火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理工藝分析

蔣道倫 貴州金元茶園發(fā)電有限責(zé)任公司

1 引言

隨著人們生活水平的提高，對居住環(huán)境的要求也越來越高，綠色環(huán)保意識逐漸提高。在電力供應(yīng)方面，火力發(fā)電一直以來都會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，對周邊的環(huán)境造成巨大的威脅?，F(xiàn)階段，我國加強(qiáng)了對火電廠煙氣脫硫廢水的處理要求，但在實(shí)際執(zhí)行階段，受廢水處理技術(shù)的限制，對火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水處理效果未到達(dá)逾期的目標(biāo)。因此，研究分析火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水處理工藝具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 煙氣脫硫廢水來源及特點(diǎn)

火力發(fā)電廠進(jìn)行煙氣脫硫處理后，產(chǎn)生的廢水中含有大量的煙氣、脫硫劑以及工藝水。由于在進(jìn)行火力發(fā)電過程中，使用了大量的煤作為燃料，在煤炭高溫燃燒過程中，其內(nèi)的多種重金屬元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的無機(jī)化合物。這些化合物一部分跟隨著煙氣進(jìn)入到脫硫處理流程當(dāng)中，融合到吸收漿液當(dāng)中。吸收漿液在火力發(fā)電廠的脫硫處理系統(tǒng)中不停地循環(huán)使用，其內(nèi)的無機(jī)化合物等雜質(zhì)不斷增多和濃縮，導(dǎo)致排除的脫硫廢水還有大量的有害雜質(zhì)。

因此，火力發(fā)電廠經(jīng)過煙氣脫硫處理后所產(chǎn)生的廢水，不僅呈現(xiàn)弱酸性，而且還有大量的重金屬離子，同時(shí)鹽分含量也相對較高，氯離子、二氧化硫離子、三氧化硫離子以及鐵離子等含量也較高。在對廢水進(jìn)行處理的過程中，并不能確保所有的金屬離子都能夠達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，需要對廢水進(jìn)行重金屬離子的處理。

在對煙氣脫硫廢水進(jìn)行處理過程中，對于沉淀劑的選擇，一般應(yīng)選擇能夠中和多種重金屬離子產(chǎn)生沉淀物且適用性強(qiáng)的有機(jī)硫。對于廢水中仍還有的石膏、飛塵、亞硫酸鈣等雜質(zhì)懸浮物，可以通過加入絮凝劑和助凝劑，提升這些固體懸浮物的沉降性能，提升廢水的處理效果。

3 煙氣脫硫廢水處理工藝

3.1 物化法處理工藝

其工作原理為：通過對煙氣脫硫廢水中加入適量的化學(xué)藥劑，對廢水中的重金屬離子以及顆粒懸浮物進(jìn)行中和沉降，在利用澄清器將沉淀物進(jìn)行分離。對脫離所得到的沉淀污泥采用板框機(jī)進(jìn)行脫水處理，最終將處理后的沉淀污泥排除，達(dá)到了對廢水中的污染物凈化的目的。物化法處理工藝的主要處理流程（如圖1所示）如下：

圖1 物化法處理工藝流程圖

(1）中和箱：將廢水引導(dǎo)流入中和箱，在中和箱中，按照一定的比例加入調(diào)制合格的石灰漿液，對中和箱內(nèi)的廢水進(jìn)行PH值的調(diào)整，確保廢水的PH值控制在8.9到9.5之間，從而確保重金屬離子的有效沉淀。處理過程中，注意采用PH試紙對箱內(nèi)的廢水進(jìn)行測試，確保反應(yīng)池內(nèi)pH 值保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。

(2）沉降箱：將流入沉淀箱的廢水中，加入有機(jī)有機(jī)硫化合物，對無法與石灰漿產(chǎn)生沉淀作用的重金屬離子進(jìn)行沉淀反應(yīng)，例如鎘離子、汞離子等。一般情況下，每立方米的廢水添加的有機(jī)硫溶液（15%濃度）應(yīng)為20毫升到50毫升。

(3）絮凝箱：通過旋流器可以對廢水中大部分的懸浮物進(jìn)行有效分離，但是等存在一定數(shù)量的懸浮物，引起顆粒較小，很難利用其自重進(jìn)行有效的分離。這是，廢水通過絮凝箱，通過加入濃度為15%的聚鐵溶液，提升顆粒較小的懸浮顆粒的絮凝效果。此外，為了提升金屬氫氧化物的分離效果，還應(yīng)加入聚丙烯酰胺溶液作為助凝劑。

