摘要：为了合理控制中国大型的燃煤电厂SO2排放量，很多电厂均选择了烟气湿法脱硫的方式。目前为止，中国使用最多的脱硫方法是石灰石-石膏湿式烟气脱硫湿法。在这种脱硫方式下所产生的脱硫废水，其酸碱度在4~6之间，呈现弱酸性，与此同时，其中还会掺杂大量的悬浮物，如：Fe、Al、氢氧化物、一些石膏颗粒等，以及含有一些微量重金属离子。如果将其直接排放到生活当中，会对环境造成非常严重的后果。因此，废水应在处理后方能排放。
关键词：环境污染；脱硫；合理排放
1脱硫废水的产生
根据电厂中烟气湿法形式的脱硫过程，将脱硫的废水分为以下两类：（1）石膏浆废水、废气和石灰石泥浆在吸收塔反应后的石膏浆，其水分含量很高，必须通过干燥脱水后才能进行重新利用，在该过程中将导致大量的废水出现，脱硫废水属于整个过程中较为重要的环节；（2）工艺洗涤废水。由于泥浆储罐与吸收塔的石灰石泥浆浓度相对较高，容易导致堵塞的不良现象，设备操作的过程中需要不断清洗，以此来有效的防止该类现象的发生，洗涤废水的过程也会是脱硫废水的重要组成部分。
2脱硫废水处理技术研究现状
脱硫废水属于较难处理的废水，目前常用脱硫废水处理方法有水力除灰法、化学沉淀法、化学沉淀－微滤膜法、烟气雾化蒸发法、流化床法。鉴于脱硫废水水质的特殊性，以及火力发电厂自身的发展状况，各种脱硫废水处理方法得到不同程度的应用，它们具有各自的优缺点。
2.1水力除灰
该方法是脱硫废水不经处理直接进入水力除灰系统，脱硫废水中的酸性物质或重金属与灰中CaO反应生成固体而得到去除，从而达到以废治废的目的。在国内很多采用湿法排渣的电厂中得到应用。采用该方案不需要对水力除灰系统进行改造，投资少、运行方便、操作管理便捷，可作为脱硫废水事故排放使用；此方案的缺点是脱硫废水的排入会造成除灰系统中Cl－离子的日益聚集，会加剧对除灰系统设备的腐蚀。此外，该方法也没有对石膏进行综合利用，一定程度上也降低了火力发电厂的经济性，且该方案不适用于气力除灰系统的电厂。
2.2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。
2.3化学沉淀－微滤膜法
化学沉淀－微滤膜法主要是通过微滤膜对化学沉淀后的脱硫废水进行深度处理，对脱硫废水中的悬浮物、重金属离子的去除非常有效。但是在微滤膜法处理废水过程中，膜污染比较严重，通常采用Fe盐、Al盐等混凝剂减缓膜污染。该法效果好，能满足高要求的排放标准，操作简单可以实现自动化，但由于澄清池出水仍有较多的悬浮颗粒，微滤膜污堵现象比较严重。
2.4烟气雾化蒸发法
该方案具有工艺简单、投资费用低、占地面积小等优点，但投资很高，因此实际投运的案例较少。此外，该方法能够使废水中的Cl－形成颗粒物被除尘器捕捉，克服了现有技术中Cl－在偏酸性水环境中腐蚀性大的缺点。该方法在日本得到广泛的应用，在美国也有个别案例，在国内的大唐集团也有应用案例。但使用该方法需要注意脱硫中的杂质对灰渣品质的影响，以及烟气湿度的增加，另外需要对废水在烟道内的蒸发过程进行比较精确的控制，以防止对除尘器电极板造成腐蚀。
2.5流化床法
该工艺由缓冲池、流化床和循环池组成，流化床以石英砂为调料，其工艺流程见图2。
3脱硫废水对生活环境的不良影响
