脱硫废水处置方式

脱硫废水处置方式
湿式烟气脱硫装置可净化含有众多杂质的烟气，各类金属及非金属污染物在脱硫吸收塔中发生反映被去除，生成可溶性物质和固体物质，而未充分处置的烟气脱硫废水直接排放会对环境造成极大要挟。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺要紧处置热力发电厂化石燃料燃烧产生的SO2，由于湿法烟气脱硫工艺优越的性能，其在烟气处置领域取得普遍应用，成为现今世界燃煤发电厂烟气脱硫的主导工艺。

据美国环境署报导，美国已有108座燃煤电厂安装了湿式烟气脱硫装置，预测到2025年安装湿式烟气脱硫装置的燃煤电厂将占燃煤电厂总数的69%。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水成份极为复杂，要紧为重金属、酸根离子、悬浮物等。

目前，各燃煤电厂的脱硫废水成份存在不同，显现这一现象主若是煤源、烟气脱硫吸收塔塔形、锅炉补给水水质、添加剂类型、操作条件不同致使的。

传统的脱硫废水处置工艺采纳中和、反映、絮凝及沉淀的处置方式，但对脱硫废水中高浓度的硫酸根及氯离子等未达到良好的去除成效。

最近几年来脱硫废水排放问题受到全世界的普遍关注，我国2006年公布的《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质操纵指标》(DL/T 997—2006)中虽未对硫酸根和氯离子等排放标准做出要求，但采纳传统工艺处置的脱硫废水已不许诺直接排放，因此亟待研究烟气脱硫废水的处置新工艺。

目前我国脱硫废水的处置工艺要紧有常规物理化学沉淀法、化学沉淀-微滤膜法、多级过滤+反渗透法。

由于脱硫废水水质较差，反渗透及预处置工艺费用高，尚未取得推行。

杨培秀等采纳零溢流水湿排渣系统处置脱硫废水，可是受到排渣方式的限制。

另外，脱硫废水的各类零排放技术作为有潜力的解决方案被提出，但鉴于零排放技术的高能源消耗强度和许多尚未解决的技术问题，不能保证其成功地长期利用。

关于其他技术如离子互换和人工湿地也进行了大量探讨，但成功的前景似乎不大。

综上所述，该行业仍然在寻觅一个靠得住的、低本钱和高性能的烟气脱硫废水处置技术。

2 脱硫废水的危害
脱硫废水成份复杂，对设备管道和水体结构都有必然的阻碍，其危害要紧体此刻以下方面：
(1)脱硫废水中的高浓度悬浮物严峻阻碍水的浊度，而且在设备及管道中易产生结垢现象，阻碍脱硫装置的运行。

(2)脱硫废水呈弱酸性，重金属污染物在其中都有较好的溶解性，尽管它们的含量较少，但直接排放对水生生物具有必然迫害作用，并通过食物链传递到较高营养阶级的生物。

(3)脱硫废水中氯离子浓度很高，会引发设备及管道的孔侵蚀、裂缝侵蚀、应力侵蚀，当浓度达到必然程度后会严峻阻碍吸收塔的运行和利用寿命，还会抑制吸收塔内物理和化学反
映进程，阻碍SO2吸收，降低脱硫效率;由于氯离子的存在会抑制吸收剂的溶解，因此脱硫吸收剂的消耗量随氯化物浓度的增大而增大，同时石膏浆液中剩余的吸收剂增大，使吸收剂的
脱硫效率降低，还会造成后续石膏脱水困难，致使成品石膏中含水量增大，阻碍石膏品质。

(4)氟离子的阻碍与氯离子类似，但由于氟能与钙生成氟化钙而沉淀下来，因此在脱硫废水中的含量相对较少。

它除对石膏品质有所阻碍外，对塔体、管道的侵蚀要比氯离子小得多，但氟离子与石灰石浆液中的Al易产生一种胶状絮凝物，这种絮凝体会形成包膜覆盖于石灰石颗粒表面，使石灰石的溶解受到阻碍，阻碍脱硫效率。

