火电厂脱硫废水的处理

火电厂脱硫废水的处理

刘亚平

刘亚平

（贵州黔东电力有限公司贵州省镇远县557702）

摘要：火力发电厂经常运用湿法对烟气实施脱硫处理，就会产生很多废水。废水的主要杂质是石膏浆液。石膏浆液的主要成分有悬浮物达到饱和度的亚硫酸盐、重金属和硫酸盐类。很多杂质是国家环境保护中，要求工厂必须控制的污染物。因此，处理脱硫废水，使其能够无污染排放，使人们能够得到健康，使火电站周围的环境得到保护，成为了火电厂今天至关重要的问题。

关键词：火电厂；脱硫废水；烟气湿法

1.引言

社会经济的发展带动了电力事业的发展，燃料用量迅速增加。二氧化硫的排放量逐年增多，导致污染逐年严重，火电厂实施脱硫技术势在必行。很多电厂对废水废气的脱硫处理方法是运用石灰石-石膏湿法。目前，这种技术应用比较多。由于经过这种方法处理过的废水PH值一般在4-6之间，并且有少量的重金属与很多悬浮物，增加了脱硫处理废水时的难度。废水中大量重金属离子的存在，污染了环境，所以，只有运用特殊的方法，才能够对脱硫污水进行完整的处理。控制二氧化硫经常通过燃烧前、燃烧中及燃烧后三个阶段实施脱硫。

2.火电厂脱硫概述

火电厂对二氧化硫进行控制中，燃用低硫煤、煤炭洗选、洁净煤燃烧技术以及烟气脱硫是目前实施的主要方法。火电厂在选择对燃料实施脱硫技术时，经常会对脱硫效率、经济性以及可靠性等因素进行综合分析，遵循的原则有：首先，提高脱硫效率，降低资金投入，资金投入一般低于电厂总投资的15％；其次，运用流程简单的工艺装置，使用运行可靠、科学成熟的技术；第三，使用品质良好、价格低的脱硫剂且来源稳定；第四，使用适应性强，脱硫副产品不能造成二次污染的技术。

3.现有火电厂脱硫技术

现有火电厂脱硫技术主要有：

3.1湿法石灰石－石膏烟气脱硫法

湿法脱硫系统具有较高的效率。这种系统可加装于锅炉的尾部，对现有的锅炉系统包括除尘系统没有任何影响。这种方法是运用较广的技术方法，具有脱硫效率高、运行稳定、运行费用低以及无二次污染等特点，因此，应用非常广泛。碳酸钙是脱硫剂的主要构成部分。烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水系统以及废水处理系统是构成湿法脱硫系统的主要内容。

3.1.1烟气换热系统。

3.1.2脱硫系统。

3.1.3石膏脱水系统。

3.1.4废水处理的工艺。

3.2干式循环流化床烟气脱硫技术

这种技术以石灰浆为脱硫剂。锅炉烟气从循环流化床底部进入反应塔，与石灰浆进行脱硫反应去除二氧化硫。然后将脱硫剂与烟气相分离，最后经除尘后将烟气排入大气。这种技术具有脱硫效率高、经济性能好以及脱硫剂可以循环使用等优点。

3.3液柱烟气脱硫除尘系统

硫反应塔、脱硫剂制备系统、脱硫剂产物处理系统、控制系统以及烟道系统共同构成了液柱烟气脱硫除尘系统。烟气从脱硫反应塔下部进入，在上升过程中与脱硫剂接触，将二氧化硫除去。脱硫剂由反应塔下部向上喷射，在上部散开，充分与烟气接触反应。这种技术的优点是：脱硫率以及脱硫剂的利用率都较高早90%以上，且运行成本低。同时，副产品硫酸钙可用于建筑材料和盐碱地的改造。

3.4喷雾半干法

这种方法的工作原理是：在高速旋转的离心喷雾机作用下，熟化的30%石灰浆液以雾状形式，喷入到脱硫反应塔内，吸收剂雾滴吸收烟气中二氧化硫。这种方法的特点是：适用于中低硫煤种的烟气脱硫，不宜在大中型机组上推广。

3.5炉内喷钙尾部增湿活化法

这种方法是在锅炉1000℃左右时，将石灰石段喷入，石灰石迅速分解成氧化钙并和煤气中的硫反应，未反应完全的氧化钙进入尾部的活化器中，增湿活化成氢氧化钙，进一步和二氧化硫反应。运用这种工艺前，必须对锅炉进行一定的改造，提高锅炉热效率。这种方法不适用于大型机组脱硫，比较适用于没有脱硫场地的中小机组。燃煤含硫量不高、新建以及改造的中小型锅炉通常使用这种脱硫工艺。

