石灰石—石膏湿法烟气脱硫废水处理

徐建刚

(上海申欣环保实业有限公司,上海 200233)

石灰石—石膏湿法烟气脱硫废水处理

Discussion on limestone-gypsum flue gas desulfurization wastewater treatment

徐建刚

(上海申欣环保实业有限公司,上海 200233)

简述了石灰石—石膏湿法烟气脱硫废水的主要来源、成分、特性及废水处理机理,经物理和化学方法处理后的脱硫废水,主要污染物去除效果明显,pH、CODCr、悬浮物及重金属等均已达到排放要求。

燃煤电厂;烟气脱硫;废水

0 引言

石灰石—石膏湿法脱硫技术是世界上应用最广泛、技术较成熟的燃煤电厂烟气脱硫工艺,具有运行稳定、成本低廉、脱硫效率高等特点。但由于该法在脱硫过程中为了维持脱硫装置浆液循环系统的平衡,避免脱硫系统吸收浆液中的盐分和悬浮杂质的累积,同时防止烟气中可溶部分超过规定值并保证石膏质量,必须从系统中排放一定量的废水,来维持循环系统物质的平衡。脱硫废水主要来自石膏脱水和清洗系统,废水呈弱酸性,通常pH值低于6。脱硫废水中的杂质主要来自烟气、脱硫剂和工艺水。悬浮物高,但颗粒细小,主要成份为粉尘和脱硫产物(CaSO4和CaSO3);还有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Se、Cr等重金属离子;同时还含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等。由于各种重金属离子对环境有很强的污染性,并且处理难度较大。其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,这类废水必须经适当处理达标后才能外排。

脱硫废水取自上海某发电厂,该厂采用石灰石—石膏法进行燃煤锅炉烟气湿法脱硫技术,经测定该发电厂脱硫废水水质如表1所示。从废水水质可以看出该电厂脱硫废水pH值偏酸性,悬浮物及氯离子浓度极高,重金属浓度严重超标。

表1 电厂脱硫废水水质分析

1 脱硫废水处理原理

对于湿法烟气脱硫技术,脱硫废液呈酸性(pH在4～6),一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物脱硫废水。由于脱硫废水水质呈弱酸性,因此许多重金属离子仍有良好的溶解性。所以,脱硫废水的处理主要是以化学、物理机械方法分离重金属和其它可沉淀的物质,如氟化物、亚硫酸盐和硫酸盐。

通过对脱硫废水水质特点的分析,可以确定烟气脱硫废水处理的系统流程一般包括中和、沉淀、絮凝和澄清等工艺。废水处理时一般是向废水中加先入氢氧化钠调整废水pH在9.0～9.5,使水中的重金属离子水解形成氢氧化物沉淀,F-与Ca2+离子反应生成CaF2沉淀;再加入有机硫溶液,在水中形成铜和汞的硫化物沉淀。加入絮凝剂使水中大部分悬浮物沉淀;同时由于这些絮体具有较强的吸附能力,在沉淀的过程中,又可以吸附重金属氢氧化物沉淀和CaSO4沉淀;最后投加脱水助剂,增大絮凝体的体积,增加沉淀速度,降低细小絮体的残留。经澄清池澄清将沉淀与水分离,清水达标排放,污泥送入处理装置进行处理。

2 脱硫废水处理工艺流程

脱硫废水处理工艺流程见图1。

图1 脱硫废水处理工艺流程

脱硫废水由废水旋流器脱水产生,经管道送至废水储藏箱,再通过废水输送泵输送至废水处理系统的还原箱,在还原箱内加入氢氧化钠以产生部分重金属氢氧化物并进入pH调整箱,通过自流进入反应箱,加入有机硫以产生硫化汞、硫化铜沉淀,再自流入絮凝箱,加入凝聚剂和脱水助剂使废水中分散的悬浮颗粒和部分COD凝聚成集中的絮凝体,再自流入澄清浓缩池,废水中重金属等杂质沉淀在澄清浓缩池底部,下部沉降污泥由刮泥机刮入排泥口,部分污泥由污泥循环泵回流至还原箱,以提高系统处理效率,其余污泥由污泥输送泵排至脱水系统,经污泥脱水机脱水后将污泥排入污泥间,水重新回到澄清浓缩池;澄清池的清水从上部溢流中和箱,并加入次氯酸钠,以氧化水中的COD,在中和箱内加入盐酸将pH调整到6～9,最后自流入出水箱,将处理后的废水达标排放。

3 结果与讨论

脱硫废水处理系统设计能力为80 t/h。脱硫废水中的重金属主要来自烟气中的粉尘,经废水处理系统运行处理后,废水中的重金属可以降到非常低的程度,各项指标均能满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,完全符合外排水质的要求,具体数据见表2。

表2 脱硫废水主要污染物处理结果分析

4 结语

(1)脱硫废水pH值比较低,通过处理使pH值在6～9之间,符合国标GB 8978-1996对排放废水水质的要求。

(2)含大量的悬浮物和金属离子的脱硫废水,处理后可有效去除废水中的污染物,其中悬浮物的处理效率能达到99.4%,氟化物的处理效率分别为95.2%,重金属的去除效率基本达到93%以上。

(3)石灰石—石膏湿法烟气脱硫废水经物理和化学方法处理后可以达标排放。

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X703.1

B

1674-8069(2010)04-033-02

2010-05-16;

2010-07-02

徐建刚(1963-),男,高级工程师,主要从事电厂烟气脱硫、脱硝工程建设和运营管理工作。E-mail:xsh913@126.com

Abstract:The m ain source,composition,properties and mechanism of l imestone-gypsum flue gas desulfurization wastewater in coal-fired power plants were introduced.By physicaland chem ical treatment removalofm ajor pollutants of coal-fired power plants desulfurizat ion wastewater,was obviously.The CODCr,suspended solids and heavy m etals had been discharged.The pH value reached the requirement.W astewater m eet national requirements on power p lant em issions standards.

Key words:coal fired power plant;flue gas desulfurization;wastewater