電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術探討

張偉++張福軍++韓秀娟

[摘 要]本文闡述了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水的來源以及水質(zhì)特性，說明了為準確預測脫硫廢水量，還應該對燃煤中的Cl或者煙氣中的HCL質(zhì)量濃度進行測定。并通過對常用的幾種脫硫廢水處理方法進行分析，提出電廠應設置獨立的化學處理系統(tǒng)進行合理處理，經(jīng)處理后污染物去除效果明顯，PH、CODCr 、懸浮物及重金屬等都已符合排版標準要求。

[關鍵詞]電廠；煙氣脫硫；廢水處理

中圖分類號：U264 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）11-0015-01

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術是目前應用較廣泛、技術較成熟的電廠煙氣脫硫工藝技術，該技術具有低成本、高效率且運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。但在實際應用過程中，石灰石-石膏濕法脫硫技術不可避免會產(chǎn)生一定量的脫硫廢水，該廢水的特性與電廠的其他廢水有很大的不同，因此，如果回收利用脫硫產(chǎn)生的廢水，提高水資源的利用率，是電廠水處理研究的重點課題。

1 脫硫廢水的來源及水質(zhì)特性分析

1.1 脫硫廢水的來源

煤在經(jīng)過高溫燃燒的過程中，所含有的化合態(tài)氯會分解轉(zhuǎn)化成氯化氫氣體，而氯化氫氣體具有易溶于水的特性，可在吸收塔內(nèi)與二氧化硫氣體一起被循環(huán)漿液吸收，并且與漿液中的金屬離子相結合生成金屬鹽。在FGD運行條件下，這些金屬鹽的含量會越來越多，而工藝液中高濃度的氯化物對脫硫系統(tǒng)的正常運行造成一定的影響，其主要有下幾個方面：首先，可降低脫硫的效率或吸收劑的利用率。其次，會對系統(tǒng)中的相關構件造成一定程度的腐蝕。第三，會降低脫硫副產(chǎn)物石膏的質(zhì)量。所以，要想提高濕法石灰石-石膏FGD系統(tǒng)脫硫效率就一定會產(chǎn)生一定量的廢水，同時還需要補充相應的工藝水來中和工藝過程液體中的Cl- 的濃度，并對石膏餅進行沖洗，因此可知脫硫過程中所產(chǎn)生的廢水主要來自于石膏脫水和清洗系統(tǒng)。

脫硫系統(tǒng)中的廢水量與煙氣中的HCl氣體有密切關系，脫硫廢水的水量主要取決于循環(huán)漿液中的Cl- 的濃度，如果漿液中Cl- 的濃度太高的話將會直接影響脫硫的效率；如果漿液中Cl- 的濃度太低的話，脫硫廢水量將會增大，廢水處理成本也會相應提高。此外，脫硫廢水的水量還與脫硫工藝所使用的水質(zhì)有關，如果使用工藝水質(zhì)的Cl- 濃度較高的話也會導致脫硫廢水量增大。經(jīng)實踐證明一般情況下脫硫廢水Cl- 的質(zhì)量濃度應控制在10～20g/L為宜。

1.2 脫硫廢水的水質(zhì)特性

一般情況下，脫硫廢水為弱酸性，其PH值為4～6，懸浮物、（主要包含是石膏、氧化硅、金屬氫氧化物以及飛灰等）可溶性氯化物、硫酸鈣、硫酸鎂等鹽類等。富源熱電廠主要采用石灰石-石膏法進行燃煤鍋爐煙氣濕法脫硫技術，通過對該廠的脫硫廢水水質(zhì)進行檢測情況如下表1所示，可以看該熱電廠脫硫廢水的PH值呈酸性，且懸浮物和Cl- 濃度較高，重金屬的濃度也已超標。

2 脫硫廢水的處理

目前國內(nèi)外主要的脫硫廢水處理方式主要有：單獨設置化學水處理系統(tǒng)、水力除灰、蒸發(fā)等三種方式。

2.1 水力除灰

水力除灰系統(tǒng)主要是利用脫硫塔排出的吸收液為沖灰水，不僅可以使沖灰水的PH值達標而且還可以防止系統(tǒng)結垢。當未經(jīng)處理的廢水直接進入水力除灰系統(tǒng)后，廢水中的酸性物質(zhì)及重金屬可以灰中的CaO發(fā)生化學反應生成固定進而去除。水力除灰系統(tǒng)中的沖灰水量往往比脫硫廢水量要大的多，因此該系統(tǒng)不需要進行專門改造即可達到脫硫廢水處理的預定效果。

2.2 蒸發(fā)

蒸發(fā)處理脫硫廢水的方式主要有兩種：一種是物理蒸發(fā)，一種是噴入煙道蒸發(fā)。物理蒸發(fā)主要是利用電廠產(chǎn)生的水蒸氣來對廢水加熱氣化，然后再冷凝成為水蒸氣進而獲得可利用的蒸餾水和廢水濃縮液。但是通過蒸發(fā)獲取廢水濃縮液的過程中會結晶析出大量的石膏和氯化鈉形成水垢附著在熱交換面上，這樣大大降低熱交換的效率，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，另外再加上該種脫硫廢水處理方式成本較高，因此國內(nèi)投資運用的較少。

噴入煙道蒸發(fā)的方式主要是將FGD排放的廢水噴入空氣預熱器和除塵器之間的煙道內(nèi)，然后再將脫硫廢水蒸發(fā)為水蒸氣進入煙道，最后再利用電除塵器除去脫離的固體顆粒。該方法相對于物理蒸發(fā)具有成本低、工藝簡單的優(yōu)點。但是存在一定的缺陷，就是在蒸發(fā)過程中會增加煙道濕度，時間長久后會腐蝕除塵器。

2.3 單獨設置化學水處理系統(tǒng)

該方案是一套完整的化學水處理系統(tǒng)，是集氧化、中和、凝聚、沉淀等一系列工藝流程來去除廢水中的污染物，是一項較為成熟的廢水處理技術。該技術在富源熱電廠廢水處理中被廣泛應用。如圖1所示，該系統(tǒng)可氧化廢水中的有機物及SO2-3 離子以降低COD，通過中和作業(yè)去除廢水中的一些重金屬離子，然后再通過凝聚反應去除廢水中的細小而分散的固體微粒，最后再通過濃縮澄清，最終實現(xiàn)脫硫廢水的處理排放和再利用。

通過該化學水處理系統(tǒng)的實踐應用后，該廠廢水中重金屬已明顯降低，各項指標均滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的一級排放標準，完全符合排放水質(zhì)要求。

3 結論

通常脫硫廢水的PH值較低，通過處理后將PH值提高為6～9范圍內(nèi)，符合了我國廢水排放標準。另外，含有大量懸浮物和金屬離子的脫硫廢水，經(jīng)水處理后其中懸浮物和氟化物處理效率均達到95%以上。因此可知石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水經(jīng)物理和化學方法處理后達到了廢水排放標準，實現(xiàn)了預定的處理效果。

參考文獻

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