1 脫硫廢水處理技術(shù)的背景與對(duì)燃煤電廠的意義

　　目前，燃煤電廠提供全球電力的41.3%，而我國2017年煤電裝機(jī)總量約為10.2億kW,占發(fā)電裝機(jī)總量的58%。由于絕大多數(shù)的SO2 排放來源于燃煤鍋爐，因此燃煤發(fā)電廠必須配備SO2脫除裝置。在各種煙氣脫硫技術(shù)中，石灰/石灰石-石膏法因其脫硫效率高、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。為保證石膏品質(zhì)和控制吸收塔內(nèi)漿液的Cl-和重金屬等含量，脫硫裝置要排放一定量的廢水，廢水經(jīng)脫硫廢水系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后排放。2015年以來，國務(wù)院發(fā)布《水污染行動(dòng)計(jì)劃》，脫硫廢水的處理標(biāo)準(zhǔn)被進(jìn)一步提升，其排放標(biāo)準(zhǔn)也被逐漸提高，為了使燃煤電廠的廢水處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)不同污染物的特征進(jìn)行處理。

　　2 脫硫廢水處理工藝

　　脫硫廢水主要是鍋爐煙氣濕法脫硫(石灰石/石膏法)過程中吸收塔的排放水。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng)。廢水中含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物。

　　脫硫裝置要排放一定量的廢水，廢水經(jīng)脫硫廢水系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后排放。脫水皮帶機(jī)抽離出來的濾液一部分經(jīng)過圍堰分離器直接返回吸收塔，另一部分直接到達(dá)廢水處理系統(tǒng)。

　　脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程：

　　脫水濾液→中和箱(加入石灰乳)→沉降箱(加入有機(jī)硫，混凝劑)→絮凝箱(加入助凝劑)→澄清器→清水池→達(dá)標(biāo)外排或綜合利用。

　　為了更好的對(duì)脫硫廢水進(jìn)行處理，多數(shù)電廠都建立了單獨(dú)的廢水脫硫處理系統(tǒng)，脫硫廢水處理包括以下4個(gè)步驟：

　　(1)脫硫廢水首先進(jìn)入廢水收集箱。通過廢水收集箱中攪拌機(jī)攪拌，調(diào)節(jié)均化水質(zhì)，同時(shí)防止廢水中的懸浮物的沉淀。然后，通過二臺(tái)廢水提升泵(一用一備)進(jìn)入pH調(diào)節(jié)箱。在中和箱加入石灰乳，調(diào)整廢水PH值至9-12，使水中的氟離子變成不溶解的氟化鈣沉淀，使廢水中大部分重金屬以金屬化合物的形式析出;

　　(2)使用重金屬沉降劑，重金屬沉淀Ca(OH)2的加入不但升高了廢水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金屬離子生成氫氧化物沉淀。一般情況下3價(jià)重金屬離子比2價(jià)離子更容易沉淀，當(dāng)pH值達(dá)到9.0～9.5時(shí)，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶氫氧化物。同時(shí)石灰漿液中的Ca2+還能與廢水中的部分F-反應(yīng)，生成難溶的CaF2;與As3+絡(luò)合生成Ca(AsO3)2等難溶物質(zhì)。此時(shí)Pb2+、Hg2+仍以離子形態(tài)留在廢水中，所以在第2隔槽中加入有機(jī)硫化物，使其與Pb2+、Hg2+反應(yīng)形成難溶的硫化物沉積下來。

　　(3)在絮凝箱內(nèi)投加絮凝劑FeCL3，進(jìn)行絮凝反應(yīng)，在絮凝箱出口后的管道內(nèi)投加助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)，助凝劑通過凝聚、架橋、吸附、共沉淀等協(xié)同作用，將前面生成的氟化鈣和重金屬氫氧化物等難溶物形成凝聚礬花，從廢水中分離出來。

　　(4)絮凝箱出來的廢水自流至澄清池，在澄清池內(nèi)廢水中的氟化鈣和重金屬氫氧化物與廢水分離，澄清池上層溢流清水自流至出水緩沖池，出水緩沖池起臨時(shí)貯存的作用，能貯存24小時(shí)的水量，處理后的出水由出水緩沖泵送出。澄清池下層污泥小部分通過污泥回流泵回流至PH調(diào)節(jié)箱作為接種污泥，大部分通過污泥輸送泵送入污泥壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，壓濾機(jī)出來的濾液自流回澄清池，壓濾機(jī)出來的濾餅由汽車外運(yùn)。

　　3 脫硫廢水零排放技術(shù)

　　脫硫廢水零排放技術(shù)是指脫硫廢水在經(jīng)過一系列處理后達(dá)一定的指標(biāo)，這樣這些水資源就可以循環(huán)利用而不向外面排出，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約水資源的目的。

　　目前，蒸發(fā)法是廢水處理中常用的一種方法。它是指廢水經(jīng)過蒸發(fā)器加熱至沸騰，水分會(huì)蒸發(fā)出來，待水蒸氣冷卻后凝結(jié)為水，對(duì)其重新利用，而廢水中的雜質(zhì)留在殘?jiān)�中，隨著繼續(xù)蒸發(fā)，固體殘留物將會(huì)以晶體的形式析出。目前，蒸發(fā)法已得到廣泛應(yīng)用。近年來國內(nèi)脫硫廢水處理領(lǐng)域?qū)嵤┑母啕}廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理技術(shù)，多采用高品位能源進(jìn)行廢水的蒸發(fā)干燥、鹽分的回收利用，以實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放。該技術(shù)存在嚴(yán)重的腐蝕、結(jié)垢問題，對(duì)設(shè)備材質(zhì)防腐性能要求高，且能耗高，投資、運(yùn)行成本高，運(yùn)行控制難度大。

　　利用煙道煙氣對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，相比較高鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理技術(shù)的高造價(jià)、高能耗和高運(yùn)行費(fèi)用相比，可大大降低工程造價(jià)、能耗和運(yùn)行費(fèi)用，且技術(shù)簡單，理論上可以實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

　　此外，膜蒸餾是膜技術(shù)與蒸餾過程相結(jié)合的分離過程。膜的一側(cè)與熱的待處理溶液直接接觸(稱為熱側(cè))，另一側(cè)直接或間接地與冷的水溶液接觸(稱為冷側(cè))，熱側(cè)溶液中易揮發(fā)的組分在膜面處汽化通過膜進(jìn)入冷側(cè)并被冷凝成液相，其他組分則被疏水膜阻擋在熱側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)混合物分離或提純的目的。

　　膜蒸餾的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括：①可低溫操作，不需要將原料液加熱至沸點(diǎn);②常壓操作;③理論脫鹽率達(dá)100%;④產(chǎn)水水質(zhì)好;⑤可處理高濃度原料液，分離性能不受滲透壓限制。

　　膜蒸餾技術(shù)適用于燃煤電廠脫硫廢水零排放處理，特別是真空膜蒸餾技術(shù)+PTFE蒸餾膜+低溫?zé)嵩椿厥占夹g(shù)的組合工藝具有高脫鹽率、產(chǎn)水水質(zhì)好、高水回收率、抗污染及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)，已成為一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Φ拿摿驈U水零排放技術(shù)。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)語

　　隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的不斷重視，燃煤電廠脫硫廢水的處理也將是不斷繼續(xù)研究的課題，處理的難點(diǎn)在于離子濃度含量高、污染組分差別大、硬度大等。隨著科研技術(shù)的不斷進(jìn)步，脫硫廢水的零排放技術(shù)將會(huì)更加完善。(來源:《電力設(shè)備》  作者:鐘翠)