關于火力發電廠的煙氣脫硫廢水處理技術探究

李玉磊　丁業　韓存長

摘 要：文章結合實際工作經驗，從煙氣脫硫廢水的水質分析及廢水排放的標準出發，并著重就煙氣脫硫廢水處理技術的工藝原理、工藝流程以及相關設備的應用進行了探索與研究。

關鍵詞：火力發電廠；煙氣脫硫廢水；處理技術；應用

在經過煙氣脫硫技術所得到的廢水中，含有大量的懸浮物、有機物以及重金屬離子，尤其是重金屬離子帶有一定的毒性，在自然界中也無法得到有效的生物降解與自凈，當在水體中不斷富集以后，會對周圍環境和動植物的生命活動造成嚴重影響。為此，對火力發電廠的煙氣脫硫廢水，必須通過相應的凈化處理技術，并達到國家《污水綜合排放標準》的一級標準以后，方能進行排放。

1 火力發電廠煙氣脫硫廢水的水質分析

火力發電廠煙氣脫硫廢水的水質與水量，主要受具體脫硫工藝、煙氣成分以及吸附劑等多種因素的影響。廢水中的雜質除了大量可溶性氯化鈣、氟化物、亞硝酸鹽等，還包括了許多不可溶解的硫酸鈣、細塵、懸浮物等，廢水中的重金屬離子則主要有汞離子、鎂離子、砷離子、鉛離子、鎘離子、鋅離子、鉻離子等等。由于各火力發電廠燃用煤的品種差異以及石灰石成分不同，以上物質在廢水中的含量也有很大區別。

從近年來火力發電廠煙氣脫硫廢水的水質分析結果來看，廢水中主要超標項目為懸浮物、PH值以及重金屬離子。其中，應當以重金屬離子濃度控制作為首要處理對象，這是由于重金屬離子在自然環境中缺乏自凈及降解能力，并會在生物鏈中不斷富集，對人體造成危害。

2 火力發電廠煙氣脫硫廢水處理技術的工藝流程

火力發電廠煙氣脫硫廢水處理技術，大致包括了中和、沉降、絮凝、濃縮、澄清、污泥處理等工藝單元，其詳細工藝流程為：脫硫廢水→中和箱（添加石灰乳）→沉降箱（添加硫化物、聚鐵）→絮凝箱（添加混凝劑）→澄清池→清水PH值調整箱→排放。要求整個處理工藝流程應保持連續、自動的運行，處理過程采用重力自流方式。另外，要求接觸廢水介質的設備、管道及閥門均應當采用相應的防腐材料制成。

2.1 中和處理工藝

中和處理工藝也被稱為氫氧化物沉淀法，該工藝過程主要在中和箱中進行。它對廢水的處理主要有兩方面作用：一方面是進行酸堿中和反應，使廢水的偏酸性PH值能接近7～9的中性范圍；另一方面則是起到沉淀作用，通過中和反應使鋅、銅、鎳等重金屬離子生成氫氧化物而得到沉淀。中和處理工藝中常用的添加藥劑有石灰、石灰石、碳酸鈣、苛性鈉等，其中石灰和石灰石具有來源廣泛、價格低廉、處理效果好等優勢，在中和處理工藝中應用最為廣泛。

在具體應用時，將石灰或石灰石配比成一定濃度的漿液（通常為20%），然后通過加料管送入到石灰漿制備箱，漿液的濃度根據安裝在漿液循環管中的密度測量裝置來進行監測。然后再根據廢水的PH值、流量將適量濃度的石灰漿液添加到中和箱的廢水中，使煙氣脫硫廢水的PH值被調升到9.5左右，從而使廢水中大部分重金屬離子以氫氧化物的形式被沉淀出來。

2.2 沉降處理工藝

經過中和處理工藝以后，廢水再流入沉降箱中。由于并非所有重金屬離子都可以與石灰漿液作用而沉淀出來，例如廢水中的汞離子、砷離子等，如果只依靠石灰漿液中和作用，很難將氫氧化物大量的沉淀出來。

因此在沉降箱中，可通過添加適量的有機硫和聚鐵，使廢水中殘余重金屬離子與之反應而形成微細絮凝體沉降，從而進一步除去廢水中的重金屬離子含量，以起到分離凈化效果。有機硫與聚鐵的具體添加量應根據調試試驗確定，再依照廢水量按比例添加。

