燃煤电厂脱硫废水零排放技术分析

燃煤电厂脱硫废水零排放技术分析
摘要：燃煤发电厂在日常发电过程中会产生大量的含硫危害气体，发电过程中产生的废水还含有各种各样的有害物质，这些有害物质和气体未经过净化排放到空气和水中，对我国的环境及水资源产生严重破坏。

所以，煤电厂的脱硫废水处理工艺有待提高，从而实现真正的零排放。

本文将通过对废水的来源及特点介绍含硫废水，并根据其特点制定脱硫工艺，实现零排放。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放；技术
中图分类号：X773 文献标识码：A
1燃煤电厂脱硫废水的来源
石灰石脱硫技术是如今国内乃至国外最普遍常用的一种脱硫方法。

石灰石湿式脱硫法的基本原理很简单，就是石灰石能够和燃烧煤产生的烟气中的二氧化硫进行中和，并且还能够使液体中的灰尘的颗粒浓度得到控制。

为了将设备中的物质维持在一定的平衡状态，必须向外排放一定量的废水。

排放的废水中含有一定量的重金属，还有一些含硫的有毒有害物质，其被列为重度污染物，对生态环境有着很大的破坏。

我们只有将污染物排放标准提高，不断提高脱硫工艺，从而实现零污染排放。

2燃煤电厂脱硫废水的特点
（1）强腐蚀性。

脱硫废水中含有大量未中和的酸性物质，这就导致了脱硫废水具有较强的腐蚀性。

这些酸性物质如果排放到土地河流中，将会致使土地酸性化，河流也会收到极大污染，这些酸性物质还能够腐蚀发电厂的发电设备，使用设备故障率大大提高，缩短了使用寿命。

（2）脱硫废水中含有大量的盐。

发电厂电力供应的不同，脱硫废水中的含盐量也会有所不同，夏天时用电高峰期，这期间产生的脱硫废水中含盐量最高，但是在一般情况下，脱硫废水中也含有大量盐，其含盐量在每一升三万毫克到六万毫克之间[1]。

（3）脱硫废水硬度较高，
容易产生结垢。

脱硫废水中都含有大量的镁离子和钙离子，同时废水中的硫离子是处于过饱和状态，钙离子能够和废水中的硫离子在加热状态下混合产生硫酸钙等物质。

结合成固体物质，在脱硫设备中积累，将对脱硫设备造成很大损伤。

3燃煤电厂脱硫废水零排放技术分析
3.1预处理技术
（1）蒸发结晶技术。

将碳酸钠、絮凝剂、有机硫等化学试剂添加到脱硫废水中，可以去除废水中的重金属、悬浮物等已经固结的污染物质。

之后，使用机械蒸汽或者多效蒸发器将其固结成晶，此时产生的冷凝水可以回收利用，另行处理结晶盐。

目前，我国部分燃煤电厂已经实现了对该技术的应用，预处理废水量为22/h，能够实现零排放的目标[2]。

（2）膜浓缩-蒸发结晶技术。

在单纯使用蒸发结晶技术的基础上，融合应用正渗透、反渗透等技术进行处理，处理后可以直接回收利用淡水部分，其余部分再使用机械蒸汽或者多效蒸发器处理，并在回收利用冷凝水后另行处理结晶盐。

相较于上述工艺，该技术融合了下文所述的浓缩工艺，技术更加成熟，在实现零排放目标的同时还可减少投资费用，具有广阔应用前景。

3.2浓缩技术
（1）蒸发技术。

污染物零排放系统中多有应用蒸发技术。

目前，燃煤电厂侧重选择使用机械蒸汽，而蒸发技术便是电厂的首选技术。

蒸发操作会消耗大量热能，蒸汽由高温渐渐变为低温，低温环节就是再次使用蒸汽的环节，其大大提高了蒸发技术运用的经济性。

相比于机械蒸汽，多效蒸发器能够有效提高蒸发操作期间产生的能量，继而提高经济性，又因经过系统处理后潜热较多，因而又具有节能效果。

多效蒸发器节能效果与效数成正比例关系，但是高于五效后其节能效果提高趋于缓慢，最佳效数为二效或者三效。

机械蒸汽与传热温差成正相关关系，节能效果高于多效蒸发器十几倍[3]。

（2）正渗透技术。

正渗透技术具有高效处理废水高含盐量的效果。

采用半透膜，借助两侧的渗透压力差，含有较高盐物质的水会自动且具有选择的以高盐
水为核心向外扩散，并流入提取液侧。

提取液由氨、二氧化碳等组成，将其溶解
于水中能够促使其生成大量驱动力（35kPa），进而使水分子扩散出半透膜，废
水含盐量纵使达到150000mg/L也具有同等效果。

