鄭 亮
(山西省生態環境監測和應急保障中心,山西 太原 030000)
火電廠煙氣脫硫技術主要目的是為了減少SO2的排放量。20 世紀50 年代開始歐美等諸多發達國家對這一技術進行深入探究,逐漸將其投入到生產建設當中,大部分應用的是濕法煙氣脫硫技術。脫硫技術目前有較快的發展速度,而且廣泛應用于生產當中,煙氣凈化環保產業逐漸出現,而且規模也在不斷擴大,以此來減少二氧化硫的排放量。從20 世紀60 年代我國開始對煙氣脫硫技術進行研究,直到80 年代我國逐漸提高了對煙氣脫硫技術的重視。在煤炭當中硫成分含量較小,在實際應用過程中所產生的二氧化硫較少,大幅度提高了煙氣脫硫難度,所以我國需要加大研發力度,提高行業發展速度。
在石膏漿中,石灰石泥漿、煙氣、廢水發生反應后,會導致石膏漿的水分含量增加,適當利用干燥脫水技術,會生成大量的脫硫廢水,其大多數呈弱酸性。脫硫廢水大部分成分是石灰石和鐵鋁等懸浮物,由于自來水當中含有大量的雜質,所以在實際操作過程中容易形成結垢,給管線裝置的生產工作和運行工作帶來較大影響[1]。另外,由于脫硫廢水含有大量的陰離子,因此在這些物質發生沉降后,也會形成一種懸浮物,很容易產生阻塞。但因石灰漿液中膠狀懸浮物較多,故直接影響脫硫效率。由于氯離子的存在,會引起管線腐蝕,從而降低設備的運行壽命,降低脫硫效率和脫硫效果。在脫硫廢水中含有大量硫酸鹽,如果在土體當中排放廢水,就會造成雜質沉積,使土體當中殘留較多的汞元素,影響水生植物當中的微量元素含量,不僅會對水體的健康造成威脅,同時也會對人們的身體健康造成影響。脫硫廢水具體排放標準見表1。

表1 脫硫廢水排放標準
沉淀反應在實際應用過程中能夠對廢墟當中存在的金屬離子進行有效去除,當這些金屬離子的含量高到某種程度時,它們在與金屬氧化物的反應中起著非常關鍵的作用,而當溶液變為弱酸時,它們的溶解性就會大大降低。在堿性增強條件下,金屬離子會使溶解度提升。廢水當中的pH 值維持在8~9 之間,主要是以此來防止金屬離子氫氧析出物的溶解。在適當的pH 條件下,金屬硫化物比氫氧化物更易溶解。在沉降槽中添加沉積硫,可以實現對金屬離子的高效脫除。對原藥液濃度進行合理調整,金屬與硫化物,如果pH 值在8~9 之間,那么重金屬硫化物的溶解度相對較小,可以對其進行忽略。
在化學沉淀法當中最重要的問題是無法對重金屬離子進行徹底消除,為了能夠對這一問題進行有效解決,相關工作人員提出了流化床法。流化床工藝由流化床、緩沖池和循環池三個部分組成[3]。利用緩沖槽來有效處理脫硫廢水,將其引入到流化床,該工藝以氧化劑為基礎,提高對重金屬離子的吸附能力,并將其固定在了載體表面。在該反應開展后,可以提高重金屬離子的含量,增強吸收層的厚度,并通過撞擊引起了離子的下沉。在反應開始時,將廢水倒進循環池。按照相關流程進行操作,并對廢水進行檢測,如果符合標準才能夠排放,不符合標準就需要回到硫化床當中重新脫硫。通過流化床提高處理效果,能夠減少污泥量,提高密度,沉降率得到提升,有效消除重金屬離子,但是這一工藝在應用過程中較為單一,容易受到其他因素的影響,所以不適合單獨使用。
吸附法當中主要通過多孔吸附劑有效吸收污水當中的各種污染物,從而對污水進行有效凈化,主要對污水當中的多種有機物進行吸收,尤其是能夠有效加強對重金屬離子的吸附,實現固體和液體的有效分離,將其中的重金屬離子消除[4]。吸附劑有多種類型,針對不同的重金屬離子需要進行合理分析并采用有效的吸附方法。其中,吸收技術最大的優點是價格低廉且不需要太多設備。該技術能高效地脫除廢水中的重金屬及大分子有機物。然而,當吸附劑存在不同時,其吸收作用也會有很大差別,從而使其無法獲得理想吸附效果。另外,廢水中的離子會與吸附劑結合,從而降低凈化效率,這也是其無法在大型工業中使用的原因。目前,在吸附技術應用中,吸附效率最高的是多孔吸附,但各種吸附材料對污染物的吸附作用各不相同,因此,目前尚沒有確定最優的吸附工況和使用條件。在廢水治理中,存在諸多與吸附劑結合較好的離子,從而影響對重金屬的去除作用。
在對生物法進行實際應用時需求較高,必須同時提供微生物所需的相關養分和碳源。另外,在弱酸性條件下,還可以促進微生物的降解,防止沉積。通過研究發現,微生物可以對污水中的重金屬進行高效處理。采用生物法可以增強對脫硫廢水的治理能力,使其具有更低費用和更簡便的流程。生物法在實際應用過程中能夠與微生物活性進行有效結合,而且容易受到諸多因素的影響。生物法在實際應用過程中需要對微生物的投入量進行合理控制,減少二次污染出現概率,加強水質管理,落實綠色發展理念,提高環境保護效果(脫硫廢水處理前后水質對比見表2)。

表2 脫硫廢水處理前后水質對比
在生成了沉淀反應之后,添加適當的混凝劑,使之成為了一種大顆粒懸浮膠體。硫酸鋁、三氯化鐵、氯化硫酸鐵和石灰等都屬于常見的混凝劑,本文中主要應用FeClSO4作為絮凝劑,選用PAM作為助凝劑,在實際應用過程中對FeClSO4濃度進行有效調節,使其濃度w(FeClSO4)從43%轉變為0.75%,再用計量泵將其注入到絮凝箱當中。PAM固體濃度w(PAM)需要達到0.1%,也將其注入到絮凝箱當中。
目前我國生態環境污染嚴重,降低了人們的生活質量,對人們的生命安全也造成了嚴重威脅。我國加強了對環境保護工作的重視,火電廠脫硫廢水是一項重要環境影響因素,所以需要優化脫硫廢水處理工作。因此本文針對脫硫廢水的主要來源進行分析,同時也總結了多種火電廠濕法脫硫廢水處理技術,包括中和石灰漿堿化法、沉淀法、流化床法、吸附法、生物法等,通過這些技術能夠對脫硫廢水進行有效處理,保障廢水質量,提高環境保護效果。