淺談發電廠煙氣脫硫廢水處理工藝

艾鄭

摘 要：在概述火力發電廠煙氣脫硫廢水處理的基礎上，對煙氣脫硫廢水的特征和來源進行分析，進而對煙氣脫硫廢水處理的幾種工藝進行了探討。

關鍵詞：火力發電廠；煙氣脫硫；廢水處理；工藝

如果能對火力發電廠的廢水進行充分再利用，那么三成以上的用水供應可以得到補給，不僅生產用水得到了有效利用，發電廠的綜合效益也將得到大幅度提高。目前，由于受制于技術等多種因素，要實現火力發電廠煙氣脫硫廢水的全面利用還有很長的路要走。

1 概述

當前，我國火力發電廠的廢水處理工藝相對落后、處理技術不夠先進、處理設備比較陳舊，在廢水的綜合處理上還存在著很多瓶頸。

在采用煙氣脫硫廢水工藝對發電廠廢水進行處理后，盡管廢水造成的污染得到一定的控制，但是成效還不明顯。這是因為脫硫廢水中依然含有較高濃度的氯離子和固化物，還沒有達到回收利用的要求，只能排放到環境質量要求不高的周圍環境中。而蒸發濃縮處理工藝則能很好解決上述問題，該工藝產生蒸餾水具較高的純度，可以在發電廠的各項生產活動中繼續使用。同時還可以通過填埋或者出售的方式對該工藝得到的固態鹽進行處理。

2 廢水的特征和來源

火力發電廠煙氣脫硫廢水呈弱酸性，含有較多的金屬離子和懸浮物（如二氧化硅、石膏顆粒、鋁鐵的經氧化物等），同時含有較高的硫酸鹽、亞硫酸鹽，氯離子和氟離子含量也較高。

火力發電廠煙氣在脫硫處理的過程中，無論是工藝水、煙氣還是脫硫劑都會在處理廢水中留下雜質。高溫條件下在爐膛中燃燒的過程中，煤中富含的重金屬會生成各種無機化合物并進入脫硫系統的吸收漿液中。在循環的過程中，吸收漿液中含有重金屬的化合物越來越多，濃度也越來越高，廢水中的雜質含量也不斷增加。

3 廢水處理工藝

3.1 反滲透濃縮法處理工藝

反滲透濃縮法是當前深度脫硫廢水的后續方法。它將濃縮液中的過飽和離子除去后再將其引入，反滲透給系統。反滲透法工藝的優點在于可降低反滲透成本、提高廢水的利用率和回收率；缺點在于過飽和離子受到阻垢劑的干擾而很難被除掉，廢水達不到理想的處理效果。

3.2 物化法處理工藝

物化法的原理主要是，廢水中的懸浮物沉淀和重金屬離子在化學藥劑的作用下產生沉淀，沉淀物通過澄清器得到分離并排放出水，沉淀污泥在板框機中得到脫水和去泥，進而達到廢水除污的目的。

當前，對脫硫廢水的物化處理采用的流程主要有污泥處理、加入化學藥劑和廢水處理等。在廢水處理流程中，先將廢水放入pH值為8.9～9.5（用一定比例的石灰水進行調節）的中和箱中，把大部分的金屬沉淀出來；然后，把處理過的廢水進入含有機硫化物（一種重金屬沉淀劑）的沉淀箱中，將氯離子、鎘離子等殘留重金屬沉淀出來。

3.3 廢水蒸發濃縮處理工藝

廢水蒸發濃縮處理工藝的主要原理：首先，采用預處理軟化系統對廢水進行軟化；然后，利用機械式蒸汽再壓縮系統對已經經過軟化處理的廢水進行蒸發、濃縮，一方面讓蒸汽進入蒸發器達到循環使用的目的，通過三效混流循環蒸發結晶系統對濃縮液進行蒸發結晶，蒸汽進入系統循環使用，另一方面將晶體顆粒和濃縮液進行分離，并采用離心干燥包裝系統進行稱量、包裝。

