烟气脱硫废水“零排放”技术介绍

烟气脱硫废水“零排放”技术介绍

除灰脱硫脱硝技术联盟

火电厂脱硫废水含盐量大、腐蚀性强、对环境危害大，是实现电厂废水“零排放”的重点和难点。介绍了脱硫废水的水质性质及特点，着重介绍了废水零排放的预处理、浓缩、固化市面上主流技术。并就MVRM发器与多效蒸发结晶器、烟道蒸发与旋转雾化蒸发从技术、经济上进行对比分析。

随着我国现代工业的快速发展，环境问题不断凸显，大气、水及土壤等污染事件屡禁不止。受水资源短缺问题的影响，废水零排放备受关注。在工业发展中，不同以牺牲环境来获得经济利益，国家环保部门倡导工业企业严格实施脱硫废水技术，实现零排放目标。

一、脱硫废水处理的必要性

石灰石－石膏湿法脱硫系统的脱硫废水，由于Cl-和含盐量较高，无法在电厂内部综合利用，且很难深度净化处理，成为电厂最难处理的废水。据了解，目前脱硫废水主要应用于煤场喷洒、干灰加湿、湿渣冲洗等，但上述方法均无法保证完全消化脱硫废水，且给现有工艺系统的安全稳定运行带来隐患。

考虑到氯离子对脱硫效率的影响，脱硫废水氯离子浓度一般控制在20000ｍg/l以内，据电厂调研，目前大多数电厂控制在12000ｍg/l以内，远大于以上排放标准。所以脱硫废水必须在厂内进行处理或者消纳。

二、脱硫废水的性质及特点

石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术，因其具有煤种适用范围广、脱硫效率高95％）、系统可用率高（＆95％）、吸收剂利用率高（＆90％）、石灰石来源丰富且廉价、工艺成熟、运行可靠等优点，成为国内外烟气脱硫的主导技术。这种脱硫工艺中的浆液在不断循环的过程中，会逐渐富集重金属元素和Cl-等杂质，这部分杂质来源于石灰石的溶解和烟气。随着浆液的循环，这些杂质不断浓缩。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水来降低杂质浓度。

1产生原因

脱硫废水的成因是因为煤和脱硫剂（石灰石）以及工艺水中含有Cl-及其他成分的杂质。同时燃煤和石灰石中还含有其他的各种金属离子及惰性物质。这些杂质都会在吸收塔的循环系统中逐渐富集起来。这样的后果是既会降低脱硫效率，同时对脱硫副产品石膏的品质也有影响。所以脱硫废水必须排放。废水排放通常从废水旋流器溢流液排放。

2烟气脱硫废水水质特征

脱硫废水中污染物的品种和含量与很多因素有关，如煤的产地、品种、除尘器效率、FGD运行方式、吸收剂细度和杂质含量、工艺水水质以及脱水设备、石膏品质要求等。从运行电厂所排放的废水水质分析结果进行统计分析，可以看出：

①脱硫废水的pH值较低，一般为4-6.5，呈酸性，与浆液的pH相同或略高。

②含大量的悬浮物，主要为石膏颗粒、SiO2、铝和铁的氢氧化物，悬浮物质量分数通常为9000-12700mg/L。悬浮物（SS）的含量受脱水设备、废水排放点位置、各类杂质含量等因素影响而波动较大。

③化学耗氧量（COD）通常为150-400mg/L。脱硫废水中COD 主要由连二硫酸根、工艺水浓缩中的耗氧化合物以及少量的还原性物质，如亚硫酸根等组成。

④含有大量的Cl-、F-、SO42-等阴离子。对于湿法烟气脱硫技术，一般控制氯离子含量小于20000mg/L。

⑤含有微量的重金属离子。一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。脱硫废水的水质较差，既含有一类污染物，又含有二类污染物。可能含有的一类污染物有镉、汞、铬、铅、镍等重金属离子；可能含有的二类污染物有铜、锌、氟化物、硫化物。另外，废水的COD、悬浮物等都比较高，许多水质指标都超过了排放标准，其中酸性物质和阴离子主要来源于烟气，阳离子和重金属离子主要来源于脱硫所用的石灰石。脱硫废水如果不进行处理直接外排，势必对周围水环境造成严重污染，因此，电厂脱硫系统需同步建设脱硫废水处理系统。

三、废水“零排放”应用技术

1预处理

经三联箱处理后的脱硫废水中硬度离子含量很高，若不加处理会对后续设备及管道造成严重污堵，常会采用“pH调节＋混凝

＋沉淀”的处理工艺降低水中钙镁离子的含量。首先在pH调节池中将进水调整至9.0-10.0，将镁硬度转换为钙硬度。然后在混凝池中分别加人碳酸钠药剂，可以有效的将水中的硬度离子降低至1-2mmol/Ｌ。再投加PAM药剂，通过絮凝、沉淀工艺将无机泥排出。处理后的水进人浓缩工艺段进一步处理。

2浓缩

脱硫废水的浓缩工艺主要有SWRO膜法、DTRO膜法、电渗析膜法、多效蒸发法等。

①SWRO工艺（海水膜浓缩）

脱硫废水含盐量极高，为10000-30000mg/L，与海水含盐量相当，采用海水反渗透技术进行脱盐，SWRO—般回收率可以做到40％-45％，经过软化处理后的脱硫废水回收率可以适当提高，按照50％设计。

②DTRO浓缩

DTRO是一种特殊的反渗透形式，专门用于处理高浓度废水。其核心技术是碟管式膜片膜柱，将反渗透膜片和水力导流盘叠放在一起，用中心拉杆和端板进行固定，然后置人耐压套管中，就形成一个膜柱。

DTRO主要有如下特点：避免物理堵塞现象，最低程度的结垢和污染现象，浓缩倍数高采用DTRO不仅可实现预处理，还可对废水进行减量浓缩，使进人后续蒸发器的水量减少一半以上，相对

降低了蒸发器的造价，但由于与传统预处理相比，DTRO的造价较高，综合比较下来，两种组合方案的总造价仍然相差不大。

DTRO技术最开始主要用于垃圾渗滤液处理，国内一些垃圾填埋场和焚烧厂多年前就有应用，如北京阿苏卫填埋场、重庆长生桥填埋场、上海御桥垃圾焚烧厂等。近几年来，DTRO开始在脱硫废水深度处理中得到应用。

③电渗析（ED）工艺

电渗析原本是一种传统的脱盐工艺，早期在工业水处理及海水淡化中均有大量应用。近年来，随着国内高盐水处理难题的逐步出现，这一传统工艺重新受到重视，并得到了进一步的改进和创新。

目前，新型的选择性ED膜浓缩单元可选择性的浓缩氯离子和钠离子等一价盐，将二价的硫酸根离子等截留在淡水侧，浓缩液进人结晶干燥单元制备工业级氯化钠盐，淡水侧产水由于去除了大部分的氯离子，可以作为脱硫系统的补水回到脱硫塔。选择性电渗析膜浓缩是一种非常成熟的无机盐浓缩技术，将其用于脱硫废水酸性废水零排放系统，与其他技术相比较具有以下特点 :

a、技术成熟，在酸性废水回收领域拥有大量的成功业绩;

b、系统运行连续稳定，全自动控制，无人值守。

c、运行成本更低，只消耗电能和极少量化学药剂。

3固化