關(guān)于火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水處理技術(shù)探究

李玉磊　丁業(yè)　韓存長

摘 要：文章結(jié)合實際工作經(jīng)驗，從煙氣脫硫廢水的水質(zhì)分析及廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，并著重就煙氣脫硫廢水處理技術(shù)的工藝原理、工藝流程以及相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用進行了探索與研究。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；煙氣脫硫廢水；處理技術(shù)；應(yīng)用

在經(jīng)過煙氣脫硫技術(shù)所得到的廢水中，含有大量的懸浮物、有機物以及重金屬離子，尤其是重金屬離子帶有一定的毒性，在自然界中也無法得到有效的生物降解與自凈，當(dāng)在水體中不斷富集以后，會對周圍環(huán)境和動植物的生命活動造成嚴(yán)重影響。為此，對火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水，必須通過相應(yīng)的凈化處理技術(shù)，并達到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)以后，方能進行排放。

1 火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水的水質(zhì)分析

火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水的水質(zhì)與水量，主要受具體脫硫工藝、煙氣成分以及吸附劑等多種因素的影響。廢水中的雜質(zhì)除了大量可溶性氯化鈣、氟化物、亞硝酸鹽等，還包括了許多不可溶解的硫酸鈣、細(xì)塵、懸浮物等，廢水中的重金屬離子則主要有汞離子、鎂離子、砷離子、鉛離子、鎘離子、鋅離子、鉻離子等等。由于各火力發(fā)電廠燃用煤的品種差異以及石灰石成分不同，以上物質(zhì)在廢水中的含量也有很大區(qū)別。

從近年來火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水的水質(zhì)分析結(jié)果來看，廢水中主要超標(biāo)項目為懸浮物、PH值以及重金屬離子。其中，應(yīng)當(dāng)以重金屬離子濃度控制作為首要處理對象，這是由于重金屬離子在自然環(huán)境中缺乏自凈及降解能力，并會在生物鏈中不斷富集，對人體造成危害。

2 火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理技術(shù)的工藝流程

火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理技術(shù)，大致包括了中和、沉降、絮凝、濃縮、澄清、污泥處理等工藝單元，其詳細(xì)工藝流程為：脫硫廢水→中和箱（添加石灰乳）→沉降箱（添加硫化物、聚鐵）→絮凝箱（添加混凝劑）→澄清池→清水PH值調(diào)整箱→排放。要求整個處理工藝流程應(yīng)保持連續(xù)、自動的運行，處理過程采用重力自流方式。另外，要求接觸廢水介質(zhì)的設(shè)備、管道及閥門均應(yīng)當(dāng)采用相應(yīng)的防腐材料制成。

2.1 中和處理工藝

中和處理工藝也被稱為氫氧化物沉淀法，該工藝過程主要在中和箱中進行。它對廢水的處理主要有兩方面作用：一方面是進行酸堿中和反應(yīng)，使廢水的偏酸性PH值能接近7～9的中性范圍；另一方面則是起到沉淀作用，通過中和反應(yīng)使鋅、銅、鎳等重金屬離子生成氫氧化物而得到沉淀。中和處理工藝中常用的添加藥劑有石灰、石灰石、碳酸鈣、苛性鈉等，其中石灰和石灰石具有來源廣泛、價格低廉、處理效果好等優(yōu)勢，在中和處理工藝中應(yīng)用最為廣泛。

在具體應(yīng)用時，將石灰或石灰石配比成一定濃度的漿液（通常為20%），然后通過加料管送入到石灰漿制備箱，漿液的濃度根據(jù)安裝在漿液循環(huán)管中的密度測量裝置來進行監(jiān)測。然后再根據(jù)廢水的PH值、流量將適量濃度的石灰漿液添加到中和箱的廢水中，使煙氣脫硫廢水的PH值被調(diào)升到9.5左右，從而使廢水中大部分重金屬離子以氫氧化物的形式被沉淀出來。

2.2 沉降處理工藝

經(jīng)過中和處理工藝以后，廢水再流入沉降箱中。由于并非所有重金屬離子都可以與石灰漿液作用而沉淀出來，例如廢水中的汞離子、砷離子等，如果只依靠石灰漿液中和作用，很難將氫氧化物大量的沉淀出來。

因此在沉降箱中，可通過添加適量的有機硫和聚鐵，使廢水中殘余重金屬離子與之反應(yīng)而形成微細(xì)絮凝體沉降，從而進一步除去廢水中的重金屬離子含量，以起到分離凈化效果。有機硫與聚鐵的具體添加量應(yīng)根據(jù)調(diào)試試驗確定，再依照廢水量按比例添加。

