任安娟
（北京清新环境技术股份有限公司 100142）
摘要：为控制电厂的大气污染物排放，大多数电厂使用了石灰石-石膏法进行烟气脱硫处理。而使用该种工艺技术将产生一定量的脱硫废水，所以还要做好废水的处理，以便降低电厂的排污量。基于这种认识，本文在分析电厂烟气脱硫废水的来源及水质特点的基础上，对脱硫废水的处理技术展开了分析，从而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：电厂烟气；石灰石-石膏法；脱硫废水；处理
引言：作为应用较为广泛的脱硫技术，石灰石-石膏法已经发展的较为成熟，具有成本低、脱硫效率高和装置运行稳定的特点。而使用该技术，需要使脱硫装置浆液循环系统的平衡得到维持，所以必须要排放一定量的废水。但是，这些废水中含有较多的重金属、悬浮物和氯离子，直接排放会给环境带来污染。因此，有必要对电厂石灰石-石膏法烟气脱硫废水处理问题展开分析，以便更好的促进电厂的可持续经营与发展。
1电厂烟气脱硫废水的来源及水质特点
在电厂排放的烟气中，通常含有较高浓度的氮氧化物和二氧化硫，并且同时含有少量的氯离子和氟离子。进入到二氧化硫吸收塔后，烟气中这些离子将被洗脱，并且在浆液中得到不断浓缩。而生成的石膏浆液含有较高的含水率，需要经过脱水机脱水处理。被排出脱水机的水中则含有石灰石、石膏、重金属离子和含硫产物，所以被称之为烟气脱硫废水。此外，浆液输送设备、吸收塔除雾器、脱贮存箱等设备经过清洗，产生的工序清洗水也将成为烟气脱硫废水。从特征上来看，脱硫废水水质会因为电厂煤种、石灰石和脱硫工艺的不同而产生一定的差异。而使用石灰石-石膏法进行烟气脱硫，烟气中的二氧化硫将与石灰石浆液发生反应，并且生成亚硫酸钙。而生成的亚硫酸钙将汇聚到吸收塔下部浆池，并且在经空气氧化后形成硫酸钙。最终，还要利用排出泵将石膏浆液排出，然后利用脱水系统处理。而脱水系统排出的水即为脱硫废水，其具有酸性pH值，并且其中含有大量悬浮物、微量重金属和金属[1]。其中，大部分杂质主要来自于烟气和脱硫剂，此外废水中也将含有大量氯离子、氟离子和硫酸根离子等。
2电厂石灰石-石膏法烟气脱硫废水处理
2.1常规脱硫废水的处理方法
2.1.1技术原理
根据国家的污水排放标准，电厂使用石灰石-石膏法进行烟气脱硫处理产生的废水需要经过处理后才能达到标准，然后才能排放或进行回收利用。从废水处理原理上来看，由于其水质具有一定的弱酸性，所以可以使用化学和物理机械法对重金属及可沉淀的亚硫酸盐、氟化物和硫酸盐等物质进行分离。根据脱硫废水的水质特点，可以确定废水处理需要经过中和、沉淀、絮凝和澄清等工艺处理步骤。通过将废水中添加氢氧化钠，则能够使废水的pH值调整在9.0-9.5之间，从而使废水中的重金属离子水解，并形成氢氧化物沉淀。而废水中的钙离子和负离子则会生成氟化钙沉淀。在此基础上，可以在废水中添加有机硫溶液和絮凝剂，以便使废水中的铜、汞及大部分悬浮物得到沉淀。而由于絮体具有较强的吸附能力，所以能够进行重金属氢氧化物沉淀和其他一些沉淀[2]。最后，通过加入脱水助剂，则能够使絮凝体的体积得到增大，继而通过加速沉淀减少絮体残留。利用澄清池进行废水澄清，则能够使沉淀与水分离开来，从而达成清水排放标准。
2.1.2废水处理流程
脱硫废水的处理流程如下图1所示，需要先将废水传送至废水收集池，然后利用泵将废水依次传送到四联箱。进入到氧化箱后，废水中将被加入氧化剂。通过添加石灰浆液，则能够实现废水pH值的调整。经过氧化，废水将进入到反应箱。而反应箱中含有有机硫，可以使废水中的离子态重金属与硫化物发生反应，能够生成细小的络合物。经过硫化反应，废水将进入凝聚箱，并且与其中的凝絮剂发生反应，从而使细小的络合物成为絮凝体。而通过添加助凝剂，则能够使颗粒表面张力降低，从而使絮凝物的体积增大，继而使其更容易发生沉降。从整个处理流程来看，废水在各个箱内将停留1h的时间。