2.3 凝絮處理工藝

經過中和、沉降處理后的煙氣脫硫廢水中，仍含有許多膠體物質和懸浮物，這時就需要通過添加適量的混凝劑、助凝劑，使這些物質凝聚成較大的顆粒而沉降出來，這種工藝技術即被稱為凝絮。在煙氣脫硫廢水的處理中，常用的混凝劑有三氯化鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等等；常用的助凝劑則有石灰、石灰石等。在中和箱、沉降箱和絮凝箱中都裝設有攪拌器裝置，以保證廢水和所添加化學物質的均勻、有效混合。為了不影響絮凝顆粒的沉降，要求絮凝箱中攪拌器的轉速，應低于在中和箱和沉降箱中的轉速。

2.4 澄清處理工藝

澄清處理后的凈水，再流入到出水箱中。為了檢測處理后的凈水是否達到國家相應排放標準，在出水箱中裝設有PH值測量裝置和渾濁度檢測裝置。當凈水PH值在6～9范圍以內時，則符合標準；當PH值>9時，還需向凈水中添加適量的濃鹽酸進行調節；當PH<6時，則需要將凈水沿管路重新返回到中和箱中再次進行處理。當檢測到凈水渾濁度超過200mg/L的上限時，也應終止其排放，并將凈水沿管路重新返回到中和箱中再次進行處理。

3 煙氣脫硫廢水處理工藝中的技術控制要點

為達到良好的廢水處理效果，還需要對廢水處理工藝流程中的各個環節進行有效控制。文章結合某火力發電廠煙氣脫硫廢水處理工藝流程為例，分析了相關工藝技術控制要點。

3.1 廢水停留時間控制

煙氣脫硫廢水在反應池（中和箱、沉降箱、絮凝箱）中的停留時間將對廢水的沉淀效果及絮凝效果造成直接影響。由于反應池中各箱體的容積固定，因此廢水的停留時間主要受其流量大小影響。對該發電廠煙氣脫硫廢水的調試試驗結果進行分析，當廢水在反應池中停留時間在1小時以上時，重金屬離子以及懸浮物能得到較好的沉淀與絮凝，從而取得較好處理效果。

3.2 加藥量的控制

廢水處理技術中所需添加藥劑量，應根據廢水流量的變化而改變。在該火電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中，所需藥劑主要有：石灰漿液、有機硫化物、混凝劑等，要求這些化學藥劑均應當分別存放，并配備有相應的通風、防火和報警系統。

（1）石灰漿液。石灰漿液多是由生石灰加適量的水而制成，它由槽車通過卸堿泵運送到石灰漿儲箱內，然后通過計量泵將其卸放到石灰漿計量箱，再通過計量泵控制向中和箱中加藥。石灰漿的濃度一般為20%左右，如因漿液濃度過高而造成計量泵的堵塞，還可適當降低漿液濃度。

（2）有機硫化物。有機硫化物溶液，是由人工加入溶藥箱中，再由可調節的隔膜泵添加進沉降箱。有機硫化物溶液的濃度主要由廢水汞離子含量所決定，根據相關試驗結果表明，當汞離子含量偏小時，每立方米廢水加入40mL，15%濃度的有機硫化物溶液即可達到良好的處理效果。

（3）混凝劑?；炷齽┦怯筛裟び嬃勘眠M行添加，具體添加量應根據絮凝箱中廢水的渾濁度以及排出廢水的具體控制指標來決定。一般情況下，在每立方米廢水中加入25ml，40%濃度的硫酸亞鐵，即可取得較好的絮凝效果。

4 結束語

火力發電廠煙氣脫硫廢水處理技術的有效應用，對于創造良好生態環境，保證人體健康，以及促進社會經濟的可持續化發展都有著重要意義。文章從煙氣脫硫廢水的水質分析及廢水排放的標準出發，并著重就煙氣脫硫廢水處理技術的工藝原理、工藝流程以及相關設備的應用進行了探索與研究，以此希望促進煙氣脫硫廢水處理技術在我國火力發電廠中得到更好的普及與應用，以確保廢水標準化排放。

參考文獻

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