(5)脱硫废水中高浓度的硫酸盐直接排放到环境水体中会扩散到沉积层，硫酸盐还原菌将SO42-转化为S2-，S2-会与水中的金属元素发生反映，致使水中甲基汞的生成，造成水生植
物必要的微量金属元素缺失，改变水体原有的生态功能。

(6)脱硫废水中大量硒的排放会对土壤和水源造成污染，阻碍人和动物的健康，长期积存还会引发慢性中毒。

3 脱硫废水中污染物的来源及特点
由于各电厂利用的煤及石灰石产地不同，产生的烟气及脱硫浆液的组成有所不同，这致
使烟气脱硫后产生的脱硫废水成份超级复杂。

煤燃烧后产生的烟气中含有硫氧化物、氮氧化物、氯化氢和氟化氢等，通过脱硫吸收塔时发生反映，形成含有F-、SO42-、SO32-、Cl-、
S2-、S2O62-、NO3-、NO2-的脱硫废液。

石灰石的要紧成份为CaCO3，含有各类杂质如MgO、
Fe2O3、Al2O3、SiO2等，这些杂质是脱硫废水悬浮物的要紧组成。

煤和石灰石中还含有少量
重金属，在呈弱酸性的脱硫废水中具有较好的溶解性，而电厂的电除尘器对< μm的细颗粒
脱除困难，造成很多重金属在吸收塔洗涤进程中进入FGD浆液内富集，同时硒也是煤中极易
挥发的有害痕量元素之一，在燃烧进程中几乎全数挥发，在脱硫废水中以+6价硒酸盐的形式
存在，具有很强的毒性。

4 脱硫废水污染物的去除
最近几年来，湿法烟气脱硫废水的处置方式多种多样，如物理化学法、电化学法、生物法、喷雾干燥法等，对脱硫废水中复杂污染物的去除也尝试了多种方式，笔者总结了国内外
对脱硫废水中不同成份的处置方式。

重金属离子的去除
脱硫废水中的重金属要紧包括Hg、Cd、Cr、Pb、Ni、Zn、Cu、Mn等。

Zhongbiao Wu等
利用水溶性壳聚糖去除脱硫废水中的重金属，在pH为5~9时，壳聚糖对Mn2+的作用表现为3个时期，即吸附、氢氧化锰沉淀、氢氧化锰与壳聚糖-Mn2+络合物的共沉淀，壳聚糖对Mn2+
有较好的去除成效。

Na Yin等应用陶瓷膜超滤处置脱硫废水中的重金属离子，但膜污染问题
较为严峻。

Baohong
Guan等研究了水溶性壳聚糖对烟气脱硫废水中Mn2+和Zn2+的去除，结果说明，壳聚糖螯合
后能够有效去除Mn2+和Zn2+，并使处置后的脱硫废水产生的沉淀物更易分离。

. Huang等应
用混合零价铁工艺处置烟气脱硫废水中的Hg，去除成效能够达到10-12级。

陈涛等对SRB厌
氧生物处置技术处置脱硫废水进行了机理探讨，以为在厌氧条件下溶解态S2-与重金属离子
反映生成金属硫化物沉淀。

氯离子的去除
废水中氯离子的去除通常采纳以下方式：沉淀盐，采纳Ag+或Hg+与Cl-生成沉淀;分离
拦截，蒸发或膜过滤将Cl-去除;离子互换，采纳离子互换树脂去除Cl-;氧化还原，电解或电渗析将Cl-去除。

但这些方式还未应用到脱硫废水的实际工程处置中，能够作为考虑范围。

Xuelian Wu等提出采纳电化学法去除硫酸锌溶液中的氯离子，以铜板作为工作电极和辅助电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，结果说明，在阳极电势为 V、50 W超声搅拌3 h时Cl-的
去除率可达到%。