从凝聚箱流出后，废水将进入到澄清池。依靠絮凝体的重力，则可以使其与水分离开，从而使废水中的重金属和有害物质得到去除。而澄清池中的液体可以分为两部分，上部为成清水，可以经由浓缩池溢流口流入中和水池。通过在中和水池中加入次氯酸钠，则能够使水中的COD得到氧化。通过在中和水池中添加盐酸，则能将水的pH值调制6-9。最终，这些水将进入到脱硫净水池以供使用[3]。下部则为浆液沉降，会在澄清池底部浓缩。利用机械，可以将澄清池底部的浆液沉淀刮出。经过泥浆输送泵，这些泥浆将进入到脱水机处理，然后以泥饼状态被送至制定区域填埋处理。
图1 脱硫废水处理流程
2.1.3废水处理效果
采取物理化学法进行烟气脱硫废水处理，可以获得较高的废水处理效果。首先，通过添加石灰浆液，可以生成难溶性氟化钙，从而使废水中的氟得到去除。而使用该方法能够使氟化物的去除效率达到94%-98%，所以可以获得较高的去除效率。其次，在氧化箱中添加有机硫，可以生成难溶性硫化物沉淀，从而使废水中残留氟离子和重金属离子得到进一步去除，去除率可以达到85%-91%。再者，脱硫废水中往往含有较高浓度的SS，使用絮凝剂使废水中小颗粒凝聚成大颗粒，则能够使SS去除率达到99%以上，因此能够获得较好的废水处理效果[4]。此外，经过中和池反应后，脱硫废水的重金属汞的去除效率能够达到30%-47%。经过处理，电厂得到的尾水将能够满足电厂用水水质要求，所以能够实现工业用水的反复利用，因此能够使电厂的水资源得到节约，并且降低电厂的排污强度。
2.2“零排放”废水处理技术
使用常规脱硫废水处理工艺虽然能够降低电厂的排污强度，但是仍然无法避免排放的尾水对水体造成一定的污染。而使用“零排放”废水处理技术，则能够使废水以蒸汽形式进入到大气中，所以能够实现零液体排放。就目前来看，国内一些电厂开始使用蒸发浓缩工艺进行脱硫废水的浓缩，然后通过结晶、干燥工艺将浓缩水转化成固体盐，从而实现零液体排放。采取该种工艺技术，可以使进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾，从而使废水中水分逐渐蒸发。经过冷却后，水蒸气将重新凝结成水，以供电厂循环使用。而废水中溶解性固体将被留在浓缩液中，并且以晶体形态析出。但就目前来看，使用该方法需要耗费较多的能量，并且投资较大，在后期使用中容易出现设备结垢问题，因此使该技术的普及应用受到了限制。
结论：为降低电厂排污量，在使用石灰石-石膏法进行烟气脱硫处理之后，电厂可以采取物理和化学综合处理的方法进行脱硫废水的处理。而使用该种废水处理方法能够有效进行废水中污染物的去除，并且使得到处理的水满足循环水的使用要求。但是，使用常规烟气脱硫废水处理技术仍然无法完全去除水中的有机物和硝酸盐等物质，所以仍然会对水体造成一定的污染。而使用“零排放”废水处理技术，则能够实现零液体排放，因此能够避免对环境造成污染。
参考文献：
[1]陈煜.燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水回用探讨[J].环境科技,2012,01:61-64.
[2]李新法,王祖涛.石灰石-石膏烟气湿法脱硫废水处理方式优化[J].华电技术,2011,05:70-73+80.
[3]韦超明.广西田东电厂氨-硫酸铵法与石灰石-石膏法烟气脱硫技术比较[J].企业科技与发展,2011,20:42-44+47.
[4]陈亮,宋志博.石灰石-石膏湿法脱硫废水的产生和处理工艺[J].环境与发展,2014,Z1:158-159.
论文作者:任安娟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/19
标签：废水论文; 电厂论文; 烟气论文; 废水处理论文; 石灰石论文; 石膏论文; 水中论文; 《电力设备》2016年第8期论文;