燃煤电厂脱硫废水零排放技术探究

燃煤电厂脱硫废水零排放技术探究

张汉凯尹君莉

（京能集团山西省长治市漳山发电有限责任公司山西长治046021）

摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，燃煤电厂建设规模不断扩大，发展速度增快，其中脱硫废水零排放工艺备受关注。经过浓缩后，脱硫废水通过蒸发结晶或烟道喷雾处理，降低其污染物排放量，减小环境造成的污染。蒸发结晶可对水资源进行有效回收，但能耗却比较高；而烟道喷雾处理工艺操作方便，运行成本不高，但水资源回收效率却比较低。因而在实际操作中，要根据具体情况，合理选用脱硫废水零排放处理技术，提高脱硫废水处理效率，为企业创造更多的经济效益。基于此，本文主要论述了燃煤电厂脱硫废水零排放技术相关技术，希望对相关领域研究有参考价值。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放技术

燃煤电厂运行中，针对脱硫废水采用零排放处理工艺，能够有效实现节能减排目标，保护自然环境，以防污染水体与地下水资源，这对水污染治理具有深远意义。同时，应用该技术，再利用工业废水，降低工业用水总量，有效回用污水，节省水资源，缓解水资源紧缺问题；此外还可物质固化降解难度大的物质，解决工业污水处理问题的残疾户上，再回收利用污染物。一旦工业废水实现零排放目标，将能够有效降低水资源需求量、环境负荷量，改善生存环境，为企业创造更多的社会与经济效益。

1、相关知识论述

1.1脱硫废水主要来源

燃煤电厂运行中，湿法脱硫技术是比较常见的一种处理工艺，具有较高的可靠性与处理效率，因而在其它国家也得到了广泛应用。此种背景下，燃煤电厂烟气湿法脱硫时，产生的废水比较多，因而废水排放成为企业必须要关注的重要问题与内容。另外，脱硫废水成分主要包含悬浮物、过饱和亚硝酸与硫酸盐、重金属等，其中一些物质是国家环保标准中明文列出的重要污染物，所以对环境污染比较大。燃煤电厂运行中，针对脱硫废水合理选用零排放处理工艺，显得尤为重要。

1.2脱硫废水特点

电力行业发展中，燃煤电厂有很大的比重，是我国电力行业发展的重要构成来源，为居民日常生活与工作提供了基础保障。另外，我国环境污染中，燃煤电厂运行中形成的废物是重要来源，根据相关调查资料显示，脱硫废水特点主要体现为：污染物中含有较多的化学元素种类，使得排放的废水污染物比较多。另外，煤炭产品燃烧后形成化学元素，其经过石灰等物质转化后，形成废水，这种反复不断的化学燃烧与加工，使得废水中含有较高的盐分，一旦随意排放废水，就会增加城市河湖水含盐量，城市水体受到严重污染。

1.3脱硫废水零排放工艺重要性

当前，我国电力行业发展中，其主流以火力发电为主，承担着我国70%以上的电力供应需求，原因在于火力发电可有效降低我国电力行业总支出，推动国民经济稳定发展。但此种情况下，因燃煤过程中，SO2排放量比较大，利用湿法脱硫工艺去除烟气中的SO2成分，会产生很多脱硫废水，这就使得社会环境受到严重污染。依照国家相关规定，火电厂运行中排放的大量废水，必须要经过处理才能排放出来，当前，现有废水处理方式可以有效降低废水污染物，但距离零排放目标还相差甚远，对我国水资源还会带来一定的污染。因而，电力行业运行中，必须要采取有效措施改善这一现状，实现零排放目标，为我国社会经济健康稳定发展提供保障。

