火力发电厂烟气脱硫废水处理

摘要：近年来，随着经济的发展，我国的产业结构发生了很大的变化，但火力发电依然是我国电力的主力军。在火电厂的建设发展中，工业废水的排放一直制约着我国经济结构的转变，水污染影响人们日常生活。随着节能减排以及人民群众环保意识的增强，可持续发展战略的提出，人们对烟气脱硫废水处理逐渐重视起来。本文就火电厂烟气脱硫废水处理的相关工艺进行概述，提出了经济发展下废水处理的新要求。

关键词：火电厂；烟气脱硫；废水处理

中图分类号：TM621文献标识码： A

一、烟气脱硫废水处理概述

我国水资源紧缺，是13个贫水国之一。近年来，在我国经济不断发展的过程中，水资源的不足已经严重制约了经济和社会的发展，因此保护、节约、充分利用水资源已成为当务之急，再加上水资源分布不均，这也容易引发一些列的问题。火力发电厂是用水和排水大户之一，加强水务管理、提高水资源的重复利用率、引进先进的节水技术，是解决火电厂发展与水资源短缺矛盾的重要途径。火力发电厂废水的处理不仅可以提高自身的经济效益，还可带来一定的综合效益。但目前我国的火电厂废水处理工作，对废水处理的技术还不够先进，还无法实现废水的回收利用，因此对脱硫废水进行研究，是很多部门共同关注的问题。

近年来，水污染很多城市共同的问题，造成水污染的原因很大一部分来源于工业废水，电厂的废水由于设备陈旧，处理费用高，多数得不到真正的处理，有的处理工艺则比较落后，这也是引起废水得不到处理的原因之一。目前我国采用的烟气脱硫废水处理工艺，从一定程度上遏制了废水的污染，但成效并不是很大。

由于脱硫废水中固化物浓度非常高，且含有高浓度的氯离子，因此经过此办法处理后的废水仍然不能够进行回收利用，只能外排，在周围环境质量要求不高的情况下，此种技术可以作为脱硫废水处理的权宜之计，但对于新建火电厂，特别随着国家对环境质量管控要求越来越严，上述技术显然不能满足要求。对于向脱硫废水这样的高盐度废水，只能采用蒸发浓缩结晶的技术处理，实现彻底的零排放，产生的高纯度蒸馏水可以用于电厂生产，结晶处理的固体盐分可以作为原材料销售或外运填埋，但该技术实际使用仍较少。

二、烟气脱硫废水的水质特点分析

进行脱硫废水处理时，首先需要考虑的是废水的水质特点，结合其水质特点“对症下药”，才能有效的完成脱硫废水处理。

脱硫废水中的杂质主要来源于烟气脱硫过程中产生的锅炉烟气以及脱硫剂（石灰石浆液）。煤中的重金属在燃烧时，产生多种化合物，化合物会伴随烟气进入吸收塔中，从而混合生成在塔内石灰石、石膏浆液中。火电厂烟气脱硫产生的废水的水质主要有以下几个特点：第一，废水呈弱酸性，pH一般在4-6之间，低于国家有关污水排放标准。第二，废水内杂质含量高，主要为石膏颗粒以及其他氢氧化物的悬浮颗粒。第三，废水内阳离子以钙、镁、铁、铝等重金属离子含量高，对环境有很强的污染性，而且由于pH值低，处理难度大。

脱硫废水中的重金属种类多，浓度波动大，中和环节并不能使所有的重金属都能达到排放要求，尤其是碱性条件下溶解度大的金属元素，因此，需要进一步降低重金属浓度。选用能与多种重金属离子生成难溶于水的化合物、适用条件较广的有机硫作为沉淀剂。脱硫废水中的悬浮物主要是石膏，以及烟气中的飞灰、加入的碳酸钙以及亚硫酸钙等，浓度高，颗粒小，沉降性能差，仅靠重力分离很难达标。为改善固体颗粒的沉降性能，向废水中加入絮凝剂和助凝剂。同时，沉淀絮体的生成又有利于改善细小金属氢氧化物的去除效果。

三、烟气脱硫废水的处理新工艺

1.脱硫废水处理工艺

近些年来，烟气脱硫废水处理的工艺技术也在不断的更新发展，传统的处理已经无法满足现代处理废水的需要，脱硫废水处理的新工艺逐渐被使用开来。

废水处理工艺流程图

脱硫废水的处理中，主体处理工艺脱硫除尘废水先由泵从生产区域打入调节槽，在此进行水质、水量的均化；再由泵提升进入中和反应槽，槽中投加NaOH溶液并搅拌以促进中和反应，调节pH值在8～9之间，生成氢氧化物沉淀物。中和反应槽出水后先流入混合反应槽1，再流入混合反应槽2，在混合反应槽中通过自动计量泵定量加入有机硫，使污染物以氢氧化物的形式沉积出来。槽内配套设置的设备有搅拌装置，其作用是使其与废水在反应器内进行充分混合，处理后的出水汇集沉淀槽进行沉淀分离；上层清液进入清水池，由泵输送至厂区排污管道排放；下层沉淀进入污泥池。

