燃煤火力發(fā)電廠脫硫廢水零排放處理技術探討

信忠瑞

華電章丘發(fā)電有限公司 山東 濟南 250216

引言

近年來，隨著時代的發(fā)展，我國目前主要的火力發(fā)電方式是燃煤發(fā)電。但是在燃煤火力發(fā)電廠發(fā)電過程中，會有硫氧化物產(chǎn)生對空氣環(huán)境造成破壞，為了防止污染需要對發(fā)電過程中產(chǎn)生的煙氣進行處理，處理完的末端廢水就是脫硫廢水。

脫硫廢水的成分當中鹽分含量較高，就有腐蝕性。導致下游的系統(tǒng)設備被腐蝕嚴重，回收非常困難利用價值低，成了火電廠中處理中的“老大難”。

1 脫硫廢水處理辦法

目前，我國對脫硫廢水處理辦法較少，通常通過傳統(tǒng)的處理方式直接使用、化學混凝沉淀等等解決脫硫廢水的處理難題。國外脫硫廢水處理方法主要是零排放技術、物理、生物方法等，各種辦法所占比中，物理方法所占比最大，生物方法最小，而本文所討論的零排放技術僅占8%。電廠可以直接使用脫硫廢水進行沖灰、抑塵、設備沖洗等，但這些方法都會導致設備腐蝕、管道堵塞等問題。隨著節(jié)能減排，現(xiàn)在燃煤電廠一般都采用干除灰措施，使燃煤電廠直接使用脫硫廢水的情況大大減少，延長了電廠設備的使用壽命。

脫硫廢水在所有的電廠污水當中是處理難度最大的一種工業(yè)廢水，但在生產(chǎn)過程中，脫硫廢水的產(chǎn)生是目前技術無法避免的，因此，做到脫硫廢水零排放成為燃煤電廠開闊未來發(fā)展道路的關鍵[1]。

2 零排放技術

電廠廢水“零排放”通常是指電廠發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢水不向外界排放，給環(huán)境造成污染，而是選擇在電廠內(nèi)進行循環(huán)利用，經(jīng)過處理的脫硫廢水可以再次用于對煙氣進行脫硫處理或者加入鹽直接排放不會對環(huán)境造成影響。也不會因為脫硫廢水NaCI含量過高，導致電廠設備、管道等被腐蝕嚴重。因此，電廠實現(xiàn)污水零排放的關鍵在于實現(xiàn)脫硫廢水的可持續(xù)利用，降低含鹽量和腐蝕性等，為此，我國相關企業(yè)應該引進相應的工藝，國家應加大對實現(xiàn)零排放的電廠的政策支持[2]。

3 零排放技術案例

目前，我國有三家電廠有脫硫廢水零排放技術，核心工藝都是蒸發(fā)結(jié)晶工藝，但所使用的零排放工藝各不相同，導致處理完的水也有很大區(qū)別，華能長興電廠的水質(zhì)最好，廣東恒益電廠的水質(zhì)最差，但都可以直接循環(huán)使用。

3.1 混凝沉淀－軟化－蒸發(fā)結(jié)晶

廣東河源電廠是國內(nèi)實施脫硫廢水零排放的代表，采用的是“混凝沉淀-軟化-蒸發(fā)結(jié)晶”模式，來處理鹽度含量高，腐蝕性強的電廠難題——脫硫廢水，其中預處理的三個部分包括混凝沉淀、水質(zhì)軟化和污泥處理系統(tǒng)，以達到初步處理的目的；深度處理則是采用4效立管循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，加強對脫硫廢水的處理程度，達到凈化脫硫廢水的目的。處理水量為22m3/h，在2009年12月18日正式投入生產(chǎn)，鈣的質(zhì)量濃度小于5mg/L，總?cè)芙夤腆w物質(zhì)小于30mg/L，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定，滿足二次利用或者直接排放的標準，成為我國第一家真正實現(xiàn)脫硫廢水零排放的電廠，為之后其他電廠引進技術打下了榜樣[3]。

3.2 反滲透－正滲透－蒸發(fā)結(jié)晶工藝

華能長興電廠采用的是“反滲透-正滲透-蒸發(fā)結(jié)晶”工藝處理脫硫廢水，解決了廢水無法排放，難以利用的難題。該工藝通過將正反滲透工藝相結(jié)合，進行處理脫硫廢水，該水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)比“機械蒸汽再壓縮－多效蒸發(fā)結(jié)晶”工藝好，可以作為日常非飲用水供給使用，但對技術要求較高；此外，蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)物中鹽和硫酸鈉的含量較高，且純度超過95%，實現(xiàn)了對生產(chǎn)中所消耗鈉鹽資源的回收再利用，是三種工藝中對技術要求最高的，水處理最好的。

3.3 機械蒸汽再壓縮－多效蒸發(fā)結(jié)晶

廣東恒益電廠采用的是“機械蒸汽再壓縮－多效蒸發(fā)”工藝處理脫硫廢水。零排放系統(tǒng)技術來自美國J&Y公司：采用兩級臥式VM+C和MED、蒸發(fā)結(jié)晶工藝的常規(guī)處理工藝，未設置預處理系統(tǒng)，主要用于處理脫硫廢水等，屬于常規(guī)技術的高新應用，在我國還未推展開來。每小時20立方米的系統(tǒng)設計處理流量，因為沒有經(jīng)過軟化處理，水中結(jié)垢因素鈣、Mg2+、So42-、硅等濃度很高，雖然屬于易結(jié)垢水質(zhì)，但也達到了工業(yè)用水標準，可用來循環(huán)利用[4]。

4 未推廣原因

脫硫廢水水質(zhì)中雜質(zhì)較多，成分復雜，具有腐蝕性、NaCl含量高等特點，不經(jīng)過處理的廢水，直接使用會導致設備腐蝕、加速老化等問題。零排放技術可以解決這些問題，將脫硫廢水進行回收循環(huán)利用或者深度處理，但目前我國的零排放技術尚不成熟。導致零排放技術的使用價格高昂，很多中小型電廠負擔不起。技術設備處理量大，消耗能源多，部分電廠不具備那么多的廢水量，容易造成閑置浪費。宣傳力度不夠，零排放技術在我國沒有過多的宣傳，電廠更習慣于傳統(tǒng)的處理方法。

5 結(jié)束語

我國對于脫硫廢水處理技術比以前有了很大進步，但是在燃煤電廠煙氣濕法脫硫廢水的零排放處理方面還有很大的進步空間，對于技術和設備上的研究也還不夠成熟，這就需要相關技術領域研究人員加大研發(fā)力度，盡可能拉近我們與其他國家在這個領域的距離，提高我國脫硫廢水零排放技術的應用性和便民性，降低零排放處理技術的技術難度和使用成本，將脫硫廢水處理技術早日應用到日常生活當中，解決水污染問題。