火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术研究

刘剑军

【摘 要】随着环保要求日益严苛，国内大部分火电厂完成了烟气脱硫、脱硝装置加装和改造，为除去烟气中的污染物（SOX、NOX和颗粒物）做出了巨大贡献，但是脱硫、脱硝装置会产生废水或废液。目前，此部分废水并不能完全净化达到无害排放，论文基于此，探讨了火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术，希望能为环境的改善做出一点贡献。

【Abstract】With the increasingly stringent environmental requirements， most of the domestic thermal power plants to complete the flue gas desulfurization， denitrification equipment installation and transformation， in the removal of flue gas pollutants （SOX， NOX and particulate matter） made a great contribution， but desulfurization and denitrification system will produce waste water or waste liquid. At present， this part of the waste water cannot be completely purified to achieve harmless emissions， based on this， paper began to study the thermal power plant flue gas desulfurization denitrification tail biological treatment technology， hoping to make a little contribution for improving the environment.

【关键词】火电厂；烟气脱硫、脱硝系统；生物处理技术

【Keywords】 thermal power plant； flue gas desulfurization and denitrification system； biological treatment technology

【中图分类号】X78 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0183-02

1 引言

目前，社会经济的不断发展，人们对电力的需求逐渐增加。以煤炭为燃料的火电厂在进行发电的同时，还会排放出大量的SOX、NOX和颗粒物等污染物，严重污染了环境，影响着人们的生活质量。近年来，随着环保要求日益严苛，国内大部分电厂完成了脱硫、脱硝装置的改造，为减少火电厂烟气污染物排放做出了贡献。

通常情况下，火电厂烟气脱硫、脱硝尾液（简称废水）经过物理方法、化学方法去除废水中的固体悬浮物、重金属和部分有害物质后综合利用或排放至全厂废水处理系统；现有的尾液处理工艺过程，并不能处理掉全部的氮氧化合物和其他酸根离子。这部分废液不经过进一步处理进入水体，就会造成水体污染，从而产生新的环境问题。因此，开展火电厂烟气脱硫、脱硝废水的新的处理技术提上日程。

2 火电厂烟气脱硫脱硝废水处理工艺分析

2.1 废水的物理、化学处理工艺

在对火电厂废水进行物理处理时，主要采用的是过滤、混凝沉淀以及调节pH值等物理和化学相结合的方法完成废水处理过程的[1]。具体的工艺流程包括以下几点：①在废水处理站中建立一座废水调节池，尽量保证水力停留12小时以上，这样能够对废水水质和水量进行更好地调节。②脱硫系统或脱硝系统废水pH值一般偏酸性，要在废水沉淀池前面设置调节pH值的装置，pH值调节添加物质一般为生石灰或Ca（OH）2等碱性物质，可以调节废水pH值的同时去除废水中的重金属离子。③废水中含有大量的悬浮物、固含量和细微粉尘，在进行废水沉淀前要添加混凝剂，才能够保证沉淀的效果。④废水悬浮物沉淀和去除工艺对整个废水处理效果和废水后续处理工艺比较重要，根据目前运行经验，有澄清浓缩器+压滤机工艺和竖流式沉淀池+石英砂滤料2种处理工艺，前者一般用于只需进行物理化学处理的废水处理工藝，后者一般用于还有后续精处理工艺的流程。具体采取何种工艺需依据项目具体情况和废水水质条件确定。

经过上述物理和化学处理过程，能够基本上去除废水中悬浮物和大部分的重金属离子，但是对于废水中的酸根离子和氨氮没有去除作用。

2.2 废水生物处理工艺

为了更进一步去除废水中的有害物质和氨氮，可采用生物处理技术处理火电厂脱硫、脱硝的废水。

在火电厂烟气脱硫脱硝废水处理过程中，脱硫脱硝废水的进水温度以及初始氨氮的浓度都比较高，但是脱硫脱硝废水内的有机物浓度却相对较低。这种废水环境十分有利于厌氧氨氧化自养菌的生长。因此，一般采用厌氧氧化工艺对火电厂烟气脱硫脱硝废水进行处理。

但是在实际操作过程中，采用厌氧+好氧相结合的生物处理方法比单纯使用厌氧氧化工艺效果更好，各部分主要配置如下：

①厌氧池工艺，主要采用的是封闭钢制圆形反应器，同时在池顶设置了硫化氢收集装置，这个装置可以尽可能地收集硫化氢气体。

②兼氧池工艺。兼氧池工艺主要采用的是封闭钢制圆形反应器，同时在池顶设置一个搅拌器。

③好氧池工艺。好氧池工艺主要采用的也是封闭钢制圆形反应器，但是在池底设置了微孔曝气器，主要借助鼓风机完成供气需求。

通过物理化学处理工艺和生物处理工艺后，废水排放水质可达标排放。

3 工程案例分析

某火电厂的装机容量是1台350MW燃煤发电机组，采用石灰石-石膏法烟气脱硫工艺，脱硝工艺为选择性催化还原（SCR）工艺；该发电厂烟气脱硫、脱硝装置产生的尾液（废水）设计值是240m3/d；经过测量，该发电厂烟气脱硫、脱硝装置产生的废水水质指标如表1所示。

由上表可看出，该废水为酸性环境，废水中含有固体物、悬浮物、酸根离子、COD超标及氨氮超标；为了使得该电厂废水满足达标排放要求，拟采用物理化学处理工艺+生物处理工艺完成废水处理过程。先用物理、化学处理工艺提升pH值，去除固体物、悬浮物和部分酸根离子，使得废水水质满足生物处理工艺的相关要求，然后采用厌氧氧化+好氧相结合处理工艺，降低废水中氨氮和化学耗氧量及部分酸根离子，该发电厂脱硫、脱硝废水处理的具体流程如图1所示。

现场实测数据表明，经过上述处理工艺后，废水处理系统出口的水质指标分别是：pH值7.0左右，TSS的数值指标是100.0 mg·L-1，BOD5数值指标是50.0 mg·L-1，CODCr数值指标是100.0 mg·L-1，SO42- 数值指标是300.0 mg·L-1，T-N数值指标是125.0 mg·L-1，NH3-N数值指标是35 mg·L-1，基本满足工业废水排放标准要求。

4 结语

通过相关的实验和工程实例表明，火电厂烟气脱硫脱硝废水采用物理化学处理工艺+生物处理技术可满足工业废水达标排放要求[2]，该组合工艺中最重要的部分就是厌氧工艺的使用，可以最大限度地处理掉废水中氨氮和化学耗氧量，这对于水质的清洁有相对较好的作用。实际运行工程表明，当火电厂脱硫脱硝尾液中的硫酸根含量过多时，通过厌氧工艺的处理无法产生很好的效果，甚至还可能产生制约的影响。因此，对于火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术还要经过不断地研究和探索，以期完善处理方式，使得处理后的水能够达到相对比较干净的状态。

【参考文献】

【1】谢国庆. 火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术浅析[J]. 化工设计通讯，2017（03）：200+204.

【2】许丽. 烟气催化氧化法脱硫及尾液生物处理技术研究[D].成都：四川大学，2005.