2.脱硫废水处理工艺的特点

（1）处理工艺链进一步简化，节省用地和工程投资。

（2）采用旋流器(双向旋流净化器)新技术大大缩短废水的固液分离时间，确保废水稳定达标排放，同时净化器底部锥形污泥斗使沉降污泥得以成层压缩沉淀，使排出污泥的含水率较低（90%左右）。

（3）废水的澄清和污泥池分开，可避免现有的合为一体的澄清污泥浓缩池废水澄清与污泥浓缩相互干扰的现象发生，避免造成出水不达标。

（4）新工艺动力设备少，不仅降低了能耗，而且减少了设备维护。

（5）采用硫化钠代替有机硫，硫酸亚铁代替硫酸氯铁可使运行成本大幅度下降。

3.其它脱硫废水处理方法探究

（1）反渗透浓缩法

是目前常用的脱硫废水后续深度处理方法。通常先除去浓缩中的过饱和离子,再将处理后的浓缩液作为原水重新进入反渗透系统。这样可以提高水的回收率和降低反渗透成本。但是浓缩液中,因为阻垢剂的存在,过饱和的离子很难从浓缩液中除去，处理效果都不太理想。

（2）废水蒸发浓缩工艺（蒸发－结晶系统）

废水蒸发浓缩工艺是将待先输入预处理软化系统进行软化处理，然后进入机械式蒸汽再压缩( MVR蒸发器) 系统进行蒸发浓缩，产生的二次蒸汽经压缩后进入蒸发器循环利用，浓缩液进入三效混流强制循环蒸发结晶系统进行蒸发结晶， 结晶后产生的二次蒸汽循环回系统， 结晶后的浓缩液和晶体颗粒进行固液离心分离，分离后的母液返回原液池或继续蒸发结晶，分离后的结晶体进入离心干燥包装系统进行称量包装。该工艺系统低碳环保，物料可得到循环利用，热效率高、 能耗低、节省能源，大大降低了运行成本; 温差小、不易结垢和腐蚀，设备使用寿命延长。

蒸发结晶系统中，MVR能蒸发掉大概80%的水，换热的效率比较高，能耗较低，蒸发器的占地面积比较小，结晶阶段的再次蒸发结晶可以保证结晶的纯度和质量，保证整个系统安全稳定的运行。其次，结晶系统还能够完成硫酸钠和氯化钠的分别结晶，保证生成资源的重复利用，氯化钠的纯度也能相应的提高，有的可以作为化工原料进行使用，这样可以促进资源的合理利用。

四、我国烟气脱硫技术时代新发展

火电厂废水回收利用的空间很大，受技术限制，目前发电厂废水尚未得到充分利用。废水的再利用不仅可以补给火力发电厂30%以上水的供给，而且还节省淡水资源，提高了综合效应。火电厂废水种类多、水质差异大。在处理过程中，应先了解废水的性质，再根据水质的特性选择合适的水处理技术。随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高，火电厂所面临的水资源问题和环境问题越来越严重，因此优化电厂废水处理工艺与技术，实现废水资源化，具有深远意义。

综上所述随着时代的发展，需要处理的废水逐渐增多，可持续发展对环境保护的标准也在不断的更新，传统的烟气脱硫废水处理的技术慢慢的就会跟不上社会发展的需要。目前我国脱硫技术还主要引进国外的技术，自主发展的技术还不是很成熟，采取新的技术手段要建立在中国国情的基础上，脱硫效率高、设备投资省、操作简便、可靠性高、运行费用低廉，脱硫副产品收益可靠，可部分或全部抵消运行费用，才能为脱硫装置的长期运行提供可靠保证。资源化法烟气脱硫技术就在新要求下应运而生，不产生二次污染，系统运行可靠，烟气的各项指标符合国家排放标准，副产品收益与运行费用相抵或略有盈余。随着时代的发展，烟气脱硫的新技术会在各大电厂投入使用，这对我国烟气脱硫废水处理的技术有很大的促进作用，要坚持从自身的实际情况出发，适时的引进国外的先进脱硫技术，研发适合我国国情的废水处理技术，这样才能真正做好我国的烟气脱硫废水处理工作。

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