燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究 范战强

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究范战强

发表时间：2017-11-15T19:23:44.993Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：范战强

[导读] 摘要：燃煤电厂在生产过程中会产生大量含 SO2的烟气，一般情况下采用湿法脱硫来处理，湿法脱硫需从烟气脱硫系统中外排部分废水以保证 FGD的安全性和可靠性。

（陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市 719400）

摘要：燃煤电厂在生产过程中会产生大量含 SO2的烟气，一般情况下采用湿法脱硫来处理，湿法脱硫需从烟气脱硫系统中外排部分废水以保证 FGD的安全性和可靠性。由于脱硫废水属于燃煤电厂的末端废水，具有高含盐量、高腐蚀性等特性，对其进行安全、稳定处理十分必要。介绍了脱硫废水的传统处理以及各种新兴的零排放工艺，重点阐述了蒸发结晶工艺实现脱硫废水零排放的原理和优点，介绍了多效和MVR蒸发结晶工艺在国内外零排放领域的应用现状，分析结果表明对于燃煤电厂产生的脱硫废水，预处理后进入 MVR蒸发结晶系统是一种较优的处理方法。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放；蒸发结晶

前言在中国的发电业里燃煤电厂占据着很大的比例，同时也是我国经济支柱产业之一。虽然燃煤发电厂保证了人们的用电需求。但是燃煤产生大量的二氧化硫也给大气造成了严重的大气污染，工业上常用湿法脱硫来处理。不过，这种处理方法也会遗留较大的废水处理问题。创新燃煤电厂的脱硫废水零排放工艺将会对我国社会主义现代化建设有重要意义。

1.燃煤电厂脱硫废水的来源

石灰石、石膏湿法脱硫技术是国内外燃煤电厂最常用的脱硫技术。石灰石、石膏的脱硫技术原理很简单，石灰石、石膏湿法脱硫技术可以脱除锅炉烟气中的二氧化硫，并且能有效的控制浆液中灰尘颗粒的浓度，为了维持设备中物质的平衡，就必须排放一定的废水。这些废水含有重金属等有害物质，属于重要的污染物，对环境的污染非常严重，所以必须对此进行有效处理。

脱硫废水的特点：（1）腐蚀性强。脱硫废水的腐蚀性强是因为废水中含有较多的酸性物质，这些酸性物质不仅会污染环境，也会对燃煤电厂的机械设备产生腐蚀作用，导致燃煤电厂的设备特别容易受到损害。（2）有较高的含盐量。脱硫废水的含盐量是根据电力供应的需求变化发生改变的，一般情况下，脱硫废水中都会含有较高的盐量。根据电力供应的不同，废水中含盐量都在每升三万毫克和六万毫克之间来回波动。（3）硬度高，易结垢。脱硫废水中含有较高的钙离子和镁离子，同时硫酸钙处于过饱和状态，在这种情况下，只要加热，脱硫废水就会结垢。同时，脱硫废水具有较强的硬度，也会对脱硫设备产生严重的损害。

2.脱硫废水的性质及零排放的必要性

全球性的环境污染问题迫切要求人类采取绿色、可持续的生产方式。对燃煤电厂来说，这是非常困难的。我国人口多，耗电量大，火力发电仍是我国的主要发电方式。燃煤势必产生大量的二氧化硫和大量烟尘，会造成酸雨和雾霾的环境问题。因此，国家要求强制脱硫。目前应用最广泛的石灰石、石膏湿法脱硫工艺脱出的废水含有大量的第一类污染物，这些污染物的排放是不符合国家的环保规定的。所以，脱硫废水的零排放是今后脱硫废水处理的主要方向。

