燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝分析

張勝梅

（礦冶科技集團有限公司，北京 100160）

燃煤電廠在我國發(fā)電行業(yè)中占據(jù)舉足輕重的地位，能為我國社會經(jīng)濟建設(shè)和居民日常用電提供良好保障，然而，煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化硫等污染物會對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，對脫硫廢水零排放處理工藝[1-2]進行改良與創(chuàng)新是燃煤電廠的當(dāng)務(wù)之急，這對我國社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展具有重要意義。

1 燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝的重要性

目前，火力發(fā)電仍是我國的主要發(fā)電形式，火力發(fā)電量占全國發(fā)電總量的比重依然超過70%。燃煤電廠將煤炭作為主要燃料，持續(xù)不斷地為我國社會發(fā)展提供電能。但是，煤炭燃燒過程產(chǎn)生了以二氧化硫為主的多種污染物，導(dǎo)致我國生態(tài)環(huán)境不堪重負。因此，有必要研發(fā)高效的燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝，從源頭上妥善處理燃煤電廠排放的污染物，促進我國電力行業(yè)平穩(wěn)、健康發(fā)展。

2 燃煤電廠脫硫廢水特點

2.1 腐蝕性強

燃煤電廠脫硫廢水具有強烈的腐蝕性，通常含有較大比例的強酸弱堿鹽、工業(yè)廢酸，即便其濃度并不高，其腐蝕效果卻較強。脫硫廢水中的酸性物質(zhì)不僅會嚴(yán)重腐蝕燃煤電廠的儀器設(shè)備，還會嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。

2.2 含鹽量大

燃煤電廠脫硫廢水的含鹽量較高，受化學(xué)制劑影響，脫硫廢水含有大量強酸弱堿鹽，其對處理工藝的影響較為強烈。依據(jù)數(shù)據(jù)資料，燃煤電廠脫硫廢水的含鹽量可達30 000 mg/L，與其他工業(yè)廢水相比，數(shù)值龐大。

2.3 硬度高

燃煤電廠脫硫廢水具有較高的硬度，十分容易結(jié)垢。脫硫廢水含有數(shù)量龐大的處于游離態(tài)的鈣、鎂離子，其穩(wěn)定性不足，溫度對其的影響十分強烈。當(dāng)溫度持續(xù)上升時，鈣、鎂離子便會逐漸呈現(xiàn)出結(jié)晶態(tài)，產(chǎn)生結(jié)垢。除此以外，鈣、鎂離子的大量存在導(dǎo)致脫硫廢水硬度持續(xù)增加，最終對燃煤電廠脫硫設(shè)備造成十分嚴(yán)重的損傷。

3 燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝的主要技術(shù)形式

3.1 高效反滲透技術(shù)

高效反滲透技術(shù)是指應(yīng)用具有特殊性質(zhì)的反滲透濃鹽水處理脫硫廢水。該技術(shù)以傳統(tǒng)廢水處理工藝為基礎(chǔ)，巧妙應(yīng)用離子交換、硅離子不會與反滲透膜反應(yīng)、有機物在pH較高時會出現(xiàn)皂化反應(yīng)等化學(xué)原理，進行革新與升級，從而有效分離與去除脫硫廢水中的鹽類物質(zhì)、結(jié)垢物質(zhì)以及有機污染物。然而，高效反滲透技術(shù)通常需要應(yīng)用反滲透濃鹽水，需要經(jīng)歷復(fù)雜的處理流程，因此實用性有所不足。現(xiàn)階段，發(fā)電行業(yè)應(yīng)用最為普遍的方法是同時開展預(yù)處理、膜濃縮[3-4]，其間會應(yīng)用多種能夠節(jié)省成本的方式對脫硫廢水進行濃縮處理，直至廢水總?cè)芙夤腆w（TDS）的濃度處于50 000～80 000 mg/L。這種方式能夠最大化地降低后續(xù)蒸發(fā)器的規(guī)模，有效減少資金投入，凸顯工藝應(yīng)用的經(jīng)濟性。

3.2 高級氧化技術(shù)

燃煤電廠脫硫廢水含有的污染物種類復(fù)雜，特別是其中的有機污染物，社會各界在環(huán)保方面提出了更高的要求。高級氧化技術(shù)應(yīng)運而生，并獲得了明顯的發(fā)展，應(yīng)用效果逐步提升。目前，高級氧化技術(shù)主要有光化學(xué)氧化技術(shù)、Fenton氧化技術(shù)等，其合理應(yīng)用氧化劑制備具有高級氧化性能的羥基自由基，從而對脫硫廢水中的各種有機污染物進行高效降解，對水質(zhì)進行充分凈化。

3.3 多功效結(jié)晶蒸發(fā)技術(shù)

在應(yīng)用多功效結(jié)晶蒸發(fā)技術(shù)時，前期需要著重開展脫硫廢水的預(yù)處理，后續(xù)環(huán)節(jié)對其進行綜合處理。多功效結(jié)晶蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用效果突出。首先，脫硫廢水經(jīng)過預(yù)處理后依然會維持較高的溫度，可以直接將預(yù)處理后的脫硫廢水輸送到多功效蒸發(fā)系統(tǒng)中。之后，將脫硫廢水灌注到旋流器中，對其進行結(jié)晶處理，此時，廢水中析出的結(jié)晶會受到離心機作用而被單獨分離。最后，將廢水輸送到干燥床上，對其進行干燥處理，其間廢水中的鹽和各種污染物會被有效分離。

3.4 水力排渣技術(shù)

如果將處理后的脫硫廢水直接排放于渣水處理系統(tǒng)，其中的酸性渣水、堿性渣水便會互相作用。經(jīng)過篩查、過濾，渣水處理系統(tǒng)可以對脫硫廢水中的雜質(zhì)進行截留，高效篩除脫硫廢水雜質(zhì)。除此以外，脫硫廢水能夠?qū)υ幚硐到y(tǒng)起到補給作用，節(jié)省水資源。水力排渣技術(shù)應(yīng)用成本較為低廉，操作也較為簡易。當(dāng)脫硫廢水流量較小時，該技術(shù)可以實現(xiàn)脫硫廢水的零排放。在一些習(xí)慣應(yīng)用濕法排渣模式的燃煤電廠中，水力排渣技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，實際使用需要著重考慮排渣方法的適用性，當(dāng)脫硫廢水流量龐大時，其難以確保渣水處理系統(tǒng)的水量平衡，脫硫廢水需要向外界排放。除此以外，脫硫廢水含有高濃度的氯離子，會對渣水處理系統(tǒng)的管道產(chǎn)生腐蝕，廢水處理人員要有清晰的認知。

4 結(jié)語

近年來，我國發(fā)電行業(yè)蓬勃發(fā)展，多種多樣的創(chuàng)新型技術(shù)不斷獲得試驗與應(yīng)用。然而，以煤炭為基礎(chǔ)的火力發(fā)電依然是我國現(xiàn)階段最為主要的發(fā)電形式，也是保障我國電力供給的最主要途徑。在運轉(zhuǎn)過程中，燃煤電廠難以完全規(guī)避環(huán)境污染。有必要研發(fā)與創(chuàng)新燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝，對脫硫廢水進行妥善處理。當(dāng)前，燃煤電廠要推廣和應(yīng)用脫硫廢水零排放處理工藝，建設(shè)更具環(huán)保性、清潔性的配套設(shè)施，在保護生態(tài)環(huán)境的同時，獲得豐厚的經(jīng)濟效益。