大型火力發電廠脫硫廢水零排放技術路線研究

李東輝

（鄭州裕中能源有限責任公司，河南鄭州 450000）

1 火力發電廠脫硫廢水零排放技術的優勢

脫硫是火電廠運行過程的主要環節，可通過多種技術實現，主要目的是減少污染。但是由于火力發電廠在工業生產中會產生大量的脫硫廢水，其中具有很多有害物質。脫硫廢水的零排放就是通過對廢水的處理，確保其能夠符合環保標準，在此基礎上再進行處理或者是反復利用，從而實現零排放的效果，減少廢水排放對環境和資源造成的破壞。通常情況下，電廠在生產過程中運用的零排放處理技術，會將廢水轉化成蒸汽，在環境中排放或者是存放在電廠內部的水系統中，能夠促進水資源的循環利用，實現較高的水資源利用率，而且還能夠避免廢水排放帶來的環境污染問題，減少資源的浪費。隨著我國可持續發展理念的提出，火力發電廠的污水處理問題受到廣泛關注，需要加大對脫硫廢水的管理和控制力度。針對脫硫廢水，必須做好處理工作，將其中的有害物質分離，才能夠繼續排放，避免對我國生態平衡造成不良影響。因此，脫硫廢水的零排放技術具有突出的優勢，能夠實現水資源保護的目標，可以有效防止廢水排放對周圍水環境的污染，同時還能夠提高水資源的利用率。現階段，在火力發電廠的廢水處理過程中，由于污染物的種類繁多，具體的清除工作很難徹底落實，針對這一問題，要強化對廢水中有害物質的全面治理，保證排放的廢水能夠達到國家標準。

2 火力發電廠應用脫硫廢水零排放技術的必要性

當前，發電廠對脫硫廢水的處理，以煙塵脫硫方法為主，屬于濕法脫硫技術。在實際操作的過程中，會產生大量的廢水，這些廢水中包含很多金屬離子。因此，如果無法對其做到有效的處理，就會導致環境污染問題。為了實現環境保護的目標，必須強化脫硫廢水的管理工作。對廢水中的金屬離子采用濕法技術進行處理。首先要確保設備中的漿液循環物質能夠保持平衡，同時還要在脫硫系統中，排除一定含量的污染物，防止廢水中包含過多的氯離子，促進石膏生產質量的提升。排出廢氣的成分為硫酸鹽、過飽和亞硫酸鹽、懸浮液以及有色重金屬，這種物質不具有自然凈化和生物降解的能力，如果在自然環境中排放，就會導致其聚集在生命體的內部，威脅生命體的生存和發展。因此，做好脫硫廢水的排放管理至關重要，要確保各項指標達到合格標準，有效緩解生態環境的壓力[1]。

3 火力發電廠脫硫廢水的特點和影響因素

3.1 特點

在脫硫廢水的處理環節，其具體的濃度和處理系統也會影響到設備，脫硫廢水中包含的大量有害物質帶有腐蝕的特點。因此，在廢水處理階段，要根據脫硫廢水的特點，進一步明確設備的類型，不斷促進廢水處理能力的提升。首先，我國大型水力發電廠生產過程中所產生的脫硫廢水，大多數都具有弱酸性的特點，根據相關的研究顯示，pH 值保持在5 到6.5 的范圍。其次，在脫硫廢水中，存在較多的懸浮物，懸浮物的濃度較高，使得脫硫廢水的排放會造成較大面積的污染。同時，在脫硫廢水中還包括超標的各種重金屬、氟化物等成分以及鉛、汞等有害化學物質。最后，脫硫廢水的鹽分含量較高，還包含很多硫酸根離子[2]。

脫硫廢水的成分具有較高的復雜性，同時有機物、鈣鎂離子以及鉛的含量高，水質具有較大的波動，容易出現結垢問題，存在較強的腐蝕性。因此，為了確保脫硫塔系統的高效運行，保證其運行的安全性和穩定性，要針對脫硫廢水開展濃縮減量處理。

3.2 影響因素

在具體的脫硫廢水排放過程中，存在著很多影響因素，直接影響了廢水處理效果和質量水平，具體包括：第一，燃煤以及石灰石的品質。這一因素會影響脫硫廢水的施工和脫硫系統的運行，包括脫硫塔的設備控制，直接影響廢水的處理效果。第二，燃煤的種類會對于廢水的處理能力產生一定的影響。如果應用的燃煤存在較高的硫元素，那么在燃燒以后，就會導致很多二氧化硫和二氧化碳溶入水中。因此，在實際的脫硫廢水處理階段，要加入大量的碳酸化鈉和碳酸化鈣溶液，提升廢水處理的能力[3]。

4 大型火力發電廠脫硫廢水零排放處理技術路線

4.1 強效蒸發技術

在發電廠脫硫廢水的處理工作中，強效蒸發技術作為一項首要的技術，得到了廣泛的應用。該項技術運用傳統三聯箱或者一體式加藥箱的工藝，提前做好脫硫廢水的處理，確保能夠將其中的重金屬和懸浮物含量去除超過90%，再利用曝氣消除其中的COD。在低溫濃縮塔中，依靠低溫煙氣濃縮處理，對廢水開展相應的處理工作。在我國當前的工藝背景下，濃縮的倍數為5 ～20。最后，運用噴霧干燥技術，對其進行高溫煙氣蒸發結晶工藝的操作。在這一階段，將溶液通過對應的霧化器，以霧滴的形式噴入干燥塔，使其充分接觸其中的氣體，實現對霧滴的干燥處理，獲得凈化的效果。在污水處理過程中，通過燃煤工藝濃縮脫硫廢水，從而有效地回收利用其內部的產品，通過已經濃縮的水結晶，實現固體鹽類的轉化，達到便于處置的目的。這種工藝技術方法對于煤的品種以及廢水的水質不具有較高的要求，因此具有廣泛的適用范圍。這種工藝技術以鹽的濃縮工藝作為重點內容，在火力發電廠的廢水處理環節，屬于一種重要的技術方法，相較于其他技術而言，這項工藝具有突出的優勢，不僅能夠實現更深層次的廢水處理，同時還能夠依靠具體的工藝技術，有效分離廢水中的蒸餾水和鹽溶液副產品。

