电厂脱硫废水处理工艺、运行问题和解决对策探讨

摘 要 石灰石-石膏湿法脱硫所产生的废水，由于水质较为特殊，不能直接排入电厂工业废水处理系统，需设置单独的处理装置。文章主要介绍了某电厂湿式石灰石-石膏烟气脱硫废水处理工艺的特点及处理原理，并对运行中出现的问题进行了探讨。

关键词 烟气脱硫;脱硫废水;处理工艺

引言

锅炉烟气湿法脱硫（石灰石/石膏法）过程产生的废水来源于吸收塔排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。石灰石—石膏法是目前使用中最广泛的一种烟气脱硫法，它能高效脱除烟气中的硫。本文主要介绍了济南北郊热电厂脱硫废水的处理工艺，并对系统在运行过程中出现的问题进行了探讨。

1 工艺流程及处理原理

济南北郊热电厂脱硫工艺采用传统的湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺，产生的废水呈酸性，pH在5.5～6.5之间，并含有一定的固体悬浮物和重金属。该废水处理系统主要通过中和沉淀处理装置去除重金属离子和氟化物。经过中和、混凝、澄清处理后，pH值和浊度达到外排标准后经出水泵排出，沉积的污泥用泵送到板框式压滤机 ，经脱水处理后用外运出去。工艺流程见图1。

本套脱硫废水处理系统包括6个处理单元，即鼓风曝气、中和、反应、絮凝、澄清浓缩以及污泥处理。

（1）鼓风曝气单元。从FGD系统出来的脱硫废水中含有未被氧化的SO32-，这是引起废水COD高的主要原因。通过在废水缓冲池进行预曝气，将废水中未完全氧化的SO32-氧化成SO42-，降低出水的COD值;再着，通过鼓风曝气，可对废水缓冲池内的水进行充分搅拌，避免大量的悬浮物沉积在底部而减少缓冲池的有效容积，保证了系统的正常运行。

（2）中和单元。整个脱硫废水处理主工艺是由3个箱体组成的三联箱，前一个箱体充满后溢流进入下一个箱体。废水处理主工艺第一道工序就是中和，即在脱硫废水进入中和箱的同时加入一定量的5%浓度的石灰乳溶液，将废水的pH值提高到9.0左右，使得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。

（3）反应单元。脱硫废水加入石灰乳后当pH达到9.0～9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物。同时，石灰乳中的Ca2+还能与废水中的F-反应，生成CaF2，达到去除氟的作。通过加入有机硫TMT-15，使废水中的Cd2+、Pb2+、Hg2+等金属离子生成难溶的硫化物沉淀。再加入混凝剂硫酸氯化铁，使废水中的沉淀物质混凝形成细小颗粒。

（4）絮凝单元。脱硫废水中的悬浮物含量大，主要含有石膏颗粒、SiO2、铝和铁的氢氧化物。采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，是降低悬浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入PAM，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。

（5）澄清浓缩单元。絮凝后的废水从絮凝箱溢流进入装有刮泥机的澄清浓缩器中，絮凝物沉积在底部浓缩成污泥，底部的大部分污泥经污泥输送泵送入板框压滤机进行脱水处理，小部分污泥经污泥循环泵返回中和箱，提供沉淀所需的晶核。水从上部溢流到出水箱，出水箱设置了pH计，若pH未达到设计出水标准，可通过加酸调节pH至出水达标排放。

（6）污泥处理单元。当澄清浓缩器底部污泥通过污泥界面仪显示到一定高度时，启动污泥输送泵将污泥泵送至板框压滤机进行脱水，压出的滤饼通过外运处置。压滤机的滤液经接液板收集，流入废水缓冲池，与新来的脱硫废水一起进入下一个处理循环[1-3]。

