电厂烟气湿法脱硫废水的处理*

樊 凯，吴书杰

（1.沈阳市石蜡化工有限公司，辽宁 沈阳 110141；2.沈阳市苏家屯区环境卫生管理处，辽宁 沈阳 110101）

电厂烟气湿法脱硫废水的处理*

樊 凯1，吴书杰2

（1.沈阳市石蜡化工有限公司，辽宁 沈阳 110141；2.沈阳市苏家屯区环境卫生管理处，辽宁 沈阳 110101）

金山电厂采用了湿法烟气脱硫技术去除烟气中的二氧化硫，但烟气脱硫时会产生废水，采用中和、沉淀、絮凝、澄清等工序，对废水中含有的悬浮物、氟化物和重金属进行处理，沉积的污泥用压滤机脱水。经过对该工艺参数进行调试，处理后的出水符合排放标准。

湿法烟气脱硫；废水；处理工艺

为控制我国大型燃煤电厂SO2的排放，大多数电厂采取了烟气脱硫（FGD）措施。目前，我国石灰石-石膏湿式烟气脱硫技术应用较多。这种脱硫工艺所产生的脱硫废水，pH值为4～6，同时含有大量的悬浮物（石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物）氟化物和微量的重金属离子，如As3+、Cd2+、C r3+、Hg2+等[1]。直接排放将对环境造成严重危害，因而必须对其加以治理才能排放。

1 烟气湿法脱硫废水的处理工艺

1.1 烟气湿法脱硫的工艺流程

金山电厂烟气脱硫工艺采用引进日本川崎重工的湿法石灰石-石膏烟气脱硫工艺。产生的废水呈酸性，pH值为5～6，并含有一定的固体悬浮物和重金属。废水处理系统通过中和、沉淀处理后，除去重金属离子和氟化物。如处理后出水的pH值和浊度达到外排标准后，经出水泵排出，沉积的污泥用泵送到板框式压滤机，经脱水处理后用汽车运出。废水处理工艺流程见图1[2]。

1.2 脱硫废水的处理步骤

金山电厂脱硫废水处理系统是消化吸收德国斯坦米勒废水处理技术后，由国内设计的系统，主要分为废水处理系统和污泥处理系统2部分，其中废水处理系统又分为中和、沉降、絮凝、浓缩澄清几个工序[3]。

1.2.1 废水的中和

废水处理的第1道工序是中和，在脱硫废水进入中和箱的同时，加入定量5%的石灰乳溶液，提高废水的pH值到9.0以上，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。

1.2.2 重金属离子化合物的沉降

脱硫废水中加入石灰乳后，当pH值达到9.0～9.5时，大多数重金属离子可形成难溶的氢氧化物；同时，石灰乳中的Ca2+与废水中的部分F—反应，生成难溶的CaF2，达到除氟的效果；经中和处理后的废水中，Cd2+、Hg2+的含量仍然超标，所以在沉降箱中，加入有机硫化物TM T15，使其与残余的Cd2+、Hg2+反应形成难溶的硫化物沉积下来。

图1 脱硫废水处理系统流程图Fig.1 The flow chart of treatment system for desulphuriza tion wastewater

1.2.3 废水的絮凝

脱硫废水中的悬浮物含量较大，设计值为6 000～12 000 mg/L，其中主要含有石膏颗粒、SiO2、A l3+和Fe3+的氢氧化物。采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，从而从液相中分离出来，是一种降低悬浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO4，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。在澄清池的入口中心管处加入阴离子混凝剂PAM，进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。

1.2.4 废水的浓缩澄清

絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清池中，絮凝物沉积在底部浓缩成污泥，上部则为处理出水。大部分污泥经污泥泵排到板筐式压滤机，小部分污泥作为接触污泥返回中和反应箱，提供沉淀所需的晶核。上部出水溢流到出水箱，出水箱设置了监测出水pH值和浊度的在线监测仪表。如pH和浊度达到排水设计标准，则通过出水泵外排；否则将加酸调节pH值或将其送回中和箱继续处理，直到合格为止。

1.2.5 污泥处理系统

当澄清池底部污泥增至一定高度时，启动污泥输送泵将污泥输送至板框压滤机中脱水。压滤机压出的滤液经集水盘后的输送管道送至溢流坑，当溢流坑液位达到设定高位时，启动潜污泵将废液打入中和箱与新来的脱硫废水一起进入下一处理循环；压出的滤饼（含固率约为45%）由汽车运出。

2 处理工艺的调试

2.1 搅拌器转速的调整

中和沉淀絮凝箱中的搅拌器主要起加强反应的作用。但由于废水来水的SS值很高并且其自身的沉降性能也很好，使得废水中的悬浮物极易沉降在箱体中。加入药剂后，很快形成较大的絮凝颗粒，沉降下来；另外，当单台机组运行时废水在各反应箱中的停留时间均在2～3 h，甚至更长。这大大增加了悬浮物质沉到反应器的可能性。所以，搅拌器处于较高的转速，以防止中和、沉淀絮凝箱底的积泥堵塞过水通道，还不会将形成的絮凝大颗粒打碎。为此，调试中将原设计的转速提高，加大了搅拌强度，很好地解决了箱底积泥的现象。转速对照见表1。

