燃煤电厂脱硫废水处理技术现状与发展

燃煤电厂脱硫废水处理技术现状与发展

赵臣卓

河北大唐国际唐山热电有限责任公司，河北 唐山 063000

摘要：脱硫废水处理技术的实质性是降低污染气体排放，营造自然和谐的大气生态环境。将该技术工艺进行创新升级、科学应用符合时代环保要求。然而现阶段有关燃煤电厂脱硫废水处理技术等相对研究较少，基于该问题现状，要求行之有效的措施对其进行分析研究，如烟道干燥工艺应用分析、膜浓缩工艺应用分析、蒸发结晶工艺应用分析、加强技术创新结合工作需求、加大人才培养与队伍建设等，有十分重要的理论意义。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；处理技术

1引言

随着社会的发展，科学技术的不断进步，不论是在人们的生活中，还是在企业生产中，都加大了各种电气设备的使用，从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。而在我国，尽管目前电力行业在不断地发展水电或清洁能源电力，但燃煤机组依然占有非常大的比例。加强燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用具有重要意义，能够更好地减少燃煤电厂对环境的影响。

2脱硫废水水质特点

湿法脱硫废水中的杂质主要来自烟气、脱硫剂(石灰石)和工艺水。其中，污染成分主要来自烟气，而烟气中的杂质又来源于燃料的燃烧。煤炭是我国耗能企业的主要能量来源，煤在燃烧过程中，其所含的有机物质和部分无机物会氧化、分解成多种气体物质，随烟气进入脱硫系统，溶解于吸收浆液中。脱硫废水一般具有以下几个特点：一是废水的pH值一般在5.0～6.5，有较强的腐蚀性；二是含有大量的可溶盐，如硫酸盐、亚硫酸盐、氯盐等，还含有大量过饱和的硫酸钙颗粒和烟气带来的不溶物质，导致废水中盐类物质含量高，悬浮物含量高；三是存在很多有害物质，如COD，氟化物，砷、汞、镉、铅等重金属元素。

3脱硫废水的来源

火力发电中燃煤发电是最主要、最成熟的发电方式，在燃煤发电的过程中，为了有效防止烟气中的硫化物对空气造成污染，需要对烟气进行脱硫处理。脱硫技术依据脱硫产物的干湿程度不同可分为湿法、半干法和干法。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(简称湿法FGD技术)由于其脱硫效率高，为国内外燃煤电厂广泛采用。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是我国燃煤烟气脱硫的主流技术，因脱硫效率高，脱硫范围广，系统回收率和吸附剂利用率高，运行稳定，材料价格低廉而广泛使用。湿法脱硫系统中由于吸收剂的循环使用，造成吸收塔内盐分和悬浮物的浓度越来越高，吸收塔内盐分和杂质浓度过高会影响吸收效率，因此，必须按时排放系统内废水，该废水则为脱硫废水。水力旋流器的溢流液、脱水机滤液以及清洗系统的冲洗废水是脱硫废水的主要来源。煤的种类、石灰石纯度、灰分含量、脱硫工艺等都会影响脱硫废水中污染物的种类与浓度，由于燃煤中化学元素种类多、含量高，在高温条件下发生化学反应，生产多种化合物，为了保证脱硫剂的有效使用，需要将一定量的吸收浆液排出。因为高浓度脱硫废水容易在脱硫设备中结垢，不仅可以损坏脱硫设备，同时也会影响脱硫效果。

4燃煤电厂脱硫废水处理技术要点

4.1水力排渣工艺

该处理工艺的原理是将废水直接排入渣水系统，使其产生化学反应，再经过过滤系统，彻底脱除脱硫废水中的杂质。此外，脱硫废水中的水可对渣水系统进行补充，达到了节约水资源的目的。这种工艺技术的好处是不需要对水力除灰系统进行改造，也不必增设其他废水处理设备，节省了投资，操作起来也十分方便。如果脱硫废水的流量比较小，应用此项工艺技术就可实现脱硫废水零排放目标。当前，这种处理方式已被广泛应用于湿法排渣的电厂废水处理中，但需要注意的是，在运用该处理方式时，会对排渣方式有所限制，并不应用于国内所有电厂。如果脱硫废水的流量比较大，就不能与渣水系统保持水量平衡，在特定环境下，不得不将废水直接外排。此外，由于脱硫废水中含有高浓度的氯离子，使渣水系统管道受到侵蚀，必须要引起重视。

