楊琳(北京清新環(huán)境技術(shù)股份有限公司,北京 100142)
電廠煙氣濕法脫硫廢水的處理
楊琳(北京清新環(huán)境技術(shù)股份有限公司,北京 100142)
為了合理控制中國大型的燃煤電廠SO2排放量,很多電廠均選擇了煙氣濕法脫硫的方式。目前為止,中國使用最多的脫硫方法是石灰石-石膏濕式煙氣脫硫濕法。在這種脫硫方式下所產(chǎn)生的脫硫廢水,其酸堿度在4~6之間,呈現(xiàn)弱酸性,與此同時,其中還會摻雜大量的懸浮物,如:Fe、Al、氫氧化物、一些石膏顆粒等,以及含有一些微量重金屬離子。如果將其直接排放到生活當(dāng)中,會對環(huán)境造成非常嚴(yán)重的后果。因此,廢水應(yīng)在處理后方能排放。
環(huán)境污染;脫硫;合理排放
根據(jù)電廠中煙氣濕法形式的脫硫過程,將脫硫的廢水分為以下兩類:(1)石膏漿廢水、廢氣和石灰石泥漿在吸收塔反應(yīng)后的石膏漿,其水分含量很高,必須通過干燥脫水后才能進(jìn)行重新利用,在該過程中將導(dǎo)致大量的廢水出現(xiàn),脫硫廢水屬于整個過程中較為重要的環(huán)節(jié);(2)工藝洗滌廢水[1]。由于泥漿儲罐與吸收塔的石灰石泥漿濃度相對較高,容易導(dǎo)致堵塞的不良現(xiàn)象,設(shè)備操作的過程中需要不斷清洗,以此來有效的防止該類現(xiàn)象的發(fā)生,洗滌廢水的過程也會是脫硫廢水的重要組成部分。
脫硫廢水中含有的廢氣物中的成分具有多樣性和復(fù)雜性,設(shè)備和管道水結(jié)構(gòu)構(gòu)成很大的威脅,其危害主要表現(xiàn)在三個方面:(1)高濃度懸浮物廢水對水源具有較大的影響。而在設(shè)備管道將產(chǎn)生很多的結(jié)垢,阻礙脫硫試劑和設(shè)備的正常作業(yè)。(2)脫硫廢水ph值,一般在4到6的區(qū)間,屬于弱酸性,能對其中含有重金屬類的污染物進(jìn)行良好的處理,雖然它的比重相對較小,但對水中的一些生物具有嚴(yán)重的毒害作用,并且通過食物鏈對的其他生物生產(chǎn)較為惡劣的影響。(3)腐蝕設(shè)備。特別是裂縫和孔洞的管道腐蝕較嚴(yán)重,氯離子自身的濃度較高時,直接影響著吸收塔的正常作業(yè),在一定程度上降低了脫硫的工作效率。(4)脫硫廢水中產(chǎn)生的大量硫酸鹽直接排放,會使其擴(kuò)散到沉積層將SO42-轉(zhuǎn)化為S2-,S2-與水中的金屬元素反應(yīng)生成甲基汞,減少水生植物生長所需的必要微量元素,改變生態(tài)功能。(5)脫硫廢水中含有大量的有毒物質(zhì),其不加節(jié)制的排放將直接影響著大氣和生態(tài)環(huán)境,當(dāng)中的硒元素對對土壤和水源將產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,久而久之將對整個生態(tài)環(huán)境造嚴(yán)重的破壞,甚至威脅到人們的身體健康[2]。
基于不同發(fā)電廠采用石灰石與煤炭的生產(chǎn)地存在很大的差異性,產(chǎn)地不同使得產(chǎn)生的煙氣脫硫漿的成分不同,導(dǎo)致煙氣脫硫形式廢水的試劑含量相對復(fù)雜。煤燃燒之后煙氣中的S、 Cl、氟羥基以及產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)脫硫吸收后產(chǎn)生包含F(xiàn)-、SO32-、Cl-、S2-、NO3-等廢液。石灰?guī)r含雜質(zhì)如Fe2O3、氧化鋁,二氧化硅,Ca2Co3是主要的組成部分,這些雜質(zhì)屬于重要脫硫廢水中懸浮物的一部分。硒是一種容易揮發(fā)有害微量元素在煤燃燒過程中通常都全部發(fā)揮,在脫硫廢水硒酸以+6的形式存在,具有很強的毒性,對生態(tài)環(huán)境具有深遠(yuǎn)的影響。
4.1 對重金屬離子的去除
根據(jù)歷年來相關(guān)學(xué)者對去除脫硫廢水中重金屬的研究發(fā)現(xiàn):第一,殼聚糖可以利用Mn2+的作用進(jìn)行吸附、轉(zhuǎn)化、沉淀來對重金屬進(jìn)行處理;第二,利用陶瓷膜超濾的方式處理重金屬離子,但是這種方法會引起其他污染;第三,利用混合鐵工藝處理脫硫廢水中的汞元素,可以達(dá)到很高的去除效果。
4.2 對氯離子的去除
脫硫廢水處理氯離子的方式主要為:(1)沉淀法,將有害元素轉(zhuǎn)化生成鹽的形式析出;(2)分離攔截法,將氯離子去除;(3)離子交換法,采用離子交換樹脂去除氯離子;(4)氧還原法;(5)電滲析法;(6)電解法。但是這些方法并未應(yīng)用在實際的脫硫廢水工程當(dāng)中,可以作為應(yīng)用的考慮范圍。
4.3 氟離子的處理
對其進(jìn)行處理的方式主要采用混凝法,其沉淀物為氫氧化鈣、混凝劑為Al2(SO4)3,確定最佳的鋁元素與氟元素的比值為3:2,可將廢水中的140~200mg/L的氟降至10ml、L以下。但據(jù)試驗分析,CaCl2除氟性能高于Ca(OH)2,在最佳的處理條件下其效率可以高達(dá)百分之九十五以上。而且,使用電滲析法從混合劑的Na2Co3溶液中有選擇性的對氯離子進(jìn)行去除,其中CM-A膜對氯離子的選擇性是最高的。
在人們對環(huán)境保護(hù)意識不斷強化下,對電廠煙氣中廢水排放的要求逐步上升,濕法煙氣脫硫工藝能夠被廣泛的應(yīng)用,但是脫硫廢水是一項必須要及時解決的重大問題,在本次學(xué)術(shù)探討中,筆者對煙氣濕法脫硫廢水的產(chǎn)生、危害、以及去除做出了詳細(xì)的闡述,望能對中國的火力建設(shè)以及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量獻(xiàn)出綿薄之力。
[1]施云芬,王旭暉.濕法煙氣脫硫廢水處理研究進(jìn)展[J].工業(yè)水處理,2015,12:14-17.
[2]王鑫.燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放處理技術(shù)研究[D].武漢科技大學(xué),2015.