4.2 膜法過濾工藝

當前，火力發電廠進行的脫硫廢水的排放，會帶來嚴重的環境污染，我國針對這一問題，也出臺了具體的標準和規范。在污水處理環節，要求發電廠要在最大程度上做到零排放，為了實現這一目的，可以通過膜法過濾技術，不斷提高脫硫廢水的零排放水平，膜法過濾技術可以實現多次的反復滲透過濾，實現有效的處理污水。需要注意的是，該項工藝要確保預處理工作的落實，在反滲透預處理環節，主要采用工藝膜過濾的手段，不僅能夠滿足當前廢水排放的國家標準，還能夠不斷增強發電廠的廢水處理能力。通常情況下，在具體的工作中，需要運用兩段式的反滲透系統，才能夠達到反滲透的凈水要求。再應用具體的化學試劑，有效地處理脫硫廢水，不斷增強發電廠的廢水處理能力[4]。

4.3 機械蒸汽再壓縮處理

現階段，雖然在廢水處理方面已經應用了臥式噴淋實驗的水平管膜蒸發器，但是對部分類型的污水處理，難以做到有效的適應，這種機器所運用的噴嘴阻力大，如果難以有效地調節空氣的流動速度，就會使得水平管上出現結垢的問題。相較于臥式蒸發器，該種設備經過很長一段時間的技術發展，已經較為成熟和完善，因此在具體的使用過程中，能夠實現更好的效果。這項技術由兩個系統組成，分別為蒸餾系統和結晶系統。作為現階段脫硫污水處理中相當有效的工藝方法，具體的工作原理就是軟化，去除其中的鋁離子和碳酸鈣。通過阻垢劑的合理添加，防止出現污水結垢的問題。運用脫氣儀器，去除其中的二氧化碳，利用蒸發壓縮技術，完全蒸發掉蒸餾機上的污染物。

4.4 高溫煙道蒸發工藝

高溫煙道蒸發工藝是借助泵將脫硫廢氣傳送至煙道，利用霧化噴嘴在高溫煙道中直接噴入，脫硫廢氣通過大氣霧化在排煙管中快速揮發，而剩余的固態雜質，則隨著煙霧和飛灰一起進入除塵工藝設備。在除塵以后，有效地捕獲顆粒物，并跟隨飛灰一起排出。這種技術工藝在很多發達國家具有豐富的使用經驗，根據具體的運行結果，在脫硫廢水經過煙氣后，會使排煙溫降低、排煙濕度提升。而且煙氣溫度依然處于不飽和的狀態，煙氣溫度大于酸露點溫度，未造成電除塵器以及排煙嘴的銹蝕。因此，排煙嘴和電除塵器不需要再額外進行改造。在整個工業體系中，只需要運用壓縮空氣系統霧化噴頭和管路，就能夠有效地控制早期的投入成本，降低裝置運營費用。在整個系統投入運行后，由于工作溫度的降低和濕度的提升，極大地降低了灰塵比阻力，實現了良好的除塵效果，同時還能夠有效地降低整個系統運行的電力損耗[5]。

4.5 高效反滲透技術

以往的廢水處理運用的是高效反滲透技術，主要是通過特定的反滲透性濃生理鹽水的運用，有效地處理廢水中的物質。在傳統的技術工藝基礎上，對其進行有效的優化，充分運用化學反應原理進行高效反滲透技術的工藝提升，確保在脫硫廢水處理階段，運用該項技術對其中的各種鹽類化學物、有機污染物以及結垢物有效地去除。但是，該項工藝在使用的過程中，不僅要采用特定的滲透性濃生理鹽水，還要簡化各項工藝流程，針對該項工藝技術依然需要不斷提高其應用性。現階段，普遍采用預處理與膜濃縮綜合執行的方式，對濃生理鹽水進行不斷地壓縮，將其污水中的TDS 質量濃度控制在一定范圍。通過這種工藝技術的應用，能夠控制后續蒸發器的生產規模，有效地降低早期的資本投入，具有良好的經濟效益，可以有效提升節能效果[6]。

4.6 高級氧化技術

隨著技術水平的提高，大型火力發電廠進行的污水排放，復雜程度越來越高，有機物類型多樣。同時為了充分地響應節能環保號召，滿足當前綠色生產的需求，需要推動高級生物氧化技術在污水處理領域的發展，不斷地運用各種新型的抗氧化技術，以實現良好的技術效果[7]。

5 結語

基于經濟的飛速發展，人們的電力需求也在不斷地增加，推動了電力工業的發展。與此同時，也逐漸暴露出環境污染以及資源浪費的問題。當前，在節能環保的政策背景下，大型火力發電廠不斷推進脫硫廢水零排放技術路線的探索和研究，應用多種工藝技術，顯著增強了發電廠的廢水處理能力，確保零排放目標的實現，維護了我國生態環境的平衡，有效地保護自然環境，促進社會、經濟以及環境效益的統一。