关键词:燃煤电厂；脱硫废水；零排放
引言
在煤电厂日常生产过程中，会产生大量成分复杂、污染物含量高的脱硫废水，脱硫废水因其水质、水量不稳定，悬浮物含量高，易沉淀等特点，导致运用常规工业废水处理工艺无法满足废水处理要求。基于对燃煤电厂脱硫废水性质的了解，结合当前广泛应用的脱硫废水处理技术，希望能找到一条稳定高效的脱硫废水“零排放”工艺路线，为燃煤电厂高效发展提供可靠的技术支撑。
1.脱硫废水的来源和性质阐述
目前，燃煤发电是我国最主要、最成熟的火力发电方式。在燃煤电厂中，为了防止烟气中硫氧化物对空气造成污染，需要对烟气进行脱硫处理。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法。其中，湿法脱硫技术主要有石灰石石膏法和双碱法等。在美国１０８个燃煤电厂中，截至２０１５年，６９％的电厂采用湿法脱硫技术。在湿法脱硫系统中，循环使用吸收剂会导致吸收塔内盐分和悬浮杂质浓度越来越高。为了使吸收塔内吸收剂中杂质浓度不超过要求范围，必须按时排放系统内废水，这部分废水就是脱硫废水。石灰石石膏湿法脱硫技术是我国燃煤烟气脱硫的主流技术，该技术适用于我国大部分煤种，脱硫效率超过９０％，系统回收率和吸附剂利用率也超过９０％，工艺运行稳定，且石灰石廉价易得。图１所示为中国烟气脱硫技术及其应用比例，石灰石石膏湿法烟气脱硫技术在所有脱硫技术中所占比例为７８．２６％。燃煤电厂石灰石石膏湿法烟气脱硫过程中产生脱硫废水，其主要来源于水力旋流器的溢流液、脱水机滤液以及清洗系统的冲洗废水。脱硫废水中污染物的种类和浓度与煤的种类、煤含硫量、灰分含量、石灰石纯度、脱水效果、脱硫工艺工况等多种因素有关。
图１中国烟气脱硫技术及其应用比例
2现有燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术
2.1烟道干燥技术
烟道干燥技术原理是用水泵将废水导入特殊管道后，用高压喷头将废水进行雾化处理，在此之后，又将雾化后的废水注入高温烟道，利用高温蒸发掉烟道中的水分，使之生成结晶，从而实现对废水的有效处理。但是，在燃煤电厂脱硫废水处理工作实践中，对于烟道干燥技术的应用尚处于理论验证阶段，技术水平不高，经常出现烟道被堵现象，仍需要进一步加大研究力度，使其能够更好地胜任燃煤电厂脱硫废水处理工作。
2.2蒸发结晶技术
在脱硫废水处理技术的应用中，需要对废水进行预处理，常用方法就是利用蒸发结晶技术。从废水成分来看，脱硫废水中常含有大量固体废弃物及无机盐，通常情况下，这些污染物颗粒比较大，处理起来有一定的难度，因此，在具体工作实践中需向废水中加入石灰、絮凝剂以及有机硫，使废水中的大颗粒污染物凝聚，之后再用专业设备对废水进行蒸发处理。当前，对于该项技术的应用范围已非常广泛，系统的可靠性也很高，然而，在设备之中，经常会出现各种各样的问题使运行成本大幅度增加。
2.3膜浓缩技术
膜浓缩技术起源于预处理和传统蒸发结晶技术，在应用该工艺技术时，首先要将处理系统中的大颗粒悬浮物进行沉降，并运用专业设备对这些沉降物进行收集和处理，但这种方法无法脱除脱硫废水中的无机盐。为有效降低脱硫废水中的污染物含量，需在现有工艺技术系统中设置反渗透膜，为脱硫废水施加压力，挤出清洁水，再对浓缩后的脱硫废水进行蒸发，最终生成结晶盐。
3燃煤电厂脱硫废水处理技术的运用
3.1水力排渣工艺
该处理工艺的原理是将废水直接排入渣水系统，使其产生化学反应，再经过过滤系统，彻底脱除脱硫废水中的杂质。此外，脱硫废水中的水可对渣水系统进行补充，达到了节约水资源的目的。这种工艺技术的好处是不需要对水力除灰系统进行改造，也不必增设其他废水处理设备，节省了投资，操作起来也十分方便。如果脱硫废水的流量比较小，应用此项工艺技术就可实现脱硫废水零排放目标。当前，这种处理方式已被广泛应用于湿法排渣的电厂废水处理中，但需要注意的是，在运用该处理方式时，会对排渣方式有所限制，并不应用于国内所有电厂。如果脱硫废水的流量比较大，就不能与渣水系统保持水量平衡，在特定环境下，不得不将废水直接外排。此外，由于脱硫废水中含有高浓度的氯离子，使渣水系统管道受到侵蚀，必须要引起重视。
3.2粉煤灰脱硫废水处理
国内外对于粉煤灰处理废水的应用研究较多，包含很多对于处理废水中重金属处理的研究。大量实践经验表明，在燃煤电厂废水处理工作中应用粉煤灰工艺是一种非常高效的方式。粉煤灰一般具有水处理剂的两大特质：①粉煤灰中大量易溶于水的碱性物质，这些碱性物质对去除废水中重金属及悬浮物非常有帮助；②从粉煤灰自身结构来看，其内部孔隙较多，这种多孔物质本身具有很强吸附功能。由于脱硫废水水量较小，经过粉煤灰这一处理程序后，各项指标都达到了排放标准，在与其他废水同时排放前，不再需要添加酸性物质降低其酸碱度，节省大量药品，投资成本也减少了很多。应该注意的是，参与废水处理后的沉淀粉煤灰应单独存放，这是因为相较于其他处理方式，运用粉煤灰处理方式会使大量污泥沉淀于粉煤灰之中，单独存放能避免其污染其他物质。
3.3三联箱工艺
当前，在处理燃煤电厂脱硫废水工作过程中，运用最多的工艺技术是三联箱工艺，这种工艺技术主要包括“絮凝—沉淀—中和”三个步骤。通过在脱硫废水中添加碱性物质及有机硫等絮凝剂，废水中各种悬浮物就能得到很好地控制，此时，沉淀池中会留存大量污泥，待水澄清后，再加入中和物质使水的pH值有所降低，达到中性，但此时水中仍含有大量氯离子，氯离子是不够能直接外排的，必须再通过蒸发结晶程序去除水中氯离子，而污泥也需要经过脱水机进行脱水，脱水液再回流至中和箱继续反应，直至水中各项指标都符合排放标准。
4.结语
综上所述，对于燃煤电厂脱硫废水的处理工作还有很长的一段路，仍需相关单位及有关部门提升重视程度，加大技术创新力度。相信在不久的将来，将有更多的高新处理技术被应用于燃煤电厂脱硫废水处理工作之中，实现废水“零排放”目标。
参考文献：
[1]史德佩，周然.略论燃煤电厂脱硫废水零排放处理与预处理的软化技术[J].山东工业技术，2018（21）：88.
[2]钱感，关洪银.燃煤电厂脱硫废水综合处理工艺[J].水处理技术，2017（2）：136-138.
论文作者:李延庆
论文发表刊物:《城镇建设》2019年21期
论文发表时间:2019/12/16
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