3.6电子束照射法

这种方法原理是利用高能量电子产生的活性氧化基团将烟气中的二氧化硫和NOx氧化成中间产物硫酸和硝酸。这些中间产物和注入的氨吸收剂反应，生成硫酸铵和硝酸铵。具有一定业绩和运行经验的热电厂适宜运用这种方法。

3.7海水脱硫法

这种方法是利用海水中碳酸氢钙和碳酸氢镁等碱性物质来吸收烟气中的二氧化硫，经空气氧化，使其成为稳定的硫酸根离子，然后排入大海。这种工艺适用于燃中低硫煤，含硫量不高的海边电厂，具有除尘效率要求较高，对海洋不造成污染。

3.8荷电干式喷射法

这种方法是将带电的微细吸收剂喷入烟道，与烟气中的二氧化硫发生反应，达到脱硫目的。这种方法脱硫效率较低。

3.9循环流化床烟气脱硫法

这种工艺用石灰作为吸收剂，将锅炉尾部出来的烟气引入循环流化床反应塔中，增湿的石灰和烟气中的二氧化硫反应，生成亚硫酸钙，没有反应完全的吸收剂颗粒经除尘器收集再回到循环硫化床循环利用。这种脱硫工艺方法，开发较晚发展较快。具有投资费用与运行费用比石灰石-石膏法低三分之一的特点。

3.10旋转喷雾法

这种方法是：在吸收塔内，将吸收浆雾化与烟气混合接触。不仅烟气被绝热冷却，被吸收剂中的水份被蒸发干燥，而且吸收剂与烟气中二氧化硫反应生成亚硫酸钙，进而达到脱硫的目的。这种装置运行可靠，然而腐蚀较严重，副产品不能够利用。

3.11磷氨复合肥法

这种方法是：活性炭吸附一级脱硫，解吸得30%硫酸。稀硫酸分解为磷矿石，生成10%以上的磷酸液与氨的中和液进行二次脱硫，再将浆料浓缩干燥得磷氨复合肥。优点是副产品可做化肥使用；缺点是工艺比较复杂，一次性投资较高，运行维护工作量大。

3.12氨-硫氨法

这种方法处理76万M/h与123万M/h的烟气。这种方法投资额相对较大且工艺复杂。

3.13石灰石湿法简易脱硫除尘法

这种方法适合老厂上脱硫除尘装置或把原有除尘设备改造成脱硫除尘装置。采用无喷嘴喷淋系统，解决了堵塞问题，采用特殊防腐措施解决了腐蚀问题；无废水排放，工艺简单，占用场地小。

4.目前火电厂脱硫废水处理系统存在的主要问题

4.1设计阶段缺陷

脱硫废水处理系统建设初期，在设计上具有很多问题。

4.1.1系统设计问题。

4.1.2脱硫系统与脱硫废水处理系统之间没有设计废水旋流站。

4.1.3澄清池出力不够。

4.1.4污泥脱水系统选用设备质量较差。

4.1.5废水泵选型不正确

4.2运行阶段存在的问题

4.2.1维护不力，导致设备不能正常运行。

4.2.2管理和运行人员普遍使用大量非专业人员，对工艺、原理不了解，对运行中存在的问题无法判断和调整处理，影响系统的正常运行。

4.2.3企业对脱硫废水处理系统运行重视不够和投入资金太少，是运行阶段出现问题的主要原因。

5.建议和方法

5.1选择脱硫废水处理系统工艺，一定要结合本厂的脱硫废水水质情况和脱硫废水处理后的回用要求来综合考虑，应该经过充分的专业技术论证后再做决定。不建议在新建脱硫废水处理系统中使用传统的中和-沉降-絮凝-澄清技术。

5.2加大资金投入，强化设备维护。火电厂应加大对脱硫废水处理系统的资金投入，使设备能定期得到保养，关键零部件得到定期更换，确保脱硫废水处理系统的安全正常运行。

5.3脱硫废水处理系统的管理和运行人员必须熟悉和掌握相关专业知识和技能，企业应加强管理和运行人员的专业知识和技能培训，满足工作要求。

6.结语

由于火电厂脱硫废水成分复杂，并且有害离子浓度高，磨损和腐蚀的危害性比较大，因此，在选择处理工艺和回用时，必须因地制宜，运用最适合本厂的办法。在达到环保要求的同时，必须经济合理，并加强对设备管理和运行人员的培训，保证废水处理系统的安全稳定运行，降低环保风险。

参考文献：

[1]王敏琪.火电厂湿式烟气脱硫废水特性及处理系统研究[D].浙江工业大学，2013.

[2]孙晶.火电厂湿式烟气脱硫废水处理技术的试验研究[D].华北电力大学（河北），2007.

[3]倪伟敏.双碱法脱硫系统的固液分离和重金属去除研究[D].浙江大学，2007.

[4]陈美秀.石灰石—石膏湿法脱硫装置节能减排优化设计的研究[D].浙江大学，2012.