石灰石－石膏湿法脱硫废水再处理方法探讨

李汇才

(广州发展电力集团有限公司，广东 广州 510623)

燃煤电厂采用石灰石—石膏湿法工艺进行烟气脱硫过程中产生了脱硫废水，常规脱硫废水处理工艺除去了废水中绝大部分的氟化物、悬浮物、硫酸根离子、重金属等污染物，氯离子浓度仍然很高，影响脱硫废水经处理后再利用和排放。因此需要对已处理的脱硫废水进行再处理，提高废水的利用率，实现脱硫废水的零排放。

1 常规脱硫废水处理工艺

常规脱硫废水的处理流程一般包括中和、沉淀、絮凝、澄清等工艺。处理时，先进行碱化处理，将脱硫废水的pH 值调至9.0～9.5 之间，使部分重金属以氢氧化物的形式完全沉淀出来;再加入有机硫化物，使镉、汞等重金属结合成难溶于水的硫化物;然后加入絮凝剂和絮凝助剂，使大部分的悬浮物沉淀，并吸附重金属氢氧化物和CaSO4沉淀;最后澄清，将沉淀物和水分离［1］。处理过后，脱硫废水中绝大部分的悬浮物、氟化物、硫酸根、重金属等污染物得到有效去除，满足《综合污水排放标准》(GB 8978－1996)的一级排放标准。但氯离子、CODCr和悬浮物浓度仍然很高［1－2］。仍达148.6 mg/L，悬浮物也达70 mg/L［1］。可见，常规处理之后，水质有了改善，但未彻底治污。因此，有必要对经过常规处理的脱硫废水进行再处理，或者需要寻求一种更加彻底的脱硫废水处理方法。

2 脱硫废水再处理方法

2.1 烟气雾化蒸发法

蒸发结晶将经过常规处理脱硫废水用泵送到除尘器前烟道，经压缩空气将脱硫废水在除尘器前烟道内雾化。由于除尘器前烟道中烟气温度较高，喷人烟道的雾化脱硫废水迅速在高温烟道中蒸发掉水分，废水中的杂质以固体物的形式和灰一起随烟气进除尘器，经过除尘器捕捉，随灰一起外排。

蒸发结晶通过蒸发的方法将脱硫废水中的水和杂质分离，做到了脱硫废水的零排放。蒸发结晶需要新增设备不多，主要是水泵和空压机消耗电能，运行成本也不高。该方法在日本有较多的应用案例，在美国也有个别案例，在国内的大唐集团也有应用案例［3］。应用该方法需要注意到几个问题:一是脱硫中的杂质对灰渣品质的影响;二是烟气湿度的增加;三是对除尘器的影响;四是烟气温度的降低。

2.2 利用水力排渣系统

经过常规处理的脱硫废水直接排入电厂水力排渣系统，脱硫废水中的重金属或酸性物质与碱性的渣水发生反应，一方面渣水处理系统的过滤作用可以截留脱硫废水中的杂质以及渣水与脱硫废水中和反应生成的固体物质，达到去除脱离废水中杂质的目的;另一方面，脱硫废水中的水作为渣水系统水源的补充，减少渣水系统的新鲜水用量，还起到一定的节能作用。

该方法不需对水力除灰系统进行改造，具有投资省、运行方便等优点，在国内很多采用湿法排渣的电厂中得到应用［4－5］。应用该方案受到排渣方式的限值，并不适宜用于所有电厂，如果脱硫废水量过大，做不到渣水系统水量平衡，废水仍需对外排放。此外，脱硫废水中的高浓度氯离子对渣水系统的金属管道的腐蚀，脱硫废水中的重金属等杂质对灰渣的影响，仍有待观察。

2.3 蒸发结晶法

该方法是将经过常规处理的脱硫废水通过高温蒸发，蒸发的过程可以采取各种不同的蒸发工艺，如加多效蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压缩等。经过蒸发后，废水中大部分的水被分离，剩下废水浓缩液。浓浆液再进一步蒸发，得到含有结晶固形物的高浓缩液。高浓缩液通过干燥雾化或者离心分离，将晶体分离出来。分离出来的晶体再想办法填埋或者回收利用［6］。该方法需要单独建立一套废水蒸干系统，整个处理过程需要耗费一定量的蒸汽和电能，对燃煤电厂的除尘和排渣工艺没有特别的要求。该方法的建设和维护成本较高，增加的设备设施带来一定的设备维护量，还需要有一定的建设空间。此外，结晶分离出来的盐类固化物需要进一步处置，带来了固体废弃物的处理和利用问题。

2.4 膜分离法

膜分离技术有微滤、超滤、反渗透、纳滤、电渗析、液膜、膜蒸馏等工艺，目前已经广泛应用在废水处理、精制水、海水淡化等领域。根据经常规处理后脱硫废水的水质，可以采用反渗透工艺对脱硫废水进行水处理。反渗透膜是一种精细的膜分离产品，能截留大于0.0001 μm 的物质，有效截留溶解盐份及分子量大于100 的有机物。如果进水含有杂质较多，就容易造成反渗透膜堵塞，通过率过低，处理率下降，增加反渗透膜的冲洗维护次数，降低反渗透膜的使用寿命。因此可以在反渗透处理前，进行超滤处理，改善反渗透处理的水质条件［7－9］。

该方法需要单独建立一套膜分离水处理系统，需要占用的一定的建设空间，建设成本较高。在处理工程中，主要是耗费少量电能，耗能很小。由于静态设备较多，主要是膜组件，维护量不大，但需要定期更换膜组件，存在一定的维护费用。该方法对发电厂的除尘、排渣工艺没有特殊要求，适用范围广。目前，尚未发现国内有应用该方法的燃煤电厂案例，不过该方法在发电厂水电联产和海水淡化得到研究和应用［8－11］。

2.5 其他方法

送进灰场或者煤场，浇溉用。排入附近的污水处理厂或者直接对外排放。燃煤电厂多数远离城区，周边很少配置有污水处理厂，电厂的污水处理站不具备处理高浓度氯离子的能力;直接对外排放会造成水体或土壤咸化。

3 结语

从上述各种处理方法来看，烟气雾化蒸发法和利用于水力排渣系统的方法设备设施无增加或增加不多，几乎不占用额外的空间，维护量小，维护费用也小，但不适用于所有的燃煤电厂;蒸发结晶法和膜分离法的建设和维护成本较大，占用额外的建设空间，但应用范围广泛。目前行业内仍需继续对脱硫废水再处理进行研究和观察，寻求最优的脱硫废水再处理方案。

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