燃煤电厂湿法脱硫废水处理技术研究进展

王 赫

辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司

燃煤电厂湿法脱硫废水处理技术研究进展

王 赫

辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司

由于我国煤炭资源丰富，并且燃煤发电运行可靠、技术成熟，因此长期以来燃煤发电作为我国能源供给的主要来源。然而在燃煤电厂的运行中会产生各种废水，主要包括脱硫废水、循环冷却系统排污水、酸碱废水和生活污水等。其中脱硫废水因成分复杂、污染物种类多，成为燃煤电厂最难处理的废水之一。本文主要研究燃煤电厂湿法脱硫废水处理技术。

燃煤电厂；湿法脱硫；废水处理技术

锅炉烟气脱硫(FGD)的方法很多，按脱硫剂的种类划分，可分为以石灰石为基础的钙法、以碳酸钠为基础的钠法、以氨气为基础的氨法、以有机碱为基础的有机碱法，按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干法和半干法，其中石灰石湿法烟气脱硫技术具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，在烟气脱硫中占有主导地位。为防止脱硫设备腐蚀，保证石膏质量，脱硫吸收塔需要排除一定量脱硫废水，该废水一般呈酸性，并含有大量的悬浮物、盐类物质、钙镁离子、氯化物、重金属、COD和氟化物等，所含的成分多少主要取决于燃料的含硫量和脱硫工艺等因素，不易处理。

1 脱硫废水处理技术研究现状

火力发电厂是我国电力工业的主力军，但也是工业用水和工业废水排放大户，随着水资源的严重短缺和环境污染的日益加剧，废水处理及其循环使用成为火力发电厂亟待解决的重要科学问题和技术难点。火电厂产生的废水主要来自于水蒸汽循环系统、冷却水循环系统、冲灰水系统、输煤冲洗及除尘系统等。因其废水种类繁多，且各种污水中污染物种类、含量以及排放量不固定，致使燃煤电厂污水成分相当复杂，其中最难处理的就是烟气脱硫废水。烟气脱硫废水由冲灰水系统排出，了解脱硫废水的水质特性，处理脱硫废水使其达标排放或废水回收利用，成为亟待解决的问题。

2 燃煤电厂湿法脱硫废水处理技术研究

2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是目前国内处理脱硫废水最常用的方法，不仅能对石膏等副产品进行综合利用，提高火力发电厂的经济性，而且处理后的水质能够达到较高的标准。但是，该方法工艺复杂，适应性差，由于国内电厂所用燃煤来源容易改变，煤质并不固定，会出现运行加药量与设计加药量偏差过大的情况，有些电厂则因脱硫系统设计或运行存在问题，使得废水排量较大。此外，由于目前尚无化学药剂可以去除Cl–离子，经该方法处理后的废水Cl–离子仍无法去除。因此，随着环保标准的提高，该方法在未来废水处理中受到限制。化学沉淀法工艺流程如图1所示。

2.2 吸附法除砷

吸附法具有去除效率高，稳定性好，不产生或很少产生二次污染，可重复使用等优点，在饮用水和工业废水砷处理中备受青睐。常用吸附剂有矿物质、活性炭、活性氧化铝、金属(氢)氧化物、纳米材料、载铁复合材料、生物吸附剂等，目前研究人员重点方向在吸附剂改性强化，以负载方式结合多种除砷机理达到良好吸附效果。铁、铁盐及相关铁氧化物对砷具有很强的选择性配位能力，有关零价铁、铁屑、铁盐、水和氧化铁(GFO)、羟基氧化铁、磁性铁等吸附除砷的研究均有报道，但实际应用时由于这些物质颗粒细小，易造成堵塞流失，水头损失大，直接工业化应用比较困难。为解决这一问题，研究人员尝试将其固载到多孔固相负载体表面制备成复合型载铁环境材料，固相负载体选择有活性炭、矿物质、腐植酸、新碳基材料等，其中介孔材料作为载体是热门研究方向，同时将吸附剂以纳米形式负载，可进一步提升吸附能力。工业上常使用活性炭作为固相载体，便于回收纳米材料，节约成本。

图1 典型脱硫废水化学沉淀处理工艺路程

2.3 蒸发法

蒸发法是废水零排放处理中常用的方法之一，该工艺也被应用于脱硫废水的处理中。蒸发法的基本原理是：进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾，废水中的水分逐渐蒸发，水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用，废水中的溶解性固体被截留在残液中，随着浓缩倍数的提高，最终以晶体形式析出。蒸发法已广泛应用于化工领域，既可以单独使用，也可以与其他工艺联合使用。

2.4 电絮凝法

电絮凝法是将吸附络合与中和反应、氧化还原反应、气浮等结合起来的处理方法，是利用电化学原理，在电流作用下阴极处水电解产生氢气和OH–，阳极(铁或铝等)电解产生金属阳离子，在电场作用下OH–和金属阳离子发生迁移，在溶液中形成氢氧化物絮体。由于氢氧化物絮体具有巨大的比表面积和丰富的表面羟基，因此可以通过絮体的吸附等作用去除废水中的污染物。同时，由于阴极产生氢气的气浮作用，将絮体上浮至溶液表面而分离。电絮凝法是一项较新的废水处理技术，能有效处理重金属废水，该工艺具有成本低、占地面积小和效果好等优点，在国外已逐步运用于湿法脱硫的废水处理中。但是电絮凝法也存在许多不足，如一般电絮凝不能去除废水中的氯离子，而用高频电絮凝法则存在电极寿命短和耗能高的缺点。目前电絮凝技术主要应用于化工废水和含油污水，在脱硫废水处理中相关报道较少，内蒙古某电厂计划采用电絮凝方法处理脱硫废水。

[1]刘海洋，夏怀祥，江澄宇，谷小兵，李叶红.燃煤电厂湿法脱硫废水处理技术研究进展[J].环境工程，2016，(01)：31-35.

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