燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展

魏震宇

辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司

燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展

魏震宇

辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司

随着科学技术的不断进步，不论是人们的生活中还是在企业生产中，都加大了各种电气设备的使用，从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。而在我国，尽管目前电力行业在不断的发展水电或清洁能源电力，但燃煤机组依然占有非常大的比例。在燃烧燃煤的过程中，会产生很多对环境造成污染的气体或杂质，所以，在电厂系统中会增加一些处理设备，将这些有害物质进行清除，但是在清除的过程中，一些硫化物又会残留在水中形成脱硫废水，这些脱硫废水也会对环境造成一定的影响。

燃煤电厂；脱硫废水处理技术；研究与应用进展

脱硫废水的水质直接决定了废水的处理方法和工艺，而脱硫废水水质与火电厂所用煤种、脱硫装置类型和操作工况等因素有关。下文将从脱硫废水的水质特点及影响因素出发进行研究。

1 脱硫废水的水质特点及影响因素

1.1 脱硫废水的水质特点

脱硫废水的成分及浓度对处理系统的运行管理有很大影响，是影响处理设备的选择、腐蚀等的关键性因素。脱硫废水一般具有以下几个特点。(1)水质呈弱酸性：国外pH值变化范围为5.0～6.5，国内为4.0～6.0。(2)悬浮物含量高，其质量浓度可达数万mg/L。(3) COD、氟化物、重金属超标，其中包括第1类污染物，如As、Hg、Pb等。(4)盐分含量高，含大量的SO42-、SO32-、Cl-等离子，其中Cl-的质量分数约为0.04。

1.2 影响脱硫废水水质的因素

脱硫废水的水质及水量主要受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫塔前污染物控制设备以及脱水设备等的影响。图1是影响脱硫废水水质主要影响因素的关系图。

图1 脱硫废水水质影响因素

在燃煤电厂运行的过程中，煤炭资源是主要的燃料，因此，其自身品质的好坏，就会对脱硫废水造成一定的影响。如果煤炭当中的硫元素越多，产生的SO2就会越多，从而在对其处理时，会产生浓度更高的脱硫废水，同时，脱硫废水的排放量也会增加。而如果氯元素的含量较多，排放的烟气当中氯的含量相对较多，为了避免其对设备的腐蚀，就会提高脱硫浆液的使用，从而提高了脱硫废水的数量。同时，在对污染气体或杂质进行处理时，还需要使用石灰石，而在石灰石当中，会存在一些镍、锌等微粒，在处理的过程中，就会将这些微粒存留在废水中，从而使脱硫废水中出现一些重金属元素。

2 脱硫废水处理工艺

脱硫废水的处理主要通过化学和机械方法分离重金属和其他可沉淀物质，常规处理采用中和、絮凝、沉淀和过滤等步骤，主要流程为：脱硫设备产生的弱酸性脱硫废水由脱水系统输送至中和箱，中和箱中的废水通过加入石灰乳将pH值调升至9.5±0.3范围以便沉淀大部分重金属；在沉降箱中，加入有机硫进一步沉淀不能以氢氧化物形式沉淀出来的重金属；在絮凝箱中，加入絮凝剂FeClSO4使颗粒长大以便沉淀；废水流出絮凝箱后即加入助凝剂PAM，以产生易于沉降的大絮凝颗粒；在澄清/浓缩池中，悬浮物从废水中分离出来后，沉积在澄清池底部，一部分通过污泥输送泵，直接输送到压滤机，制成泥饼外运；一部分污泥作为接触污泥通过污泥循环泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，获得更好地沉降；出水箱安装有pH值测量装置，如果所测的pH值在范围内，输送至排水口；若pH值超过了上限，需另加盐酸调节pH值至设定范围；如果相反，pH值低于下限，需将废水返回中和箱中进行再处理。

3 燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用

3.1 流化床法

流化床法主要用于去除水溶液中的重金属离子，通过向流化床中加入Mn2+、Fe2+和氧化剂等，氧化剂分别把Mn2+和Fe2+氧化成MnO2和Fe3O4，并吸附在可溶性的重金属离子表面，连续反应可使废水中的可溶性重金属离子聚集长大，沉积下来。流化床工艺产生的污泥量相较物化法要少得多，对废水中的部分可溶性重金属离子去除效果较好，但也存在吸附不稳定性等不足，且由于脱硫废水水质的特殊性与复杂性，对于其他的污染物去除率明显较低，因此该工艺使用较少。

3.2 离子交换法

离子交换法是使液相和固相中的离子通过一种可逆性的化学反应，液相中的某些离子会和离子交换剂进行互换反应，从而达到分离的方法。离子交换剂包括离子交换树脂、沸石、硫化煤等。离子交换法的处理容量大，能够实现比较难于分离的重金属离子处理，可回用水和重金属资源；缺点是运行成本高，再生废液处理频繁，不能直接用来处理高浓度的废水。

Kocaoba等用阳离子交换树脂AmberlitelIR120处理含镉和铬的废水，最佳实验条件下，去除率都可达到90%以上。Pehlivan等用阳离子交换树脂LewatitMP64和LewatitMP500处理含Cr(Ⅵ)废水，结果表明，LewatitMP64和LewatitMP500对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH值分别为5.0和6.0，最佳加入量分别为0.40mmol/L和0.41mmol/L，且温度升高吸附Cr(Ⅵ)能力下降。

[1]石秀芝.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用分析[J].科技创新与应用，2016，(36)：104.

[2]马双忱，于伟静，贾绍广，柴峰，张润盘.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展[J].化工进展，2016，(01)：255-262.