燃煤電廠脫硫廢水的綜合利用

張宇 和寶珍 任利成

【摘 ?要】本文將對(duì)燃煤電廠濕法脫硫廢水常用處理技術(shù)加以探討和分析，并提出脫硫廢水的綜合利用策略，以期能夠防范污染問(wèn)題的發(fā)生，提高水資源利用率，從而為燃煤電廠的可持續(xù)發(fā)展及水資源的可持續(xù)利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】燃煤電廠;脫硫廢水;綜合利用

引言

一直以來(lái)，燃煤電廠的運(yùn)行對(duì)于水資源的用量都十分龐大，伴隨著電力生產(chǎn)的進(jìn)行還會(huì)產(chǎn)生不可計(jì)量的廢水，如果不能將這些廢水進(jìn)行科學(xué)有效的處理，水中含有的有毒有害物質(zhì)成分將大大升高，直接排放到附近水體中將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的水污染問(wèn)題，破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致各種自然災(zāi)害頻頻發(fā)生。因此，燃煤電廠必須要切實(shí)加強(qiáng)對(duì)脫硫廢水的處理和利用，結(jié)合自身情況選擇合適的處理工藝，確保排放水質(zhì)的達(dá)標(biāo)，從而為自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展增添助力。

一、濕法脫硫廢水處理方法

眾所周知，煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的碳氧化物和硫氧化物，這些物質(zhì)大多是以氣體形式存在的，會(huì)隨著煙氣進(jìn)入到脫硫系統(tǒng)中，溶解到特殊的溶液以后就會(huì)成為脫硫廢水，這類水質(zhì)的pH值通常在7以下，含有Ca、Mg、Fe、Al、Cl及硫酸根等多種離子，對(duì)于脫硫廢水的處理實(shí)際上就是將水中的懸浮物和上述離子進(jìn)行濾除，恢復(fù)水質(zhì)的澄清，并在處理過(guò)后對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，確定達(dá)標(biāo)后才能予以排放。目前我國(guó)燃煤電廠普遍運(yùn)用的脫硫廢水處理方法有混凝沉淀法、離子交換法、吸附法、電絮凝法，其具體應(yīng)用要點(diǎn)如下所示：

1、混凝沉淀法

所謂混凝沉淀法指的是在脫硫廢水中加入堿性溶液，金屬離子會(huì)與OH-發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀，接下來(lái)只需要簡(jiǎn)單進(jìn)行過(guò)濾就可以將脫硫廢水中的重金屬離子濾除出去了。這種處理工藝所用原材料價(jià)格低廉，易于獲取，如石灰乳，但是使用石灰乳時(shí)需要經(jīng)常性的清理管道，以免管道堵塞。與此同時(shí)，有些離子不能與石灰乳發(fā)生反應(yīng)，比如說(shuō)汞離子，需要加入有機(jī)硫化物生成沉淀，調(diào)解PH值后就可以排放了，且不會(huì)造成二次污染問(wèn)題，這種處理工藝更為符合新時(shí)期燃煤電廠脫硫廢水處理需要。值得注意的是，混凝沉淀法的運(yùn)用需要構(gòu)建較為復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行成本是比較高的，對(duì)于設(shè)備管理提出了較高要求，燃煤電廠應(yīng)加強(qiáng)對(duì)脫硫廢水處理系統(tǒng)的改進(jìn)和優(yōu)化，確保系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，能夠在脫硫廢水處理中有效發(fā)揮作用，那么燃煤電廠排出的廢水也會(huì)真正達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2、離子交換法

離子交換法顧名思義就是用一種離子交換廢水中的另一種離子，以達(dá)到對(duì)該離子的去除目的，在燃煤電廠脫硫廢水處理中也是比較常用的一類技術(shù)，對(duì)于汞離子的濾除有著突出效果。用大孔巰基（—SH）離子交換樹脂吸附汞離子，是一個(gè)可逆性的化學(xué)反應(yīng)，通常應(yīng)用在二級(jí)處理中。比如說(shuō)用大孔弱酸離子交換樹脂來(lái)處理含鉻電廠廢水，用強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂來(lái)去除和回收廢水中的鉻和鎘，用樹脂去除廢水中的Cr3+和用交換容量較大的二甲基離子交換樹脂去除廢水中的Cr6+，這些新型技術(shù)手段的應(yīng)用給燃煤電廠脫硫廢水處理工作的開展注入了新的活力，使得脫硫廢水中重金屬離子和汞離子含量大幅下降，經(jīng)檢測(cè)可以確定排放的水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境污染問(wèn)題也會(huì)得到有力的遏制。

