對石灰石—石膏濕法脫硫廢水的產生和處理工藝的研究

束文峰

摘 要：隨著我國國民經濟水平的高速發展，我國的火力發電企業也得到了快速的發展和壯大，伴隨著科學技術水平的不斷進步，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫也已更加的成熟。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術具有較高的脫硫效率，并且適應性很強，但其應用過程中會產生一定量的廢水，那么在排放之前就必須對其有效的處理，確保其標準符合國家相應的要求。文章便深入研究了電廠應用石灰石-石膏濕法脫硫技術時脫硫廢水的水質、來源和產生量，并介紹了處理這些脫硫廢水的工藝和原理，同時制定了綜合利用脫硫廢水的有效對策。

關鍵詞：石灰石-石膏濕法脫硫；廢水處理；回收利用

前言

石灰石-石膏濕法脫硫的技術原理就是借助于石灰石中的乳濁液將煙氣中的二氧化硫吸收干凈。這一技術對于煤的種類以及負荷的變化情況都有很好的適應性，并且也適用于高濃度二氧化硫和大容量機組的煙氣脫硫系統。石灰石漿液可以與二氧化硫產生化學反應生成亞硫酸鈣并沉淀在吸收塔的底部，氧化風機會向漿池中送入空氣促使亞硫酸鈣氧化成石膏，之后石膏漿液排出泵送入石膏處理系統進行脫水處理，這一技術有非常高的脫硫效率，但運行過程中會產生一定量的廢水，在排放之前必須對廢水進行有效的處理，確保其符合國家所規定的排放標準的。

1 脫硫廢水的水質和處理工藝

1.1 廢水的來源和產生量

電廠的煙氣中包含著大量的二氧化硫和少量的氟離子、氯離子等污染物，那么當脫硫液循環使用時，這兩種離子的含量也會越來越多，脫硫液的ph值就會相應降低，同時還會出現材料和設備腐蝕加劇的現象，那么就很容易出現硫酸鈣結垢的情況，還會大大的降低脫硫的效率以及石膏的質量。氟離子能夠與鋁發生化學反應，那么石灰粉的溶解速率就會降低，也會降低石灰漿液中的有效成分。可見，要想充分的保證脫硫液的水質與實際脫硫工藝的要求相適應，那么就必須將產生的廢水適當排出，脫硫廢水還有一個主要的來源就是石膏脫水過程中產生的濾液。

通常情況下，應根據脫硫系統內氯離子的平衡情況來確定石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統的廢水排放量，其具體的平衡公式為：脫硫系統補水量×補水氯離子濃度+脫硫系統入口煙氣量×煙氣氯化氫濃度=脫水系統廢水量×廢水氯離子濃度+脫硫系統出口煙氣量×煙氣氯化氫濃度+石膏量×石膏氯離子含量，而通常情況下，漿液系統中的氯離子濃度就應該是廢水中的氯離子濃度，其大概數值為20000mg/L，煙氣中帶走的氯離子量為0，無游離水石膏中氯離子的含量約為0.002%-0.01%，其他的數值在設計文件中是有明確要求的，那么依據上述公式就可以計算出脫硫廢水量的大概值。根據以往的經驗，2×300MW機組產生的脫硫廢水大概在8-12t/h的范圍內，而1×600MW機組產生的廢水量也是低于15t/h的。

當出現了如石灰石的質量較差或是煙氣中灰分的含量過高等非正常的工況時，那么脫硫系統的正常運轉肯定也會受到影響，在計算排水量就不止要考慮氯離子的影響。

1.2 廢水的水質和處理工藝

1.2.1 脫硫廢水的主要污染物及處理工藝

通常情況下，脫硫廢水中所產生的雜質都是來源于煙氣和脫硫劑的，脫硫廢水中主要含有氟化物、硫酸鈣、亞硫酸鹽、氯化鈣、灰塵以及鉛、汞等一些重金屬離子，而脫硫廢水中的主要污染物則有鉛、砷、COD以及各類懸浮物等。在對一些燃煤電廠進行監測時我們發現，脫硫廢水的水質主要具有以下特點：ph值呈酸性，水中的氯離子、懸浮物和重金屬離子的含量偏高，以某電廠為例，其廢水水質的具體指標如下：