2、燃煤电厂脱硫废水处理工艺

（1）重金属的去除。脱硫废水重金属去除中，碱性试剂的应用非常重要，其能够有效沉淀废水中的大量重金属元素，以此实现重金属去除目标。重金属去除基础上，废水PH值含量得到提升，范围控制在8.0-9.0之间，生成形式主要以难溶解的氢氧化物与重金属离子。（2）废水中和。在混合池中适当地排入脱硫废水是第一步，再掺入适量石灰与碱性化学等药剂，促使混合池水体发挥酸碱调和作用，去除水体中含有的氟原子。（3）絮凝处理。完成上述量大步骤后，在混合池中放入适量的絮凝剂，在重金属沉淀时，充分发挥其沉淀作用，促使沉淀物沉积到混合池底部。在此环节中，去除脱硫废水含有的悬浮物，提高过滤效率。

（4）澄清分离。假若混合池中大型颗粒物较多，并沉积于混合池底部，此种情况下，便可实施分离澄清。首先，准备好压滤机并利用该设备进行压滤固垢，以此完成分离固体与液体目标。接着，向外运送这些固垢物质，同时，脱硫废水池中的过滤水体，利用澄清器将这些水流澄清到出口四欧洲，以此净水箱中流入干净水。最后，严格检测这些干净水源，依照悬浮物检测表检测水体，假若与检测标准不相符，就要重复上述步骤，直到符合检测标准为止。现阶段，我国燃煤电厂运行中，都会采用这一方法，并加入适当的药混凝经过沉淀处理后，再直接排出。事实上，这些水体依然会危害到自然与社会环境，原因在于这些水体中包含的溶解性盐分比较多，使得土地发生碱化，对水体质量造成很大的影响，甚至会影响到水体中生活的鱼类与微生物。所以，燃煤电厂灵活应用脱硫废水零排放处理工艺，并做好自我升级改造是十分必要的。

3、脱硫废水零排放处理技术与影响因素

3.1零排放处理技术

（1）一级沉淀混凝。首先，确定脱硫废水处理工艺流程，明确废水排放标准与水质相关问题。通常情况下，混合池中进行酸碱中和后，出现大量沉淀物，但这还不行，废水随后涌入絮凝箱，利用絮凝剂，将微粒物凝结为大颗粒物质，随后水体通过处理后，流进澄清器。最后，有效分离液体与气体，并对其进行压滤，将过滤水体重复上述步骤进行处理，并清除所产生的固垢物质。（2）二级沉淀混凝。该处理技术需要对容易形成结垢物质的系统进行直接处理，旨在确保脱硫废水，可以持续进行深度处理。首先，在中和箱中适当地加入化学元素，再将处理后的水排放到二级澄清器中，在此基础上，确保液体与固体得到有效分离。最后，适当地调整水体PH值，在此过程中，可选用盐酸就行适当地调整，并将PH直范围控制在9.8-10.8间。

3.2零排放处理工艺影响因素

现阶段，燃煤厂运行中，针对脱硫废水，选用不同的零排放工艺。在实际工作中，必须要从以下几方面入手，全面实现经济而又合理性零排放目标：（1）脱硫废水量。其总量大小直接取决于零排放工艺设计水平，脱硫废水处理过程中，零排放技术设备有很高的造价成本，因而脱硫废水量也对设备投资成本有很大的影响。脱硫吸收塔系统运行时，CL-含量的控制对脱硫废水含量有着决定性影响，含量控制越低，脱硫废水量就会越多。一般，其含量浓度范围控制为10-20g/l。（2）脱硫废水水质。电站运行过程中，燃煤煤种、设备运行、锅炉设备承载力、所选药剂质量等对脱硫废水水质有很大的影响，此种情况下使得零排放工艺无法针对特定水质进行精确设计。所以工艺设计时，必须要全面考虑水质波动等因素，以此从根本上提高工艺的适应性。（3）废水处理药剂。燃煤电厂运行中，明确规定燃煤煤种、处理工艺与吸收塔CL-含量，适当地添加石灰石，为脱硫废水提供Mg+2来源，使得废水中该物质质量浓度由2g/L提高到9g/L，同时每吨废水处理成本也由原来的24元提高到77元，变为原来的3.5倍。脱硫废水零排放处理公益众，浓缩膜与蒸发器是一种精贵性设备，Mg+2对其有很大的影响，因而在预处理工艺中，将其去除掉是十分必要的。