2.3 凝絮處理工藝

經(jīng)過中和、沉降處理后的煙氣脫硫廢水中，仍含有許多膠體物質(zhì)和懸浮物，這時就需要通過添加適量的混凝劑、助凝劑，使這些物質(zhì)凝聚成較大的顆粒而沉降出來，這種工藝技術(shù)即被稱為凝絮。在煙氣脫硫廢水的處理中，常用的混凝劑有三氯化鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等等；常用的助凝劑則有石灰、石灰石等。在中和箱、沉降箱和絮凝箱中都裝設(shè)有攪拌器裝置，以保證廢水和所添加化學(xué)物質(zhì)的均勻、有效混合。為了不影響絮凝顆粒的沉降，要求絮凝箱中攪拌器的轉(zhuǎn)速，應(yīng)低于在中和箱和沉降箱中的轉(zhuǎn)速。

2.4 澄清處理工藝

澄清處理后的凈水，再流入到出水箱中。為了檢測處理后的凈水是否達到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)，在出水箱中裝設(shè)有PH值測量裝置和渾濁度檢測裝置。當(dāng)凈水PH值在6～9范圍以內(nèi)時，則符合標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)PH值>9時，還需向凈水中添加適量的濃鹽酸進行調(diào)節(jié)；當(dāng)PH<6時，則需要將凈水沿管路重新返回到中和箱中再次進行處理。當(dāng)檢測到凈水渾濁度超過200mg/L的上限時，也應(yīng)終止其排放，并將凈水沿管路重新返回到中和箱中再次進行處理。

3 煙氣脫硫廢水處理工藝中的技術(shù)控制要點

為達到良好的廢水處理效果，還需要對廢水處理工藝流程中的各個環(huán)節(jié)進行有效控制。文章結(jié)合某火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理工藝流程為例，分析了相關(guān)工藝技術(shù)控制要點。

3.1 廢水停留時間控制

煙氣脫硫廢水在反應(yīng)池（中和箱、沉降箱、絮凝箱）中的停留時間將對廢水的沉淀效果及絮凝效果造成直接影響。由于反應(yīng)池中各箱體的容積固定，因此廢水的停留時間主要受其流量大小影響。對該發(fā)電廠煙氣脫硫廢水的調(diào)試試驗結(jié)果進行分析，當(dāng)廢水在反應(yīng)池中停留時間在1小時以上時，重金屬離子以及懸浮物能得到較好的沉淀與絮凝，從而取得較好處理效果。

3.2 加藥量的控制

廢水處理技術(shù)中所需添加藥劑量，應(yīng)根據(jù)廢水流量的變化而改變。在該火電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中，所需藥劑主要有：石灰漿液、有機硫化物、混凝劑等，要求這些化學(xué)藥劑均應(yīng)當(dāng)分別存放，并配備有相應(yīng)的通風(fēng)、防火和報警系統(tǒng)。

（1）石灰漿液。石灰漿液多是由生石灰加適量的水而制成，它由槽車通過卸堿泵運送到石灰漿儲箱內(nèi)，然后通過計量泵將其卸放到石灰漿計量箱，再通過計量泵控制向中和箱中加藥。石灰漿的濃度一般為20%左右，如因漿液濃度過高而造成計量泵的堵塞，還可適當(dāng)降低漿液濃度。

（2）有機硫化物。有機硫化物溶液，是由人工加入溶藥箱中，再由可調(diào)節(jié)的隔膜泵添加進沉降箱。有機硫化物溶液的濃度主要由廢水汞離子含量所決定，根據(jù)相關(guān)試驗結(jié)果表明，當(dāng)汞離子含量偏小時，每立方米廢水加入40mL，15%濃度的有機硫化物溶液即可達到良好的處理效果。

（3）混凝劑?；炷齽┦怯筛裟び嬃勘眠M行添加，具體添加量應(yīng)根據(jù)絮凝箱中廢水的渾濁度以及排出廢水的具體控制指標(biāo)來決定。一般情況下，在每立方米廢水中加入25ml，40%濃度的硫酸亞鐵，即可取得較好的絮凝效果。

4 結(jié)束語

火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理技術(shù)的有效應(yīng)用，對于創(chuàng)造良好生態(tài)環(huán)境，保證人體健康，以及促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)化發(fā)展都有著重要意義。文章從煙氣脫硫廢水的水質(zhì)分析及廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，并著重就煙氣脫硫廢水處理技術(shù)的工藝原理、工藝流程以及相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用進行了探索與研究，以此希望促進煙氣脫硫廢水處理技術(shù)在我國火力發(fā)電廠中得到更好的普及與應(yīng)用，以確保廢水標(biāo)準(zhǔn)化排放。

參考文獻

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