采用石灰石-石膏濕法脫硫系統后，其產生的廢水中是含有溶解的重金屬離子的，那么我們在處理脫硫廢水時主要采用的就是物理和化學的方法來分離并中和廢水中的可沉淀物質。電廠通常都應該具備一套單獨的脫硫廢水處理系統，系統中應包含中和箱、絮凝箱、廢水排放箱、沉降箱、加藥系統、濃縮澄清器以及離心式脫水機等結構。其廢水的處理工藝流程應為：脫硫廢水-中和箱-沉降箱-絮凝箱-濃縮池-出水箱-出水泵-排放或回收利用。

中和。脫硫廢水的ph值一般都是酸性的，那么在處理廢水時就應在中和箱中加入石灰乳，提升廢水的ph值，確保這一值是符合廢水排放的實際要求的，另外，在廢水中加入石灰乳還可以促使重金屬離子水解成氫氧化物沉淀，促使鈣離子與氟離子發生化學反應形成氟化鈣沉淀。

沉降。由于脫硫廢水中是含有汞和鉛等重金屬離子的，那么在沉降箱中加入一些有機硫化物后，使其能夠與離子態的重金屬產生化學反應，生成一些絡合物，從而順利的進入到絮凝箱中。

絮凝和沉淀。在經過前兩步的中和和沉降反應后，還是有大量的懸浮物存在于脫硫廢水中的，那么為了促使懸浮的絡合物形成更大顆粒的沉淀物，我們就應在絮凝箱中加入適當量的絮凝劑。實際的工作過程中，我們常用的助凝劑有高分子凝聚劑和石灰等，而常用的混凝劑有聚合三氯化鋁、硫酸鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵等物質。

濃縮和澄清。從絮凝箱中出來的廢水接下來就會進入到濃縮池中，濃縮池中的主要設備就是濃縮澄清器，在重力的作用下絮凝體就會與水分離，那些密度偏大的漿液就會沉淀在濃縮池的底部并成為濃縮污泥，而密度較小的澄清水則會再次回到凈水箱中，對其進行加酸處理后確保其ph值在6-9的范圍內，之后使其流入到主體發電系的排水系統中，最后有一小部分的水會返回到ph調節箱中，用作下次處理的原料。壓濾機會對排出的污泥進行脫水處理，之后外運并貯存。

1.2.2 脫硫廢水的水質

應用了上述的石灰石-石膏濕法脫硫廢水的處理工藝流程后，對電廠所排出水的水質進行實時的監測，確保采用脫水處理工藝后的廢水中各類污染物的濃度是符合《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》中對污染物的各項限值要求的。

2 脫硫廢水的回收利用

采用上面的處理工藝對石灰石-石膏濕法脫硫系統中產生的廢水進行處理后，其廢水的含鹽量是很高的。因此，要想對這部分廢水進行有效的回收利用，必須結合當地的具體特點。現產生的脫硫廢水在正常情況是可以被利用的，還可以用作灰渣場的噴灑用水。

3 結束語

綜上所述，在石灰石-石膏濕法脫硫系統中，我們既然要嚴格的控制漿液中氟離子和氯離子的實際含量，那么就肯定要向外排放廢水。而脫硫廢水中主要含有氟化物、硫酸鈣、亞硫酸鹽、氯化鈣、灰塵以及鉛、汞等一些重金屬離子，因此，我們應采用科學的處理工藝對脫硫廢水進行處理，確保其各項指標是符合國家相關文件中的具體要求的，也應盡可能的對廢水進行回收利用，盡量做到不外排。

參考文獻

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