(4）澄清池：加藥混合后的煙氣脫硫廢水進(jìn)入到澄清池中，開始進(jìn)行沉淀反映。廢水從澄清池的中間進(jìn)入到池中，從其四周將水排除。通過將其底部設(shè)計(jì)為錐形，可以有效的將懸浮的固體和水進(jìn)行沉淀分離，讓沉淀物沉淀在澄清池的底部，清水則經(jīng)過四周的水管流出。對于分離后的廢水，還應(yīng)注意進(jìn)行PH值的測試，如果檢測到廢水的PH超出了排放規(guī)定要求，應(yīng)對出水箱添加鹽酸進(jìn)行PH值的調(diào)整中和。

(5）污泥處理系統(tǒng)；對于澄清池底部產(chǎn)生的大量沉淀污泥，首先利用給料泵對其進(jìn)行加壓處理，并運(yùn)輸?shù)桨蹇驂簽V機(jī)，對沉淀污泥進(jìn)行脫水處理。最終將其加工成泥餅運(yùn)出火力發(fā)電廠，作為其他行業(yè)的原料，實(shí)現(xiàn)廢物二次利用。

3.2 反滲透濃縮法處理工藝

一般情況下，反滲透濃縮法處理工藝在應(yīng)用時(shí)，火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水已經(jīng)經(jīng)過一次處理，其主要是對處理過的廢水進(jìn)行深度層次的進(jìn)一步處理。在采用該項(xiàng)工藝時(shí)，首先應(yīng)對濃縮中的過飽和離子進(jìn)行去除，然后再將濃縮液進(jìn)入到反滲透系統(tǒng)中進(jìn)行廢水的二次回收和利用。但是，在采用該方法進(jìn)行廢水處理過程中，由于濃縮液中含有阻垢劑，導(dǎo)致過飽和離子的處理效果很難達(dá)到規(guī)定的要求，因此，導(dǎo)致反滲透濃縮法處理工藝的廢水處理效果略顯不足。

3.3 廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝

采用廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝的要點(diǎn)如下：

（1）首先，將煙氣脫硫廢水引流至預(yù)處理軟化系統(tǒng)中，對其進(jìn)行軟化處理；

（2）然后，將軟化后的廢水進(jìn)入到蒸汽再壓縮系統(tǒng)，對其進(jìn)行高溫蒸發(fā)濃縮，將產(chǎn)生的蒸汽壓縮后進(jìn)入到蒸汽設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)利用；

（3）第三，對于蒸發(fā)后的濃縮液，通過三效混流強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)對其進(jìn)行二次蒸發(fā)結(jié)晶，將結(jié)晶所產(chǎn)生的蒸汽送至系統(tǒng)中循環(huán)利用，同時(shí)對結(jié)晶后的液體和晶體顆粒進(jìn)行離心分離；

（4）最后，對于分離后液體將其返回到第一步，進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理。對于得到的結(jié)晶體主要為硫酸鈉晶體和氯化鈉晶體，對其進(jìn)行干燥處理后，可以回收包裝用作一些化工廠的原料。

采用廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝具有以下有點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行煙氣脫硫廢水處理過程中，能源消耗較低，能夠有效的節(jié)省能源消耗，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）在進(jìn)行廢水處理過程中，溫差小，產(chǎn)生結(jié)垢或者腐蝕的可能性較低，有效的提升了設(shè)備的使用年限。

（3）具有低碳環(huán)保優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)處理過程中的物料循環(huán)使用（水蒸氣）。

4 煙氣脫硫廢水處理工藝存在的問題與展望

現(xiàn)階段，火電廠規(guī)模在不斷擴(kuò)大同時(shí)，產(chǎn)生的廢水也在不斷增多，在社會和人們對環(huán)境保護(hù)重視度不斷提升的背景下，煙氣脫硫廢水處理工藝顯得尤為重要。我國的煙氣脫硫廢水處理技術(shù)，大多源自國外的研究成果，缺少自身的研發(fā)技術(shù)，在一定程度上影響了火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水處理效果。因此，相關(guān)工作者應(yīng)在國外先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實(shí)際情況，研究開發(fā)符合我國火力發(fā)電廠特征的廢水處理技術(shù)。既要符合環(huán)保相關(guān)的要求，不會產(chǎn)生二次環(huán)境污染，而且確保系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，排除的廢水的相關(guān)指標(biāo)符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。通過資源化法煙氣脫硫技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水資源的有效利用，并通過產(chǎn)生副產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收益費(fèi)用相抵，從而提升火電廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著對火力電廠煙氣脫硫廢水處理要求的不斷提高，廢水處理技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新越來越重要?，F(xiàn)階段，我國在煙氣脫硫廢水處理技術(shù)方面的研究還處于初級階段，大多技術(shù)來源于國外，缺少自主研發(fā)核心技術(shù)。因此，相關(guān)工作者應(yīng)當(dāng)重視提升自身專業(yè)能力，熟練掌握煙氣脫硫廢水處理工藝，推動我國火力電廠的持續(xù)發(fā)展。