将提取液稀释再进行蒸发分解
能够获得其溶质，进而实现循环利用，提取其溶质所需能量相比于蒸发潜热更低。

分解之后氨、二氧化碳经由冷凝处理予以回收再次重复上述工序。

回收氨、二氧
化碳后所剩余的水物质较为纯净。

正渗透技术的应用优势在于其耗能低，操作简单，安全可靠，反渗透技术与正渗透技术运行原理相似。

（3）结晶技术。

结晶器即是运用结晶技术的必备设备，操作结晶器可比照
操作普通蒸发器。

处理废水的核心部位是循环结晶系统，结晶器内包含闪蒸罐，
管壳式换热器中间由循环管相连。

系统中的循环泵将废水运输到换热器以实现热
交换，继而实现循环结晶。

进入结晶器的废水与系统中原有的浓盐浆融合，再经
由加热器加热，出现显著升温的表现，废水再次进入闪蒸罐，出现闪蒸，进而使
废水中的盐物质结晶。

从换热器中流出的盐浆会从闪蒸罐中间位置切线进入罐内，形成涡流，最终产生较大的闪蒸面。

蒸汽聚集于罐内，此时除雾分离设备发挥作用，使其进入到压缩机中，蒸汽经过压缩机压缩温度升高，之后再进入换热器壳
程中冷凝，促使盐浆蒸发，冷凝液均流入冷凝罐中。

简言之，含有较高盐分的废
水进入闪蒸罐前就会不断出现，经过加热后，水分蒸发，浓盐物质逐渐饱和并析出，进而达到净化的效果，实现零排放。

3.3烟道蒸发技术
（1）直喷烟道蒸发技术。

运用该技术后废水会直接进入烟道内，需要在预
热器与除尘器间安装喷嘴，废水经由该喷嘴作用直接雾化。

雾化的液体会在高温
作用下迅速蒸发，并随着烟气排出，此时废水中的污染物质会随着粉煤灰排出，
进而实现废水零污染排放。

该技术处理的废水量较低，容易出现烟道系统腐蚀、
堵塞等问题，且喷嘴位置对蒸发效果具有较高影响，对烟道安装具体位置要求较高，加之运用了低温电除尘技术，烟道可用余热进一步减少，导致废水蒸发量也
有所降低[3]。

（2）旁路烟道蒸发技术。

运用该技术的原理与运用上述烟道蒸发技术的原
理相同，区别在于需要把高温度的烟气从旁路引出，而非从主路引出。

具体而言，
在该蒸发设备内，脱硫废水经过预处理后进入系统进而被雾化，雾化的水汽被烟
气蒸发，此时，废水中的盐性因子也会不断析出，附着在烟道蒸汽中的粉尘上，
再经由旁路被输送到除尘器中，最后进入脱硫系统中冷凝，并补充脱硫工艺运行
用水，进而达到零排放[4]。

根据所选择的蒸发器类型，具体包括双流体喷嘴式、
旋转喷雾式两种。

该技术对操作、安全均较为简单，相比于第一种烟道蒸发技术
对设备的破坏性小，在实现零排放的同时能够有效避免烟道腐蚀、堵塞等问题。

总而言之，如今我国火力发电厂对脱硫废水的处理还是使用比较常规的处理
方式，此方式虽然简单，但做不到脱硫废水的零排放标准。

随着全国环境的恶化，还有我国着重推进可持续发展，我们必须要推动科技改造，从而实现脱硫废水危
害物质的零排放。

这样不仅响应了国家号召，也保护了我国美好的生活环境。

参考文献
[1]聂向欣，郑宗明，崔孝洋，陆强，董长青，赵锦.燃煤电厂湿法烟气脱硫
废水处理技术研究进展[J].中国电力，2018，51(12):175-179.
[2]陈陈，冯蜜佳，俞旷.探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应
用[J].化工设计通讯，2018，44(11):202.
[3]刘维平.燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展分析[J].中国资源综
合利用，2018，36(11):107-109.
[4]刘丰.燃煤电厂脱硫废水“零排放”任重道远[J].环境经济，
2018(21):56-59.。