脱硫废水中含有的废气物中的成分具有多样性和复杂性，设备和管道水结构构成很大的威胁，其危害主要表现在三个方面：（1）高浓度悬浮物废水对水源具有较大的影响。而在设备管道将产生很多的结垢，阻碍脱硫试剂和设备的正常作业。（2）脱硫废水ph值，一般在4到6的区间，属于弱酸性，能对其中含有重金属类的污染物进行良好的处理，虽然它的比重相对较小，但对水中的一些生物具有严重的毒害作用，并且通过食物链对的其他生物生产较为恶劣的影响。（3）腐蚀设备。特别是裂缝和孔洞的管道腐蚀较严重，氯离子自身的浓度较高时，直接影响着吸收塔的正常作业，在一定程度上降低了脱硫的工作效率。（4）脱硫废水中产生的大量硫酸盐直接排放，会使其扩散到沉积层将SO42-转化为S2-，S2-与水中的金属元素反应生成甲基汞，减少水生植物生长所需的必要微量元素，改变生态功能。（5）脱硫废水中含有大量的有毒物质，其不加节制的排放将直接影响着大气和生态环境，当中的硒元素对对土壤和水源将产生严重的破坏，久而久之将对整个生态环境造严重的破坏，甚至威胁到人们的身体健康。
4脱硫废水中产生的污染物分析
基于不同发电厂采用石灰石与煤炭的生产地存在很大的差异性，产地不同使得产生的烟气脱硫浆的成分不同，导致烟气脱硫形式废水的试剂含量相对复杂。煤燃烧之后烟气中的S、Cl、氟羟基以及产生的化学反应脱硫吸收后产生包含F-、SO32-、Cl-、S2-、NO3-等废液。石灰岩含杂质如Fe2O3、氧化铝，二氧化硅，Ca2Co3是主要的组成部分，这些杂质属于重要脱硫废水中悬浮物的一部分。硒是一种容易挥发有害微量元素在煤燃烧过程中通常都全部发挥，在脱硫废水硒酸以+6的形式存在，具有很强的毒性，对生态环境具有深远的影响。
5脱硫废水中污染物的去除
5.1对重金属离子的去除
根据历年来相关学者对去除脱硫废水中重金属的研究发现：第一，壳聚糖可以利用Mn2+的作用进行吸附、转化、沉淀来对重金属进行处理；第二，利用陶瓷膜超滤的方式处理重金属离子，但是这种方法会引起其他污染；第三，利用混合铁工艺处理脱硫废水中的汞元素，可以达到很高的去除效果。
5.2对氯离子的去除
脱硫废水处理氯离子的方式主要为：（1）沉淀法，将有害元素转化生成盐的形式析出；（2）分离拦截法，将氯离子去除；（3）离子交换法，采用离子交换树脂去除氯离子；（4）氧还原法；（5）电渗析法；（6）电解法。但是这些方法并未应用在实际的脱硫废水工程当中，可以作为应用的考虑范围。
5.3氟离子的处理
对其进行处理的方式主要采用混凝法，其沉淀物为氢氧化钙、混凝剂为Al2（SO4）3，确定最佳的铝元素与氟元素的比值为3：2，可将废水中的140～200mg/L的氟降至10ml、L以下。但据试验分析，CaCl2除氟性能高于Ca（OH）2，在最佳的处理条件下其效率可以高达百分之九十五以上。而且，使用电渗析法从混合剂的Na2Co3溶液中有选择性的对氯离子进行去除，其中CM-A膜对氯离子的选择性是最高的。
6结语
在人们对环境保护意识不断强化下，对电厂烟气中废水排放的要求逐步上升，湿法烟气脱硫工艺能够被广泛的应用，但是脱硫废水是一项必须要及时解决的重大问题，在本次学术探讨中，对烟气湿法脱硫废水的产生、危害、以及去除做出了详细的阐述，望能对中国的火力建设以及生态环境质量献出绵薄之力。
参考文献：
[1]李正金.石灰石湿法烟气脱硫废水处理工艺探讨[J].现代工业经济和信息化，2014，20：80-81.
[2]刘兴祥.湿法烟气脱硫废水处理工艺分析探讨[J].冶金动力，2013，03：45-47+50.
论文作者:刘强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/24
标签：废水论文; 烟气论文; 滤膜论文; 湿法论文; 离子论文; 水中论文; 电厂论文; 《电力设备》2017年第16期论文;