T. Kameda等利用镁-铝氧化物同时去除CaCl2溶液中的Cl-和Ca2+，当镁-
铝氧化物与CaCl2的物质的量比为20、投加量为 mol/L、溶液温度60 ℃、反映时刻 h时，
Cl-和Ca2+的去除率别离为%和%。

Liang Lv等利用ZnAl-NO3-LDHs作为阴离子互换剂去除溶
液中的氯离子，n(Zn)∶n(Al)为2时的ZnAl-NO3-LDHs对氯离子的去除能力极强，溶液pH为~时阻碍不大，温度升高会阻碍阴离子的互换率，在Cl-去除进程中NO3-LDHs结构慢慢变成
Cl-LDHs。

R. S. Gärtner 等利用电渗析方式从混合溶剂的碳酸钠溶液当选择性去除氯离子，其中CM-A膜对氯离子的选择性最高。

硫酸根的去除
在脱硫废水中SO42-与Ca2+可形成溶解度较小的硫酸钙沉淀，但剩余的SO42-浓度仍然
专门大，尽管排放标准对其浓度没有限定，对它的去除仍然有必要。

R. Haghsheno等采纳阴
离子互换树脂去除SO42-，当离子互换树脂的剂量为1 000 g/L时，对SO42-去除成效很明显。

R. Silva等研究了铝酸盐胶体共沉淀去除SO42-的方式，SO42-去除率可达80%。

潘嘉川等研
究了海洋硫酸盐还原菌群对烟气脱硫废水中SO42-的处置成效，结果说明，SRB-2菌群为中温硫酸盐还原菌群，可在SO42-为5 200 mg/L的条件下生长，对烟气脱硫废水中的硫酸根有较
明显的去除成效。

程珺煜等利用Zn/Al双金属氧化物吸附水中的SO42-，饱和吸附量可达
mg/g，且该吸附剂可重复利用。

COD的去除
在脱硫废水中COD不是通常废水中的有机物，与其同时存在的还有重金属等有毒有害物质，因此不能采纳微生物法进行去除。

林海等对烟气脱硫废水出口水污泥中还原性无机硫的
氧化菌种进行研究，结果说明，通过挑选、分离、驯化后，取得生物氧化性能较好的菌株，
在模拟废水培育基中对COD的去除率达到85%。

郗丽娟等研究了改性铵型沸石对脱硫废水的
处置，当沸石投加量为6 g、吸附温度30 ℃、吸附时刻5 h时，脱硫废水中的COD去除率达到80%以上。

在日本，一样采纳专用吸附剂和树脂去除脱硫废水中的COD，且吸附剂饱和后可再生循环，反复处置。

氟离子的去除
关于脱硫废水中的氟离子通常采纳沉淀法去除。

龚本涛采纳化学沉淀—混凝法去除电厂
脱硫废水中的氟化物，沉淀剂为Ca(OH)二、混凝剂为Al2(SO4)3，确信最正确n(Ca)∶n(F)
为1∶，最正确n(Al)∶n(F)为3∶2，可将废水中140~200 mg/L的氟降至10 mg/L以下，达
到排放标准要求。

徐宏建等研究发觉氯化钙除氟性能优于氢氧化钙，在最正确处置条件下除
氟效率高达95%以上。

盘思伟等研究了F-Ca二时期沉淀法，通过2次中和沉淀去除脱硫废水
中的高浓度氟离子，结果说明F-从101 mg/L降至 mg/L，达到了专门好的去除成效。

硒的去除
当硒以+4价亚硒酸钙(CaSeO3)存在于飞灰与脱硫石膏中时，其溶解度小，因此毒性较小，但在脱硫废水中硒以+6价硒酸盐的形式存在，毒性很强，传统的物理化学法无法有效去除。

S. W. Van Ginkel等研究了氢基质膜生物膜反映器对脱硫废水中硒的去除，能够达到专门好
的成效。

美国针对脱硫废水的硒污染问题进行了大量研究，如人工湿地垂直过滤法、生物发
酵法等，但都因投资本钱高、处置成效不睬想等没有应用到实际工程中。

我国对脱硫废水硒
污染的研究报导较少，随着湿法脱硫工艺的普遍应用，应该引发足够的重视。