电厂烟气湿法脱硫废水的处理

李维伏

摘要：本文主要从中国燃煤烟气脱硫现状、烟气湿法脱硫废水的处理工艺、我国脱硫废水处理存在的问题、废弃物的再利用等方面进行了详细的阐述。

关键词：电厂；烟气；湿法脱硫

一、前言

随着工业的不断发展，环境污染越来越严重。在电厂烟气湿法脱硫中会产生很多废水，如果不把废水加以处理直接排放，会对地下水造成很大的污染。

二、中国燃煤烟气脱硫现状

中国烟气脱硫技术的开发工作主要集中在电力、冶金和化工部门，并首先在冶金和化工部门取得成功。据统计湿法脱硫占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%，其中石灰石法占36.7%，其他湿法脱硫技术约占48.3%。在我国，所有投运和在建脱硫工艺技术中，石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺技术占90%以上。因为这种工艺最为成熟，运行较为可靠，所以我国现行政策规定200 MW及以上机组都得采用石灰石一石膏湿法脱硫。株洲化工厂利用株洲冶炼厂高浓度岌玉的铅冶炼尾气制取浓硫酸工艺装置已连续运转10余年，取得重大的经济效益和社会效益。在燃煤烟气脱硫方面，中国由于受到社会经济发展水平等因素的影响，尚未实行大面积的集中供热，燃煤工业锅炉（主要是中小型锅炉）数量多，分布广，污染治理难度大。燃煤电厂锅炉的烟气脱硫工作则受到投资的限制，同时脱硫技术也有待突破。

脱硫废水污染物浓度各单位物料性质不同浓度也不相同。第一类污染物测定为车间排放口测定必须达到国家排放标准，第二类污染物测定为单位总排放口采样测定达到国家排放标准。国家对第二类污染物排放标准按接纳水体功能分为一、二、三级标准。一类标准较严，二、三类标准较宽。

湿法脱硫在生产过程中会产生脱硫废水。脱硫废水的水质非常特殊，含有高浓度的悬浮物、无机盐以及各种重金属，对环境有很强的污染性，处理难度较大。因此，必须对脱硫废水进行单独处理。

三、烟气湿法脱硫废水的处理工艺

1.烟气湿法脱硫的工艺流程

某电厂烟气脱硫工艺采用引进日本川崎重工的湿法石灰石一石膏烟气脱硫工艺。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。

2.脱硫废水的处理步骤

该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.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。

4.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r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+、H：的含量仍然超标，所以在沉降箱中，加人有机硫化物TM T15，使其与残余的Cd2+、H 反应形成难溶的硫化物沉积下来。

5.废水的絮凝

脱硫废水中的悬浮物含量较大，设计值为6000～ 12000 mg/L，其中主要含有石膏颗粒、SiO、A l 和Fe 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FeC1SO，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。

6.废水的浓缩澄清

絮凝后的废水从反应池溢流进人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。

四、我国脱硫废水处理存在的问题

随着我国环保要求的提高，湿法脱硫工艺现阶段脱硫废水处理的研究、计划和生产等方面与国外相比，还存在很多的不足，主要表现为：①研究力度不够；②脱硫废水处理设备国产化力度不够。全套引进外国设备，价格昂贵；③脱硫废水中的COD处理研究不够。在脱硫中形成化学耗氧量的因素是连二硫酸盐。因此脱硫废水的COD处理工艺与通常的COD处理工艺不一致，这是脱硫废水处理中的一个关键问题；④对脱硫废水的水质进行分析时，不要忽略其中氨氮化合物的分析。脱硫废水中氨氮化合物也是煤燃烧后产生的，脱硫废水氨氮化合物含量也超过国家规定的《污水综合排放标准》中规定的排放指标，需要经过处理后才能排放。

结合目前烟气脱硫的实际情况，希望同行们积极开展脱硫废水处理技术的国产化研究，为工业设计和应用提供较为完善的设计参数和运行控制指标。

五、废弃物的再利用

近年来，由于湿式除尘器效率较高，又具有一定的脱硫能力，在工业锅炉上的应用日益增多。但大部分湿式脱硫除尘器无水处理系统，除尘后的灰水采用直排形式，这不仅造成水资源的浪费，而且使水质污染的问题也日益突出，因此对工业锅炉除尘用水，实现重复利用，防止水体环境污染，是一个十分重要的问题。

LW和LOR型灰水分离器是为实现工业锅炉除尘用水重复使用而开发的几种未用灰水分离装置。它们集混合絮凝（或离心分离）、沉淀及过滤三道工艺于一体，完成灰水的分离功能，具有结构紧凑、处理效率高、负荷适应能力强、运行安全、操作简便等优点，并已在一些大型集中采暖锅炉房中得到应用，测试结果表明，湿式脱硫除尘器配用灰水分离器后，出水悬浮物浓度为17.0～38.6mg/a，完全可以满足湿式脱硫除尘器的用水要求，实现灰水重复利用，尤其是與采用水力冲渣的锅炉房连用，还具有减少占地面积，节约能耗，保证设备安全运行等优点，是工业锅炉湿式脱硫系统中实现灰水重复使用不可缺少的一个配套设备。

关于脱硫效率。影响湿式脱硫除尘技术的脱硫效率的因素有多种：

燃煤中含硫量的高低。燃煤中含硫量不同，燃烧时产生的SO2的量也不同，当脱硫设备和碱性水中可被利用的碱性物质一定的情况下，其脱硫效率将随着烟气中SO2浓度的增大而降低。

可被利用碱性物质的多少。碱性水或工业碱性废水（如印染废水、造纸废水、皂化废水等）一般含有较多的碱性物质，与SO2的中和能力较强，能取得较高的脱硫效率。充分利用工业排放的碱性废水脱除烟气中的酸性气体是一种以废治废综合利用的好方法。但是对众多装有锅炉的单位并不具备这种条件，因此在采用湿式脱硫除尘技术后，脱硫剂的选择直接影响到该工艺的技术和经济性能，对燃用中低硫煤的系统充分利用好锅炉自身排放的碱性物质特别是灰渣中的碱性物质，能收到事半功倍的效果。

众所周知，煤炭的灰分中大约95%以上是钙、镁、钠、铁、铝、硅等元素的化合物。它们的存在形态在煤炭燃烧前后是不一样，燃烧后生成物中的氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾是碱性金属氧化物，它们具有中和酸的能力，三氧化二铁和三氧化铝是两性氧化物，在酸性条件下也具有中和酸的能力。

六、结束语

只有坚持可持续发展的基本国策，才能不断改变环境，资源的短缺也越来越提醒人们注意废物再利用。

参考文献：

[1]陈泽峰.定州电厂烟气湿法脱硫废水的处理.电力建设.2005-11-20

[2]樊凯.电厂烟气湿法脱硫废水的处理.当代化工.2010-02-28

[3]胡志光.湿法烟气脱硫废水中硫化物的去除试验研究.电力环境保护.2009-10-15