摘要：湿法脱硫废水具有含盐量高、重金属种类多等特点，目前主要采用化学沉淀法处理，但是该工艺存在药剂投加量大、污泥产生量多、以及部分指标达标困难等不足。而且该工艺出水含盐量高，排放后会产生二次污染。因此，研究开发新型、经济高效的脱硫废水处理工艺至关重要。对已有相关文献进行全面系统的分析和总结，介绍了脱硫废水的来源及组成特性，对常规湿法脱硫废水处理技术原理和利弊进行详细介绍，系统分析了流化床法、膜分离法、吸附法和电絮凝法等新兴处理技术。最后，对脱硫废水现有处理技术进行分析总结，并对脱硫废水处理技术研究和发展进行展望。
关键词：电厂脱硫废水；零排放；末端固化；浓缩减量；预处理软化
1引言
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心引。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。目前脱硫废水主要采用化学沉淀法处理，但该工艺也存在部分水质指标达标困难：而且处理出水含盐量高，直接排放易造成二次污染等缺点。近年来，国内外很多学者进行了相关研究报道，也有较多新型处理技术被引入到脱硫废水处理中。
2脱硫废水的形成机理与特点
脱硫塔内除了发生脱硫剂与硫氧化物的反应，还伴随着脱硫浆液对氟、氯及金属的吸收，这会逐渐使离子富集，进而引发包括吸收塔腐蚀，石灰石溶解性能降低，石膏含水率增加及其脱水难度增大等一系列问题。要维持脱硫系统性能，需外排一定量的浓浆液。脱硫浆液中氯质量浓度通常被作为浆液外排的指标，其极限水平在12000~35000mg/L之间。外排的浆液中含有大量的石膏颗粒，需要对其进行液固分离，分离后的液相便是脱硫废水。脱硫废水成分的影响因素较多，包括锅炉负荷、煤种及其燃烧方式、脱硝催化剂、脱硫剂及补充水成分等。各因素的交互或非交互作用导致脱硫浆液成分波动，也使脱硫废水的水质状态持续变化，其主要特点为：（1）脱硫系统排水量由机组容量和浆液氯质量浓度决定，一般为5~20m3/h。（2）水质呈弱酸性，pH值为4~6。（3）含有悬浮物、重金属、氟化物、化学需氧量（COD）及硒酸盐等多种污染物；悬浮物以石膏、飞灰以及脱硫剂中的不溶物为主；重金属以汞、镉、镍的超标频率最多。
3脱硫废水处理方法
国内脱硫废水实际处理方面，仅有少数电厂采用灰场处置、水力除灰等方法处理，其余大多数电厂设置了单独的脱硫废水处理系统，以化学沉淀法最为常见，此外还有流化床法、膜分离法、离子交换法和电絮凝法等。
3.1化学沉淀法
化学沉淀法是目前最常用的脱硫废水处理工艺，俗称三联箱沉淀法，主要是通过中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染物。其工艺流程为：
脱硫废水经管路依次进入中和箱、沉淀箱、絮凝箱，最后经澄清池沉淀并在出水箱中调节pH值至中性后排出。其中，在中和箱内通过加入烧碱或石灰石调整pH值在9左右，溶液中的Fe3+、Zn2+、Cu2+等大部分重金属离子会形成难溶的氢氧化物沉淀从溶液中分离。沉淀箱主要作用是利用向其加入有机硫沉淀剂TMT-15或Na2S，将中和箱未去除的Pb2+和Hg2+等不能以氢氧化物形式沉淀出来的重金属沉淀分离。由于进入废水系统的脱硫废水已经过废水旋流器和石膏旋流器两级浓缩分离，其所含悬浮物颗粒较小，沉降性能差，为改善沉降能力，需向絮凝箱中投加絮凝剂（硫酸氯化铁FeClSO4）并在絮凝箱出口管路投加助凝剂（聚丙烯酰胺）。进入澄清池后，经混凝生成的活性絮体吸附水中析出的细小金属氧化物，实现水与悬浮固体分离。最后清水进入出水箱，通过加入盐酸调整pH值后达标排放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆澄清池底部小部分污泥作为接触污泥返回中和箱中，大部分污泥将通过污泥给料泵送至板框式压滤机脱水成泥饼外运。经三联箱工艺处理后的废水，能够有效去除悬浮物杂质和各种重金属离子，达到污水综合排放标准，但该处理工艺对工艺控制要求较高，Cl-、SO42-的去除效果十分有限，影响处理后脱硫废水的回收利用。
3.2吸附法及其介绍
吸附法是废水处理中常用的方法之一，其既可以去除废水中离子态无机污染物，也可以去除废水中的大分子有机物。吸附法在电厂废水处理中也有较多研究报道。采用吸附法处理脱硫废水主要是利用多孔吸附剂吸附去除废水中的重金属，采用复合零价铁材料处理脱硫废水中的重金属，经过该工艺处理后废水中汞和硒的去除率均大于99％，出水浓度分别小于0．005，7Ixg／L。此外，出水中砷、镉、铬、镍、铅、锌和钒的浓度也都接近或低于微克级水平。而且该工艺可直接以调节池废水为工艺进水，无需对废水进行预处理。
3.3烟道处理法
烟道处理方法是将废水进行技术性喷雾处理，使其雾体进入特定的烟道内，然后通过烟道蒸发的方式对废水进行处理作业，进而达到相应的要求。该方法广泛应用在食品与化工等领域，其在污水处理和排放中的应用并不多。其作业原理是将废水进行蒸发气化，通过气化形式将其从烟道内排出。同时，将有害物质以细小颗粒的形式从气流中排出，这种方式最大限度地接近零排放处理要求。
3.4电解法
对氯根的处理一直是脱硫废水零排放中需要解决的关键问题，电解法是一种处理氯根的有效方式，利用电解槽阴阳两极的还原和氧化反应，将氯根转化为次氯酸盐或氯气。电解法的缺点在于废水中的钙镁离子会使电解发生副反应，造成直流电耗增加、电解电流降低。因此，电解之前最好将溶液转化为单一的氯化钠溶液；同时，为了增强氯气产率，还应提高电流效率，并尽可能地将氯化钠溶液浓缩。
3.5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一，阳极电解产生金属阳离子，在电场作用下OH一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。
4结束语
在我国燃煤电厂中广泛应用的脱硫废水处理工艺为化学沉淀法，该工艺运行成本相对较低、经验丰富，但是存在设备运行维护困难，污泥产生量大和处置困难，出水不易达标，出水无法回用以及排人环境后可能引起二次污染等问题。流化床法、吸附法、电絮凝法等处理方法具有各自优点，但这些技术还主要停留在实验室研究阶段，工业化应用较少，而且上述工艺对废水含盐量均无明显去除效果随着水处理技术的不断进步，脱硫废水的排放标准也更加严格。因此，脱硫废水处理技术的发展方向包括两个方面：一方面是针对废水中特定污染物的深度处理技术，尤其是针对各种重金属的去除方法的研究；另一方面是废水零排放技术的开发，是为了防止高盐废水污染环境并同时回收水资源
参考文献：
[1].杨黎辉.湿法烟气脱硫技术现状.当代化工研究，2017.11.104-105.
[2].姚宁.燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺.黑龙江科技信息，2016.35.39.
论文作者:魏万成
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：废水论文; 絮凝论文; 废水处理论文; 工艺论文; 重金属论文; 电厂论文; 浆液论文; 《电力设备》2019年第4期论文;