3、吸附法

在脫硫廢水處理中應(yīng)用吸附法是一個(gè)有效的舉措，利用活性炭、零價(jià)鐵粉的吸附功能可以將大分子有機(jī)物和重金屬離子進(jìn)行濾除，水中有害物質(zhì)濃度將會(huì)控制在5‰以下，處理后的廢水可以循環(huán)利用到電力生產(chǎn)中，大大提高了水資源的利用率。運(yùn)用SBR來(lái)處理燃煤電廠脫硫廢水，可以將COD、氮氧化物、重金屬離子予以去除，處理過(guò)后的水質(zhì)可以充分滿足我國(guó)發(fā)布的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附法的操作簡(jiǎn)單，處理效率高，在成本上也有著巨大優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)燃煤電廠脫硫廢水處理工作中的應(yīng)用較為普遍。然而這種處理工藝也有著一些缺陷，譬如說(shuō)脫硫廢水中的無(wú)機(jī)離子濃度較高，會(huì)對(duì)吸附劑產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)或抑制作用，致使脫硫廢水處理效果不是十分理想，同時(shí)，吸附劑的選擇、系統(tǒng)運(yùn)行條件仍然有待改進(jìn)，才能保證這種處理技術(shù)在實(shí)踐工作中得到進(jìn)一步的推廣運(yùn)用。

4、電絮凝法

電絮凝法是將吸附絡(luò)合與中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、氣浮等有機(jī)結(jié)合到一起，利用電化學(xué)原理，在電流作用下陰極處水電解產(chǎn)生氫氣和OH-，陽(yáng)極（鐵或鋁等）電解產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子，在電場(chǎng)作用下OH-和金屬陽(yáng)離子發(fā)生反應(yīng)生成絮狀物質(zhì)，可以將脫硫廢水中的懸浮物進(jìn)行吸附，減少相關(guān)物質(zhì)含量，恢復(fù)水質(zhì)澄清。而陰極產(chǎn)生的氫氣還會(huì)使絮狀物質(zhì)上浮，經(jīng)過(guò)過(guò)濾后就會(huì)與液體完全分離。電絮凝法的研究和應(yīng)用時(shí)間尚短，雖能有效處理重金屬?gòu)U水，有著成本低、占地面積小和效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是其缺陷也是比較突出的，即不能夠?qū)⒙入x子進(jìn)行清除，在燃煤電廠脫硫廢水中的使用過(guò)于頻繁，會(huì)對(duì)電極壽命造成影響，整個(gè)系統(tǒng)的能耗也比較高，這些都導(dǎo)致了電絮凝法在燃煤電廠脫硫廢水處理中的應(yīng)用很難普及開來(lái)。

二、濕法脫硫廢水的綜合利用

要想實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的回收利用，就要構(gòu)建完整的系統(tǒng)裝置，對(duì)脫硫廢水中懸浮物、溶解性固體以及鈣、鎂、氯等離子物質(zhì)進(jìn)行分離處理。下面將提出脫硫廢水處理系統(tǒng)的具體運(yùn)行思路：采用中和、絮凝、軟化、澄清、過(guò)濾等一系列手段來(lái)處理脫硫廢水，將其中蘊(yùn)含的懸浮物濾除干凈，將處理過(guò)后的廢水輸送到二級(jí)處理裝置進(jìn)行處理。二級(jí)處理主要包括對(duì)軟化的澄清水進(jìn)行納濾、反滲透膜除鹽，得到淡化水和濃縮水，前者可以回收利用到脫硫系統(tǒng)中，后者需要進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生器，經(jīng)過(guò)電解以后得到次氯酸鈉溶液，在水體殺菌和消毒方面應(yīng)用效果顯著，這樣一來(lái)脫硫廢水就可以在燃煤電廠中得到循環(huán)使用了。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，脫硫廢水處理方法是比較多的，燃煤電廠需要根據(jù)廢水中各類物質(zhì)的成分和濃度選擇科學(xué)的處理工藝，還要構(gòu)建完善的處理系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)工藝和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，使之在脫硫廢水處理工作中最大化的發(fā)揮成效，盡可能的達(dá)成脫硫廢水零排放目標(biāo)，還要重視脫硫廢水的循環(huán)利用，以此來(lái)保護(hù)水環(huán)境，遏制污染問(wèn)題的滋生，從而為燃煤電廠的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的順利開展保駕護(hù)航。

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（作者單位：1、國(guó)電榆次熱電有限公司;2、晉中師范高等專科學(xué)校）