2 系统运行中出现的问题以及相关对策

2.1 废水固含量大易出现设备堵塞问题

如果脱硫塔排出浆液被氧化不充分，排出浆液中的CaSO3成分较高，固含量将超过15%。固含量的增高将直接影响脱硫废水系统的处理效果，固含量如大于10%时，系统管道阀门极易容易出现堵塞现象，堵塞现象主要集中于中和箱、反应箱及絮凝箱，将直接堵塞废水箱的溢流孔，导致出水不畅。同时，固含量的增加将直接使澄清浓缩器的运行压力增加，板框压滤机工作压力也相应增加。所以，保持脱硫系统氧化风机系统的正常运行以及废水系统废水缓冲池曝气风机的合理设计选型，可以降低管道堵塞、箱体结块等情况的发生。

2.2 板框压滤机滤布的问题

板框压滤机的滤布通常分为涤纶、棉纶、锦纶等材质，不同滤布的性能对废水的pH，固含量大小等指标的适应程度不一，而压滤机运行效果的好坏最主要选取合适的滤布，如选取不合适的滤布将出现滤布短时间内破损，过滤通道堵塞，粘板等问题。在济南热电厂脱硫废水处理系统中板框压滤机滤布的选型材质为涤纶材质，其强度高，透水性较好。再者，澄清浓缩器内的污泥中PAM含量过高将直接导致污泥的黏结性升高，进入板框压滤机将使污泥压成泥饼后的黏性也大幅提升，从而使泥饼粘在滤布上而无法正常卸出，同时PAM极易使滤布的过滤通道堵塞，使过滤能力大幅下降。所以，合理地调整加药量的大小、对板框压滤机的正常维护使用以及对滤布的前期设计选型和后期的运行清洗，是污泥系统正常运行的关键[4-6]。

2.3 污泥泵的设计选型问题

目前脱硫废水处理系统污泥输送泵较常用的是螺杆泵，其抗腐蚀能力差、易磨损、维修和维护难度及成本高是目前公认的缺点。济南北郊热电厂脱硫废水污泥输送泵和污泥循环泵也都采用了螺杆泵，螺杆泵在运行中易出现螺杆腐蚀，由于脱硫废水中的Cl-离子含量通常比较高，根据实际化验监测脱硫废水中的Cl-离子含量通常都在20000mg/L左右，同时污泥中结晶物含量较多，螺杆泵的磨损同样是不能忽视的。而气动隔膜泵相对于螺杆泵主要有以下几方面的优点，气动隔膜泵采用压缩空气为动力源，隔膜组件采用进口PTFE、橡胶等材质，抗腐蚀性能大幅提升，同时磨损程度较小，更换隔膜简便。但气动隔膜泵的价格较高，流量略低于螺杆泵，且对气源的要求较高，气源压力需稳定，含水率及杂质需有保障。所以，在有良好气源的条件下，污泥泵设计选型还是优先采用气动隔膜泵类型[7]。

3 结束语

某电厂烟气脱硫工程废水处理系统已顺利投运。脱硫废水经过处理后，其pH值、悬浮物、氟化物、重金属等重要指标都有明显的降低 ，各项化验指标都符合《污水综合排放标准》的要求;但针对电厂脱硫废水处理工艺流程中出现的一系列问题，进行优化调整，并总结废水处理过程中的运行经验，不断改善运行方法，脱硫廢水处理的效果可得到明显提升，但废水处理工艺流程中固含量高导致易结晶堵塞等问题仍不可忽视。

参考文献

[1] 马新灵，邓行兵，向军.燃煤电厂烟气脱硫研究进展[J].华中电力，2002，15（6）：69-72.

[2] 许涛，张岗，高翔.大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术[J].湖北电力，2003，27（1）：23-25.

[3] 汤蕴蕾. 湿式烟气脱硫废水处理[J].华东电力，1997（12）：48-49.

[4] 火力发电厂废水治理设计技术规程：DL/T 5046-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[5] 脱硫废水处理设备：JB/T 11392-2013[S].北京：中国标准出版社，2013.

[6] 管一明.燃煤电厂烟气脱硫废水处理[J].电力环境保护，1998，14 （1）：38-44.

[7] 罗涛.烟气脱硫废水处理[J].四川电力技术，1999（2）：46-47.

作者简介

龙夏亿（1990-），女，湖南湘乡人;学历：研究生，硕士学位，职称：助理工程师，现就职单位：长沙环境保护职业技术学院，研究方向：环境工程教育。