火力发电厂烟气脱硫废水处理

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火力发电厂烟气脱硫废水处理
罗渊涛1
,姜　威
2
(1.浙江国华宁海电厂,浙江宁波315612;2.中国华电集团哈尔滨发电有限公司,黑龙江哈尔滨150001)
摘　要:石灰石湿法脱硫工艺是现阶段世界范围内应用最为广泛的烟气脱硫工艺。

结合烟气脱硫废水的水质特点,阐述了烟气脱硫废水处理的中和、沉淀、混凝以及污泥脱水等处理工艺和研究进展状况,指出了现阶段我国在烟气脱硫废水处理研究和设计中存在的一些不足。

关键词:烟气脱硫;废水处理;中和;沉淀;混凝
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1002-1663(2007)03-0161-02
D ispose of sewage i n flue gas desulphuri zati on fossil -fi red pl ant
LUO Yuantao 1
,J I A NG W ei
2
(1.Guohua N inghai Elecric Power Plant,N ingbo 315612,China;
2.Harbin Power Generati on Co .,L td of China Huadian Cor porati on,Harbin 150001,China )
Abstract:L i m est one wet desul phurizati on is a FG D technol ogy widely used the most worldwide at p resent .The paper discussed the treat m ent technol ogy of neutralizati on,p reci p itati on,coagulati on and mud dehydrati on of se wage treat m ent in FG D and its research situati on,and pointed out that there now exist shortcom ings in re 2search and design of FG D waste water treat m ent .
Key words:flue gas desul phurizati on (FG D );se wage treat m ent;neutralizati on;p reici p itati on;coagulati on
七台河发电公司要扩建2台600MW 机组,要
求设置脱硫装置。

在各种烟气脱硫工艺中,石灰石湿法脱硫工艺因其适用煤种范围广、脱硫效率高(大于90%)、系统可用率高(大于95%)、吸收剂利用率高(大于90%)、石灰石来源丰富且廉价、运行可靠性高等优势而成为现阶段应用最广泛的烟气脱硫工艺。

我国已有数台机组建成使用石灰石湿法烟气脱硫装置,但湿法脱硫会在生产运行过程中产生废水(即脱硫废水),因此,脱硫废水处理将成为火力发电厂设计、生产和科研中的一个新问题。

1　烟气脱硫废水水质特点
烟气脱硫废水的水量与脱硫工艺、脱硫系统以及烟气成分等因素有关,一般脱硫废水水量为
5～20m 3
/h 。

脱硫废水中的杂质主要来源于烟气
和脱硫剂。

由于煤中含有包括重金属元素在内的
多种元素,如F 、C1、Cd 、Hg 、Pb 、N i 、A s 和Cr 等,这些元素在燃烧过程中产生了多种化合物,这些化合物一部分随炉渣排出炉膛,另外一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔,溶解于吸收浆液中。

综合比较火力发电厂脱硫废水的水质,脱硫废水的水质特点如下:
a .脱硫废水呈弱酸性,pH 值一般为4～6,明显低于G B8978-1D996《污水综合排放标准》中pH 值为6～9的排放标准。

b .悬浮物含量高,实验证明,脱硫废水中的悬浮物主要是石膏颗粒、二氧化硅,以及铁、铝的氢氧化物。

c .脱硫废水中的阳离子为钙、镁等离子,含量极高,铁、铝含量较高,其它重金属离子含量不高,但大多数都超过了G B8978-1D996《污水综合排放标准》中规定的
排放指标。

d .脱硫废水中的阴离子主要有C1-、
收稿日期:2007-04-11
作者简介:罗渊涛(1969-),男,毕业于东北电力学院热能动力工程专业,工程师。

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161—第29卷　第3期
黑龙江电力 2007年6月
S O42-、S O32-、F-等。

e.化学耗氧量与通常的废水不同,在脱硫废水中,形成化学耗氧量的主要因素不是有机物,而是还原态的无机物连二硫酸盐。

2　烟气脱硫废水处理方法和工艺
2.1　烟气脱硫废水处理方法
根据脱硫电厂的实际情况,脱硫废水的处理方法综合起来主要有如下3种:a.将脱硫废水与经浓缩的副产品石膏混合后排至灰场堆放。