表1 转速对照表Table 1 Rotational frequency table

2.2 加药量的调整

处理废水所需的化学药品加入量随着废水流量的变化而变化，经实际运行确定脱硫废水处理系统最终的加药量如表2所示。

表2 药品用量Table 2 Medical consumption

2.2.1 石灰乳加药量的调整

石灰乳是利用熟石灰（Ca（OH）2）粉末加水溶解制成，贮存在带搅拌器的石灰制备箱中，通过泵加到废水反应池。调试中将石灰乳质量分数配制为5%。根据各种重金属的溶度积，不同种类的重金属形成沉淀所需的pH值是不同的，并不是pH越高越好。对锌、铅、铬、铝等两性金属，pH值过高时反而会形成络合物而使沉淀物发生返溶现象。同时考虑F—的沉淀反应以及废水排放的允许pH值为6～9，调试时选取的中和沉降pH值为9.2，石灰的最佳加药量为1 200～1 300 mg/（L废水）。

2.2.2 絮凝剂加药量的调整

调试过程中发现，脱硫废水在加入Ca（OH）2后沉降性很好，Ca（OH）2有阳离子混凝剂的特性。为此，所需的FeClSO4和PAM量均较少，最终选取PAM配制质量分数为0.1%，加入量为1L/m3，FeClSO4配制质量分数为1%，加入量为1.5 L/m3。

2.2.3 TM T15加药量的调整

该工艺中加入TMT15主要是进一步强化金属离子的去除能力，特别是镉和汞。由于废水中的镉和汞的含量较低，所以最终确认TM T15质量分数配制为1%，加入量为300 mL/m3，处理后废水中镉、汞和硫化物的含量均能满足《污水综合排放一级标准》的要求。

3 结果与讨论

（1）废水在3个反应池内的停留时间直接影响废水的沉淀和絮凝效果。设计中充分考虑到这一点，中和沉淀絮凝箱的容积均为20 m3，只要保证废水流量在15 t/h以内，废水在各反应箱中的停留时间均在1 h以上，可获得较满意的处理效果。

（2）由于FGD的废水中含有很多细小的石膏和石灰石粉等杂质（实际的SS值较高），在系统运行中，发现无需澄清浓缩池中的污泥返回至反应池去加速反应，就能在反应池中很好地形成矾花，为此，在运行中基本不需污泥回流。

（3）金山电厂脱硫废水中的重金属含量较少，而悬浮物很高，有时高达20 598 mg/L，且颗粒细小。废水中加入石灰乳和絮凝剂后，很快形成沉降性较好的大颗粒，在澄清池中固体颗粒被浓缩成污泥。处理后出水的重金属含量、悬浮物等指标可达到排放标准。脱硫废水处理前、后的水质比较见表3。

（4）脱硫废水处理系统设计为无人值守的形式，自动化程度较高。运行人员只需根据FGD的运行状况调整进入废水处理系统的废水流量，其化学药品添加和处理过程控制均可自动随之调整。

表3 脱硫废水处理前、后的水质比较Table 3 The comparison of water quality before and after treating desulphurization wastewater

4 结束语

金山电厂烟气脱硫工程废水经处理后，其pH值、悬浮物、氟化物、重金属等重要指标都有明显的降低，各项化验指标都符合《污水综合排放一级标准》的要求；废水处理系统的处理能力可以达到设计要求，出水可达到国家规定的废水排放标准。

[1]郝吉明，王玉肖.燃煤二氧化碳污染控制技术手册[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2] 汤蕴蕾.湿式烟气脱硫废水处理[J].华东电力，1997（12）：48-49.

[3] 罗涛.烟气脱硫废水处理[J].四川电力技术，1999（2）：46-47.

Treatment of Waste Water From Wet FGD in Power Plant

FAN Kai1，WU Shu-jie2
（1.Shenyang Chemical Co.，Ltd.，Liaoning Shenyang 110141，China；
2.Shenyang Sujiatun District Environment and Hygiene Office，Liaoning Shenyang 110101，China）

Jin Shan electric power plant has adopted wet flue gas desulphurization technology to remove sulfur dioxide in flue gas，but this progress would produce wastewater，it contains large amount of suspended solids，fluoride and heavy metals.These must be removed from wastewater.After the wastewater was treated by neutralization，sedimentation，flocculation，clarification processes，accumulation of silt was dehydrated by pressure filter.After debugging this process，the treated effluent has met the discharge standards.

Wet FGD；Waste water；Treatment Process

X703

A

1671-0460（2010）01-0112-03

2009-11-03

樊 凯（1970-），男，辽宁沈阳人，助理工程师，1992年毕业于沈阳市化学工业学校。E-mail：FK13840010100@163.com。