廢水蒸發濃縮處理工藝具有以下優勢：低碳環保，對物料的循環利用率高，低能耗，高熱效率、節約能源，成本低；同時，由于該工藝需要的溫度差不大，有效地減少了腐蝕和結垢現象的發生，大大延長了處理設備的生命周期。

在廢水蒸發濃縮處理工藝中，80%的廢水可以通過蒸發結晶系統得到蒸發，具有較高的換熱效率，不僅蒸發器不占地，蒸發過程也不會消耗太多的能量。通過結晶階段的二次蒸發結晶，結晶體的質量和純度得到保證，整個蒸發結晶系統的運行穩定和安全也因此得到保障。除此之外，該處理工藝中氯化鈉和硫酸鈉的分別結晶通過結晶系統得到了很好的實現，在資源利用率提升的同時也提高了氯化鈉的純度。這些氯化鈉有一部分可以用作化工原料，電廠的綜合效益也得到了有效提升。

4 物化法煙氣脫硫廢水處理的要點

中和箱中脫硫廢水的pH值要保持在8.9～9.5，每一方廢水中加入3.5ml石灰乳固體粉末。同時，為了保持pH值的穩定，要采用pH在線檢測儀對石灰乳的添加量進行控制和檢測。

沉降箱的作用是進一步沉降二價汞離子等采用氫氧化物不能沉淀的重金屬離子。沉降箱中加入的有機酸溶液濃度為15%，一方廢水加入的有機硫溶液的體積控制在0.2～0.5ml。

經過石膏旋流器和旋流器處理的廢水遺留下的懸浮物因為顆粒小，用自重力很難進行有效分離。此時，可以在絮凝箱中按廢水0.2～0.5kg/m3、10g/m3的比例加入15%聚鐵溶液和1%聚丙烯酰胺溶液，以增強懸浮物的絮凝效果和除去金屬氫氧化物的效果和速度。

澄清池的底部呈錐形，采用的是周圍出水、中間進水的方式。經過澄清池以后，污水中的固體懸浮物從水中分離出來并在底部形成沉淀，通過頂部的出水管清水流向含有鹽酸后續的水箱中進行中和，再進行排放。

在污泥處理系統中，自流到緩沖箱中原澄清池底部的污泥，經過給料泵加壓處理被送到板框壓濾機被加工，成為用作其他原料的泥餅。

5 發展前景

環境問題和水資源問題的雙重夾擊，迫使火力發電廠著手優化廢水處理技術和處理工藝，以達到減少環境污染、循環使用廢水的目的。在未來環境保護要求日益提高、火電廠規模越來越大的形勢下，傳統的煙氣脫硫廢水處理技術和工藝將逐漸被淘汰。另外，我國目前的廢水處理工藝和技術多是舶來品，沒有自主知識產權，更新換代都要看別人眼色。我國火力發電廠煙氣脫硫廢水處理的出路在于以國外先進脫硫技術為依托，開發出具有自主知識產權并與我國國情相適應的廢水處理技術，不斷提高廢水的使用效率、降低環境污染。

目前我國對火力發電的依賴程度達到70%，遠遠高于世界其他發達國家?；鹆Πl電廠產生煙氣中的硫是導致酸雨等自然災害的罪魁禍首，因此對火力發電廠產生的煙氣進行脫硫處理具有十分重要意義。然而脫硫必然產生廢水，同樣會污染環境。采用廢水蒸發濃縮處理工藝對火力發電廠的煙氣脫硫污水進行處理能取得較好的效果，值得推廣。

參考文獻

[1]李波.DCS在火力發電廠煙氣脫硫控制系統的應用及實施[D].華北電力大學，2014.

[2]劉春輝.火力發電廠煙氣脫硫控制系統設計及應用[D].華北電力大學，2012.

（作者單位：黃陵礦業煤矸石發電有限公司）