这种方法适用于石膏副产品不综合利用的湿法脱硫工艺系统,珞璜电厂采用此方法进行脱硫废水处理。

b.将脱硫废水在电除尘器和空气预热器之间的烟道中完全蒸发,所含固态物与飞灰一起收集处理。

这种脱硫废水处理方法因条件限制在我国很少采用,但在美国、德国等采用。

c.设置专门的脱硫废水处理系统,处理后的水质满足G B8978-1D996《污水综合排放标准》中规定的排放指标。

目前北京第一热电厂、杭州半山电厂、浙江钱清电厂脱硫废水处理都设置单独的处理系统,处理脱硫废水后排放或回收利用。

从目前火力发电建设的形势看,为了石膏的综合利用,提高火力发电厂的经济性,很多新建的工程都要求将石膏进行综合利用。

2.2　烟气脱硫废水处理工艺
2.2.1　中和
中和处理的主要作用包括两个方面:a.发生酸碱中和反应,调整pH值为6～9的排放标准;
b.沉淀部分重金属,使重金属生成氢氧化物沉淀。

常用的碱性中和药剂一般有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钠等,其中石灰因来源广、价格低、效果好而得到广泛应用。

2.2.2　沉淀
研究结果表明,随着废水中pH值的升高,废水中重金属的含量逐渐降低。

当废水中pH值为9时,除镉和汞未达到排放标准、需要采用进一步处理外,其余重金属的除去效果较好,其浓度均低于排放标准。

由于脱硫废水中含有一定量的铁、铝等金属离子,在碱性条件下生成氢氧化物沉淀,使某些沉淀的重金属离子被金属氢氧化物吸附而共沉。

实验表明,经过硫化物沉淀处理后,各种重金属离子的浓度进一步下降,尤其镉和汞的浓度大幅度下降。

硫化剂可采用有机硫化剂、硫化钠、硫化氢或硫化亚铁。

国内电厂一般采用有机硫化剂T MT15,但采用硫化钠也能达到较好的处理效果。

2.2.3　混凝
由于脱硫废水中悬浮物含量高,化学沉淀时必须同时进行混凝处理。

在去除悬浮物和胶体等杂质的同时,混凝生成的活性絮体共同沉淀可以吸附水中析出的细小金属氢氧化物,增加金属氢氧化物除去的速度和效率。

在脱硫废水的混凝处理中,可以采用铁盐和高分子絮凝剂。

2.2.4　最终中和
在沉淀分离完成后,由于废水中pH值大于9,超过了排放标准,因此需要进行后续加酸中和。

一般采用一定浓度的工业盐酸进行中和处理。

2.2.5　泥浆脱水处理
一般均对澄清池底部的污泥高度进行监测,当污泥高度超过设定范围时,用泵将泥浆送入板框式压滤机进行脱水,然后装车外运。

2.2.6　氟的处理
脱硫废水中的氟化物主要来源于煤燃烧后产生的HF,其含量与煤质关系很大。

一般采用直接加入石灰的方法对氟离子进行处理,即在调节废水pH值时选用石灰作为碱化剂进行除氟处理。

同时,由于脱硫废水含有一定量的镁、铁、铝等金属离子,在碱性条件下生成氢氧化物沉淀。

因此,当采用石灰进行碱化处理时,通过以下3个方面将氟离子除去:Ca(OH)
2
与F-直接反应生成CaF2而沉淀下来;Mg(OH)2絮凝物吸附F-;氟
化物与A l(OH)
3
、Fe(OH)
3
沉淀物共沉淀。

