脱硫废水处理系统水质异常原因分析及对策

脱硫废水处理系统水质异常原因分析及
对策
摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，燃煤电厂建设越来越多。

燃煤发电厂的烟气脱硫工艺主要为湿法脱硫，这种工艺会产生一定量的脱硫废水。

现阶段，燃煤发电厂的烟气脱硫工艺主要为湿法脱硫，这种工艺会产生一定量的脱硫废水。

文章首先分析了脱硫废水水质特性，其次探讨了脱硫废水处理系统水质异常原因，最后就应对措施及效果进行论述，以供参考。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；脱硫增效剂；石灰用量
引言
湿法脱硫废水是火电厂锅炉烟气湿法脱硫（石灰石/石膏法）过程中吸收塔的排放水，它与电厂其他系统所产生的废水差异较大，是火电厂水系统内水质最复杂、污染最严重的水体。

脱硫废水含有高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐量、高浓度重金属，对环境污染性极强，因此脱硫废水零排放势在必行。

1脱硫废水水质特性
脱硫废水因其水质较差，pH较低，具有较强的腐蚀性;含有较高浓度的悬浮物质;硬度高，易结垢、有重金属；若处理不当，将造成严重的二次污染，所以选择合适的处理技术是关键。

燃煤电厂脱硫废水处理技术的选择，需要同时考虑处理效率与技术成熟度，充分评估一次性投资与长期运行费用，合理处理资金、资源等投入与节能减排的产出效益。

脱硫废水处理系统需要与现有的脱硫、脱销、除尘等污染控制单体协同，提升系统综合处理效率，实现产物的无害化、资源化与轻量化，避免产生新的二次污染。

在充分考虑电厂实际运行情况的基础上，对具体机组、煤炭类型及场地空间进行优化。

2脱硫废水处理系统水质异常原因
（1）石膏脱水设备影响分析。

脱硫废水是伴随石膏浆液脱水制石膏的过程而产生，废水中的悬浮物主要为石膏颗粒、二氧化硅、铁和铝的氧化物，废水中悬浮物的含量过高，会影响整个废水处理效果。

石膏旋流器的磨损情况、真空皮带脱水机脱水不力、真空泵真空度低等，都会影响废水中悬浮物的含量。

对脱硫系统内与脱水有关的设备进行检查，脱水系统设备均正常，排除其对废水系统的影响。

（2）工艺水。

河源电厂生产废水经处理后采用梯级复用的方式进行重复利用，脱硫系统一直使用复用水作为脱硫系统脱硫塔的补水、石灰石制浆用水。

复用水主要来自机组循环冷却水系统的排污水（循环冷却水为高倍浓缩，间断排污）、制水系统反渗透的浓缩废水和处理达标后的工业废水（包括制水设备的冲洗水和反洗水、凝结水精处理设备的冲洗水、机组大修期间空气预热器及炉膛受热表面冲洗水），一般含有可溶性盐，此外有机物如检修机油等也会通过地坑进入脱硫塔，因此吸收塔用水来源广泛，成分复杂。

曾经出现过因复用水水质问题导致脱硫系统运行异常的情况。

将近2个月期间复用水水质与之前的数据进行对比，各指标均正常，未出现明显差异，说明工艺水不是影响脱硫废水的主要因素。

3应对措施及效果
3.1蒸发浓缩结晶工艺
蒸发浓缩结晶技术使用蒸发器浓缩脱硫废水并再利用产品水。

结晶和干燥工艺将浓缩水转化为固体盐进行处理。

它对废水水体质量、机组和煤种具有广泛的适应性，可以对脱硫废水进行彻底处理。

但是，它具有成本高、能耗大、蒸发器结垢和设备腐蚀等缺点。

根据工艺与热源的差异，分为机械蒸汽再压缩、多效蒸发以及热力蒸汽再压缩。

其中，机械蒸汽再压缩技术通过利用自身产生的二次蒸气，进行料液加热以减少对外界能源的需求。

多效蒸发利用锅炉产生的蒸汽作为热源并进行多次循环利用，在提高蒸汽利用率的同时降低运营成本。

热力蒸汽再压缩装置则利用蒸发器喷出的二次蒸汽，与高压蒸汽混合完成升温升压并进入喷射器，进行料液加热。

热力蒸汽压缩技术回收潜热，提高热效率。

3.2余热利用闪蒸技术
余热利用闪蒸自结晶脱硫废水零排放技术采用负压多效闪蒸工艺，以废水中石膏固体颗粒作为晶种进行废水中污染物的自结晶，利用脱硫入口烟气余热为多效蒸发提供热源，降低系统能耗。