4、燃煤电厂脱硫废水零排放技术工艺分析

4.1盐浓缩技术处理工艺

其是一种深度处理工艺，从常规系统脱硫废水处理中，将蒸馏水与高浓度浓缩盐分离出来。首先，预加热脱硫废水，利用除气器除掉空气，进行再次加热，并在盐溶液浓缩器中放入给料，为钛合金管内壁分配浆液。如果浆液膜顺管道向下流动，水分就会被蒸发掉，利用除雾器将产生的蒸汽输送到蒸汽压缩机，并将其饱和温度提升到与再循环盐溶液沸点保持一致。通过压缩后，蒸汽冷凝变为蒸馏水回用。另外，一部分回收盐通过旋流器处理，而另一部分责备转送到成品罐运往市场。

4.2蒸发技术处理工艺

在零排放系统中，该技术应用比较广泛，现阶段，废水零排放项目日益增多，但其中机械压缩蒸发技术应用较为广泛。该处理工艺操作过程中，热耗量高，蒸汽由高温位转变为低温位，并可进行二次使用，一定程度上，对蒸发工艺操作的经济性带来了很大的影响。另外，通过多效、机械及热力等蒸汽压缩途径，提高蒸发能量使用效率，利用二次蒸汽产生的潜热能量，获得显著的节能效果。随着效数的增多，多效蒸发节能率明显变大，物五效后再增加效数，节能效果就会减弱。蒸汽动力严肃哦特泵蒸发系统，其正常范围属于二效与三效蒸发间，因传热温差不同，该系统节能率也是有所差异的，但都比较高，与十几效多效蒸发相似。通过对该蒸发系统进行优化设计，一次能源使用效率依然在八效蒸发之上。

4.3烟道喷雾处理技术

其主要是利用喷雾蒸发处理技术对烟道内废水进行处理，选用特定喷射方法，在电除尘器烟道内喷入雾化后的脱硫废水，利用高温烟气热量对废水进行蒸发气化，以此推动废水悬浮物与可溶性物质转为细小固体颗粒，再借助烟气夹带进入电除尘器后，由电极进行捕捉与搜集，以此实现清除污染物、零排放污水的目标。其处理工艺优势体现为：设备操作简便，无需掺入任何化学试剂；运行简单，利用灰分形式排除废水污染物，不会出现污泥处理等现象；烟气有较高的湿度，降低了烟气灰尘颗粒的电阻比，有明显的除尘效率。

4.4膜过滤技术处理工艺

燃煤电厂脱硫废水处理中，零排放处理工艺盐分离度要求比较高，通常采用多重反渗透过滤工艺进行处理。其主要首先以膜过滤为主进行预处理，将杀菌与沉淀等工艺结合起来，确保废水悬浮与微生物等得到有效去除。经过处理后，水质与反渗透进水标准相一致。一般，该处理工艺反渗透系统包含两段，因两段系统中，一段系统为浓水，需要采用专门化学剂进行处理，以此确保系统进水水质得到保障。进入二段系统前，根据水质实际情况，适当的假如阻垢与调节剂，确保系统运行更加稳定。产品水流入回用水池后，利用系统少量浓水进行冲渣，实现废水零排放目标。

结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展，现代科技水平日益提高，现阶段，燃煤电厂脱硫废水水质也更加复杂，因而在实际工作中，要根据不同情况，合理选用处理工艺，确保废水零排放系统安全稳定运行，有效降低系统运行成本，促使燃煤电厂实现废水零排放目标。另外，系统出水用于工艺水进行再次回用，包装并出售结晶盐，获得经济利益，使污染物由废变宝，提高燃煤电厂环境、境与社会等方面的综合效益，实现可持续发展。

参考文献：

[1]胡石,丁绍峰,樊兆世.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究[J].洁净煤技术,2015(2):129-133.

[2]叶春松,罗珊,张弦,夏敏,黄建伟.燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].热力发电,2016,45(9):105-108.

[3]刘宁.燃煤电厂脱硫废水零排放技术[J].能源与节能,2015(12):89-91.