含盐量高，脱硫废水中的含盐量很高，变化范围大，一般在30000-600000mg/L；悬浮物含量高，脱硫废水中的悬浮物大多在10000 mg/L以上，并且由于受煤种的变化和脱硫运行工况的影响，在某些极端情况下，悬浮物质量浓度甚至可高达60000 mg/L。硬度高导致易结垢，脱硫废水中的Ca2+、SO42-、Mg2+含量高，其中 SO42-在 4000 mg/L以上，Ca2+在 1500-5000mg/L，Mg2+在3000-6000 mg/L，并且Ca SO4处于过饱和状态，在加热浓缩过程中容易结垢。腐蚀性强，脱硫废水中的盐分高，尤其是Cl-含量高，且呈酸性（pH为4-6.5），腐蚀性非常强，对设备、管道材质防腐蚀要求高。水质随时间和工况不同而变化，废水中主要含有Ca2+、SO42-、Mg2+等各种重金属离子，并且组分变化大。

目前，火力发电厂依然担负着中国 70%以上的电力供应，燃煤机组的SO2。排放量很大，国家要求电厂进行强制脱硫主要是为了降低酸雨对环境的破坏。石灰石—石膏湿法脱硫的废水含有大量固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属，其中很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。根据国家火力发电厂烟气脱硫设计技术规程的规定，在有脱硫废水产生的电厂，应单独设置脱硫废水处理系统，脱硫废水必须经过处理才能进行排放。但是，即使经过了传统处理，脱硫废水依然具有高含盐量、高腐蚀性等特征，无论直接排放还是并入市政污水厂都会对环境造成不利的影响，另外受国家环保政策的影响，近年来国内对脱硫废水的处理越来越重视。基于上述原因，脱硫废水零排放将是未来脱硫废水处理的主要方向。

3.脱硫废水处理工艺情况分析

（1）去除重金属。要想去除重金属必须要使用碱性试剂，这些碱性试剂会把废水中的许多重金属化学元素生成沉淀，这样就可以去除重金属。在去除重金属的同时，还能提升废水中的pH值。一些溶解困难的氢氧化物会在pH8.0-9.0的时候被一些重金属离子生成出来。（2）中和废水。首先要将脱硫废水排到混合池中，之后在将石灰和碱性化学药剂放入。通过混合池水的酸碱调和，就能去除里面的氟原子。（3）絮凝处理。做完以上两个步骤之后，还要向混合池里放入一定量的絮凝剂。这些絮凝剂可以让一些重金属沉淀形成较大的沉淀，这样容易向混合池的底部沉积。通过这个步骤就能去除脱硫废水中的悬浮物，而且更容易过滤。（4）分离澄清。当混合池里形成许多的大型颗粒并且沉积到底部的时候，我们可以对其进行分离澄清。首先要准备压滤机，并且要用压滤机压滤固垢，这样就完成了固体和液体的分离。接着，要把这些固垢向外运送出去。同时，脱硫废水池里会有一些已经过滤后的水，在将这些水流经澄清器四周的出口，这样，这些干净水就会流向净水箱。最后，要对这些干净水进行检测，检测的标准按照悬浮物的检测表来进行。如果不符合标准，则要重复上面的步骤，直至符合标准。目前，我国的燃煤电厂都会采用上述加药混凝沉淀处理后直接排水。但是这些水还是会对环境产生危害。这些出水中含有大量溶解性盐类，会造成土地碱化并且会影响水体质量，对一些生活在水里的鱼类和微生物都会产生影响。因此，燃煤电厂迫切需要掌握脱硫废水的零排放工艺，同时对自我进行省级改造。

4.脱硫废水零排放处理技术分析

（1）一级混凝沉淀。首先要将脱硫废水的工艺流程确定出来，明确脱硫废水排放的标准，明确脱硫废水的水质等问题。一般来说，在混合池里进行酸碱中和之后，会形成很多的沉淀。但这是远远不够的，所以接下来的废水就流入了絮凝箱。絮凝剂会将微粒物凝结成非常大的颗粒物，之后，被处理过的水就开始流入澄清器。最后，要将液体和气体进行分离，压滤它们，接着把过滤的水重复上面的步骤，