无预处理，不需加药，排出固体物为石膏和结晶盐混合物，无其他杂物，能达到90%的水回收利用率。

余热闪蒸自结晶技术具有无须进行预处理，利用锅炉尾部余热烟气加热脱硫废水，不需要消耗其他热源，系统的水回收率高（可达到90%以上），以脱硫废水中的石膏固体颗粒作为结晶晶种，不需要对脱硫废水进行预处理，无二次废弃固体物产生等特点。

3.3脱硫增效剂添加方案优化
针对使用脱硫增效剂后脱硫废水出现异常的情况，对原脱硫增效剂添加方案及节能效果进行分析，认为原方案中的脱硫增效剂用量过高，超过废水处理系统承受能力，导致脱硫废水水质发生异常，且后续废水处理系统恢复周期较长。

为此，对原方案进行优化，将脱硫增效剂的用量减半，结果表明，在燃烧高硫煤期间仍然可以停用1~2台浆液循环泵，达到节能的效果。

同时，密切关注投加脱硫增效剂期间脱硫废水预处理出水水质。

因脱硫增效剂在废水处理系统内一直循环积累，累积速率超过预处理去除速率，所以在使用脱硫增效剂一段时间后，一级2－浓度呈缓慢上升趋势。

发现异常后，暂停添加脱硫增效剂，澄清器出水中SO
4
2－浓度大幅上升的调高一级澄清器出水pH值，增加澄清器排泥频次，未发生SO
4
情况，预处理水质可控，蒸发系统工业盐结晶未受到影响。

3.4纳滤特种膜（NF）分盐试验
纳滤技术是一种非常成熟的低压反渗透技术，其最初诞生于20世纪80年代，这项技术的实施主要靠压力驱动，介于反渗透和超滤之间。

在一般情况下，纳滤在工作时需要 1.5MPa以下的压力，其可以有效地截留二价离子，截留率可达到90%以上。

相反其对于一价离子则十分宽容，截留率极低。

通过利用纳滤这一特性，我们可以将溶液中的一价、二价离子很容易地分离开来。

因为纳滤在工作时处于低压状态，膜通量比较大，在工作时能耗较少，成本较低，所以其常被用来作为预处理单元在反渗透中大量应用。

纳滤膜在化学软化方面也有很多应用，有研究人员发现纳滤对导电率较高的盐类去除效果极佳。

所以纳滤技术也开始应用于脱硫废液的水处理中。

目前水处理领域中主要应用的纳滤膜主要有美国Film-
Tech公司的NF系列、日本Toray公司的SU系列、海德能公司的ESNA系列等。

根据现在市场中常用的滤膜种类以及其他研究人员的研究结果，海德能的ESNA3纳滤膜被许多厂家应用在废水处理中，通过测试膜层在使用过程中的通量、截留率等对纳滤技术在脱硫废水处理领域的应用效果进行分析研究。

结语
综上所述，随着工艺技术的深入研究和优化，正渗透技术具有巨大的发展潜力。

蒸发器烟气喷雾蒸发干燥技术不需要预处理和浓缩，运行成本低，系统可靠性高;在经过应用优化后将实现突破性发展。

然而，基于分级工艺的优化选择，如何提高各工艺的性能，实现脱硫废水零排放处理工艺的系统优化；创新改造工艺，探索不同的工艺组合，降低成本，提高综合利用价值，将是未来脱硫废水零排放的发展方向。

对实行废水零排放的电厂，向脱硫吸收塔内引入其他介质，如脱硫增效剂等，需要考虑其对脱硫废水处理系统的影响，在使用过程中关注脱硫废水处理系统预处理阶段出水水质的各项指标，以便及时发现异常情况，降低对脱硫废水处理系统的不良影响。

参考文献
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［2］陈雪，赵焰，徐志清.全膜工艺深度处理燃煤电厂脱硫废水的研究[J].中国环保产业，2019（5）：59-64.
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