4.2粉煤灰脱硫废水处理

国内外对于粉煤灰处理废水的应用研究较多，包含很多对于处理废水中重金属处理的研究。大量实践经验表明，在燃煤电厂废水处理工作中应用粉煤灰工艺是一种非常高效的方式。粉煤灰一般具有水处理剂的两大特质：（1）粉煤灰中大量易溶于水的碱性物质，这些碱性物质对去除废水中重金属及悬浮物非常有帮助；（2）从粉煤灰自身结构来看，其内部孔隙较多，这种多孔物质本身具有很强吸附功能。由于脱硫废水水量较小，经过粉煤灰这一处理程序后，各项指标都达到了排放标准，在与其他废水同时排放前，不再需要添加酸性物质降低其酸碱度，节省大量药品，投资成本也减少了很多。应该注意的是，参与废水处理后的沉淀粉煤灰应单独存放，这是因为相较于其他处理方式，运用粉煤灰处理方式会使大量污泥沉淀于粉煤灰之中，单独存放能避免其污染其他物质。

4.3三联箱工艺

当前，在处理燃煤电厂脱硫废水工作过程中，运用最多的工艺技术是三联箱工艺，这种工艺技术主要包括“絮凝—沉淀—中和”三个步骤。通过在脱硫废水中添加碱性物质及有机硫等絮凝剂，废水中各种悬浮物就能得到很好地控制，此时，沉淀池中会留存大量污泥，待水澄清后，再加入中和物质使水的pH值有所降低，达到中性，但此时水中仍含有大量氯离子，氯离子是不够能直接外排的，必须再通过蒸发结晶程序去除水中氯离子，而污泥也需要经过脱水机进行脱水，脱水液再回流至中和箱继续反应，直至水中各项指标都符合排放标准。

4.4烟道干燥工艺应用分析

烟道干燥工艺是脱硫废水处理的主要技术之一，在我国诸多燃煤电厂烟气脱硫中得以广泛使用。该工艺技术主要是通过利用水泵对废水进行抽取，然后将其导入到科学设计的特殊材质管道中，采用高压喷头方法对废水物质进行快速雾化处理。待对废水进行快速雾化处理后，将处理完成的后的废水注进由高温设计的烟道中。此时采用高温蒸发的方式对烟道中的水分进行快速蒸发，待蒸完成后水分会以洁晶式呈现，这就完成对废水进行快速处理的最终目的。虽然烟道干燥工艺在燃煤电厂中应用较为广，但从实践性角度分析依然存在诸多问题。很多理论性技巧与实践应用依然存在矛盾。例如在该技术进行应用中易出现烟道堵塞等情况，这些都有待优化处理。

4.5膜分离技术

目前，蒸发工艺需要进行大量的热处理，膜分离技术则是利用化学方法，在减少蒸发处理的同时达到脱硫废水浓缩的目的。当前的处理工艺有：电渗析（ED）、正/反渗透（FO/RO）、微滤/纳滤（UF/NF）。RO容易污染渗透膜，较难达到浓缩结晶固化的效果。FO方法则能够将盐度浓缩到结晶水平，再结合RO技术，可将产水循环用于锅炉补给。但是该工艺路线长、系统复杂、成本高，不利于大型电厂的推广使用。EDR与RO相比，需要做的预处理少，能够承受含硅废水，可减少钙镁结垢造成的膜污染。EDR可将脱硫废水的盐度浓缩到120-200g/Ｌ，使得更多的淡水可回收利用。脱硫废水经过RO、FO等渗透处理能减少由氯化物引起的BOD和COD，但总溶解固体无法有效去除，同时对于水资源的回收利用率不高。因此，再RO系统中加入微滤器（UF/NF）对脱硫废水进一步处理，能够从一次处理的废水中回收75%以上且TDS<500mg>

5结束语

综上所述，在我国当前社会发展的过程中，尽管燃煤电厂在其中发挥出了重要作用，为社会提供了充足的电力能源。但在其运行的过程中，常常会产生一些脱硫废水，会对环境造成严重的影响，不利于我国可持续发展的建设。因此，就需要对脱硫废水处理技术进行研究，寻找出更加合理的处理脱硫废水的技术，将脱硫废水更好的进行处理，从而降低燃煤电厂对环境的破坏。

参考文献:

[1]刘晓,周菊花.燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理探讨[J].湖北电力,2008,32(6).

[2]张春桃，王鑫，王海蓉，等.燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术[J].化工环保，2016，01（01）：30-35.

[3]刘海洋，江澄宇，谷小兵，等.燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展[J].环境工程，2016，08（04）：33-36+41.