研究表明,当石灰的投加质量浓度为900mg/L时,水中氟离子质量浓度可降至10mg/L以下。

2.2.7　COD的处理
在脱硫废水中,形成化学耗氧量的因素不是有机物,而是还原态的无机离子,主要是连二硫酸盐,可通过氧化降低其含量。

氧化剂通常采用空气。

系统曝气在废水箱中完成,曝气时间为6～8h,气水比为2:1。

曝气装置采用母管支管结构。

实践表明,脱硫废水经曝气处理后,COD去除率可达到8%～10%。

日本火电厂一般采用专用的吸附剂或专用树脂来吸附脱硫废水中的COD,吸附饱和的吸附剂或树脂能够再生循环利用,反复进行吸附处理。

目前,日本还研究开发出一种能选择吸附氟离子的吸附剂,并正在研究将其应用于脱硫废水处理。

处理脱硫废水中COD的另外一种方法是酸解,即向脱硫废水中加入无机酸,在酸性条件下加热废水,使其中的连二硫酸、氮硫化合物分解。

这种方法已在日本得到应用。

(下转第168页)
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2
6
1
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图5
　信号质量衰弱时调整步长,参数SS LE NDL 设置
为3,U P DWNRA TI O 设置为300在质量很差的环境,R EG I N DL 应该设置为1,来快速提高功率
12　主要控制参数
SS D ES DL 定义期望的信号强度目标值。

Q DES DL 定义期望的质量目标值。

L COM PDL 基于质量调节时,所需要补偿的路径
损耗。

Q COM PDL 质量补偿的权重。

13　用于调节的参数
R EGI N T DL 定义调整间隔。

SS LENDL 信号强度滤波器长度。

S DCCHREG S DCCH 功控调节开关。

14　结论
动态功控是一组灵活的参数,每个人对其理解均有不同,总的来说,对于郊区的开阔地,基站间的距离比较大,频率复用系数比较低,无线信号为慢衰落,此时平稳的动态功控效果会比较好,不必因为偶然出现的一个瞬间衰落提升功率,建议使用长的滤波器。

对于城市,由于基站间的距离
比较近,且频率复用系数很高,此时就需要在保证
质量的前提下,尽可能的降低输出功率,同时,对于质量的补偿值(Q COM PDL )也要尽可能的大于信号强度补偿值(L COM PDL ),滤波器的长度也要尽量短一些。

对于覆盖高速功率沿线的基站,由于覆盖区域的类型近似于开阔地,站间距离比较大,区别在于高速公路上的MS 均在时速100km 左右移动,根据统计,时速1k m 移动的MS,每秒钟产生的瑞利衰落为4次,时速100km 时,每秒钟为400次,因此建议进行小范围的功控,将信号强度和质量的期望值尽量设置的高一些,以足够的功率对抗频繁产生的多径衰落。

(编辑　吕子荆)
(上接第162页)
3　我国脱硫废水处理存在的问题与
建议
随着我国火电建设力度的加大和环保要求的
提高,湿法脱硫工艺将在火力发电厂中大量使用。

但是现阶段脱硫废水处理在我国还处在试验摸索阶段,在脱硫废水处理的研究、设计和生产等方面与国外相比,还存在很多不足,主要表现为:a .研究力度不够。

我国系统地进行脱硫废水处理实验研究的单位仅有南京电力环境保护研究所、西安热工研究院和武汉大学等。

b .脱硫废水处理设备国产化力度不够。

目前,国内投用或在建的几套脱硫废水处理设备主要是全套引进外国设备,设备价格昂贵。

c .脱硫废水中的COD 处理研究不够。

在脱硫中形成化学耗氧量的因素是连二硫酸盐。

因此脱硫废水的COD 处理工艺与通常的COD 处理工艺不一致,并成为脱硫废水处理中的一个难点,国内学者对此难点的研究明显落后于国外同行。

d .对脱硫废水的水质进行分析时,人们往往会忽略其中氨氮化合物的分析。

脱硫废水中氨氮化合物也是煤燃烧后产生的,脱硫废水氨氮化合物含量也超过G B8978-1D996《污水综合排放标准》中规定的排放指标,需要经过处理后才能排放。

但是国内目前还很少有人注意到此问题,国外相关的实验研究单位已专门立项对此进行研究。

结合我国目前火力发电厂烟气脱硫的实际情况,建议吸收借鉴国外同行脱硫废水的处理技术和处理经验,并在此基础上积极开展脱硫废水处理技术的国产化研究,为工业设计和应用提供较为完善的设计参数和运行控制指标。

参考文献:
[1]马新灵,邓行兵,向军.燃煤电厂烟气脱硫研究进展[J ].华中电力,2002,15(6):69-72.
[2]许涛,张岗,高翔.大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术[J ].湖北电力,2003,27(1):23-25.
[3]管一明.燃煤电厂烟气脱硫废水处理[J ].电力环境保护,
1998,14(1):38-44.
(编辑　侯世春)
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