烟气脱硫废水处理工艺研究进展 张一钊

烟气脱硫废水处理工艺研究进展张一钊

发表时间：2018-04-08T10:16:29.537Z 来源：《建筑科技》2017年第24期作者：张一钊[导读] 综述了国内外脱硫废水处理工艺的研究新进展，为今后脱硫废水处理技术的改进和创新提供参考。张一钊

北京国寰天地环境技术发展中心有限公司北京朝阳 100168 摘要：阐述了火电厂石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫废水的水质特征，介绍了国内外脱硫废水的常规处理工艺，并指出其在处理过程中的优缺点；同时介绍了国外两种新型的脱硫废水处理工艺—— — 流化床法和化学沉淀－微滤膜法；综述了国内外脱硫废水处理工艺的研究新进展，为今后脱硫废水处理技术的改进和创新提供参考。

关键词：石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫；脱硫废水；处理工艺

我国作为一个贫油、少气、相对富煤的国家，煤炭资源占一次能源的比例达到 70％。而且在今后相当长的一段时间内，燃煤发电仍是我国日益增长的用电需求的主要解决方式。火力发电燃煤会带来大量的二氧化硫，而二氧化硫是造成酸雨的主要大气污染物，需要进行严格控制。目前，国内烟气脱硫多采用湿式石灰石－石膏工艺。该工艺是当今世界上应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫工艺，具有脱硫效率高、负荷响应快、使用煤种广、石膏利用技术成熟、运行成本低等优点［ 1 ］。

1 脱硫废水的水质特点由于燃煤电厂使用的煤种、脱硫装置以及运行条件等不同，使得不同的电厂排出的脱硫废水的水质不同，综合多个电厂的水质特征，得出脱硫废水的基本性质

2 国内脱硫废水常规处理方法燃煤电厂脱硫废水是处理难度较大的废水，一般火电厂脱硫废水的排放量虽然较小，但鉴于其水质特点，必须进行严格处理后排放，否则将对电厂周边环境造成严重影响。 2．1 排至水力除灰系统这种处理方式只适用于存在水力除灰系统的电厂，其基本原理是将脱硫废水不进行处理直接排放至水力除灰系统，废水中的酸性物质和重金属离子跟石灰中的 CaO 发生反应，生成固体物质而被去除。 2．2 化学沉淀法目前国内外脱硫废水的处理多采用化学沉淀法，主要是针对废水中第一类和第二类污染物进行处理。化学沉淀法处理工艺主要包括中和、沉淀、混凝、澄清 4 个过程［

3 ］，中和沉淀是用来调节废水的酸碱性，一般采用的碱性中和剂是 NaOH、Ca（OH）2 等，在调节pH值的同时，废水中的 Zn 2＋、Cu 2＋、Ni 2＋、Fe 3＋等大部分重金属离子会生成氢氧化物沉淀被去除；

3 脱硫废水其它处理方法研究现状随着电力企业污染物排放标准的日益提高，需要更加经济和高效的处理方法对脱硫废水进行处理。近年来大量的学者对此进行了更深入的试验研究，也提出一些新型的脱硫废水处理方法。 3．1 微生物处理法在脱硫废水中化学需氧量浓度不高，并有别于一般的废水，其化学需氧量主要由无机物引起，因此可生化性很差。近年来有研究者通过添加碳源等方式，利用硫酸盐还原菌（SRB）对脱硫废水处理进行了研究。陈涛等对 SRB 厌氧生物技术处理脱硫废水的可行性进行了探讨，并介绍了 SRB 的生理特征，在分析 SRB 还原代谢机理和重金属离子降解机理的基础上，推导出 SRB 处理脱硫废水的原理。Selvaraj 等在成功利用 SRB 处理二氧化硫和 H 2 S 的基础上，采用添加了 SRB 细胞的柱状反应器处理烟气脱硫废水，获得了最大的亚硫酸盐还原率，在 16．5、20 mmol／（h · L）时转化率分别高达 100％和 95％。在设置了前置脱硝工艺（SCR）的电厂中，因选择 NH 3作为还原剂，会有大量来自脱硝过程的逃逸氨氮进入脱硫废水中，使得脱硫废水中的氨氮和总氮超标。 3．2 烟道蒸发处理法该工艺采用雾化喷嘴将电厂脱硫废水进行雾化，喷入电厂空预器与电除尘器之间的烟道内，利用烟道内高温烟气将雾化后的废水液滴蒸干，形成细小固体颗粒结晶随烟气灰尘进入电除尘器被电极捕捉，进入除尘器灰斗随灰外排，达到脱硫废水零排放的目的。康梅强等建立了脱硫废水烟道蒸发零排放处理的数学模型，研究了脱硫废水在烟道内蒸发处理的可行性，得出在弯曲长烟道长度足够，雾化粒径为 100 μm，烟气温度为 130 ℃的条件下，可以保证废水在进入静电除尘器前完全蒸发，实现零排放。杨仲卿等为了克服在喷雾蒸发处理中锅炉尾部烟气温度相对较低，造成进入除尘器前无法完全成核的问题，发明了一种高效喷雾蒸发成核的方法，将脱硫废水引入废水流道，含尘烟气与添加剂混合后引入内侧风道，将高压高流速的压缩空气引入外侧风道， 3．3 蒸发结晶法在考虑脱硫废水的深度处理、综合利用以及零排放的基础上，研究出了蒸发结晶处理工艺。经过中和、絮凝、沉淀等预处理过程后，进入蒸发结晶工艺处理系统。蒸发系统主要分为

4 个部分：热输入部分、热回收部分、排热部分和附属系统部分。在盐水加热器内，低压蒸汽与热交换管内流动的循环盐水进行热交换，经过加热沸腾的循环盐水依次流入各闪蒸室内进行闪蒸，蒸发出的水蒸汽通过除雾器与蒸发器上部的热交换管进行热交换冷凝，每级所得蒸汽凝结水由热交换管下端的蒸馏水托盘收集，最终实现固液分离。吴志勇提出采用预处理软化 - 机械蒸汽再压缩循环蒸发 - 三效混流强制循环蒸发结晶 - 离心干燥包装工艺，解决了反渗透浓缩法和晶种法脱硫废水后续深度处理方法的不足。蒸发结晶处理工艺流程简单，蒸发回收水的水质较好，但也会出现管路结垢、能耗高等问题，同时，由于该工艺投资成本较高，大大限制了其在实际工程中的应用。

4 结语

我国目前对脱硫废水仍是经过简单的物化处理达标后直接排放，这样既污染环境，又造成水资源的浪费。随着我国经济社会的发展和生态文明建设的加强，对脱硫废水的排放标准将日益严格，实现脱硫废水的深度处理和综合利用将是发展趋势，但现有的深度处理方法投资成本高，如何在满足高标准的脱硫废水处理的同时，实现其综合利用将是日后的研究重点。参考文献：

［1］陈泽峰，冯铁玲．电厂脱硫废水处理［J］．工业水处理，2006，26（3）：86－88．

［2］李泊娇，王旭东，张占梅，等．石灰石－石膏湿法脱硫废水的处理及利用［J］．电力科技与环保，2014，30（2）：29－31．［3］周卫青，李进．火电厂石灰石湿法烟气脱硫废水处理方法［J］．电力环境保护，2006，22（1）：29－31．

［4］褚剑锋．脱硫废水水质超标原因分析及解决对策［J］．工业用水与废水，2015，46（3）：32－34．