灰乳加藥反應效果，pH值顯示偏大會造成加藥量不足，pH值顯示偏小會造成加藥過量。所以，需要對在線pH計進行定期校驗和定期清洗，以保證其靈敏度和準確性。

2.3煙道蒸發(fā)法

煙道蒸發(fā)工藝是一種比較新型的脫硫廢水處理技術，指的是在煙道內(nèi)對脫硫廢水進行噴霧蒸發(fā)，這項技術在應用過程中，還需要應用噴霧干燥技術以及煙氣除塵技術。在實際應用過程中，在鍋爐尾部和煙氣除塵器之間可以設置霧化噴嘴，脫硫廢水可以經(jīng)過霧化，然后利用高溫的煙氣瞬間蒸發(fā)，再跟煙氣一起進入除塵系統(tǒng)。這種方法有別于傳統(tǒng)的處理方法，對于水量要求不高，對于石膏的使用量也非常少，使得脫硫廢水處理的成本大大降低。煙道蒸發(fā)法在處理脫硫廢水過程中需要的面積比較小，投資的成本比較低，消耗的能量非常小，可以適用于大型或者小型的火電廠，前景非?？捎^。然而也有一定的缺陷，在處理廢水后存在著蒸發(fā)不完全，可能產(chǎn)生結垢，造成一定的腐蝕等。煙道蒸發(fā)工藝在處理脫硫廢水過程中，對于煙氣的溫度、流速以及廢水的流速要求比較高，這些因素可能對脫硫廢水處理的結果產(chǎn)生一定的影響。煙道蒸發(fā)工藝為處理脫硫廢水提供了一種新的選擇。

2.4澄清器運行管理和污泥處理

如果澄清器內(nèi)泥位過高，污泥會被帶至清水區(qū)直接影響出水水質(zhì)，因此，澄清器需要做到及時排泥?？梢愿鶕?jù)澄清器的上中下三個取樣門的水樣狀況來進行污泥排放操作。當上部取樣門的樣水由清變渾濁，中部取樣門的水樣含泥量增多時，便可以進行排泥操作。澄清器運行正常時，其出水濁度可以達到小于1NTU的水平。對污泥處理的能力直接影響澄清器和脫硫廢水處理系統(tǒng)的出力。除保證壓濾機的正常出力外，因為脫硫廢水污泥主要成分是硫酸鈣，將污泥直接回收至脫硫漿液系統(tǒng)是污泥處理的解決方向，可以有效提高污泥處理效率和降低處理成本。

3結語

合理的廢水脫硫處理工藝能夠在響應國家建設總方針的同時減少企業(yè)資源的投入，提高企業(yè)效益。將企業(yè)廢水進行脫硫處理作為環(huán)保磚制作過程中的需要使用水，可以減少廢水脫硫處理的步驟，降低廢水處理成本，節(jié)約企業(yè)資源，并且與其他脫硫廢水處理工藝相比，增加了廢水的重復使用，達到的環(huán)保效果更加可觀，也可以將企業(yè)效率最大化。

參考文獻：

[1]劉秋生.煙氣脫硫廢水“零排放”技術應用[J].熱力發(fā)電，2016（12）：114-117.

[2]李飛.脫硫廢水煙道蒸發(fā)零排放技術簡介[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（10）：1-2.

[3]陳國權，徐鋒軍，韓東浩.電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)設計優(yōu)化及應用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（02）：16.

（作者單位：華電鄭州機械設計研究院有限公司）