关于火力发电厂的烟气脱硫废水处理技术探究

李玉磊　丁业　韩存长

摘 要：文章结合实际工作经验，从烟气脱硫废水的水质分析及废水排放的标准出发，并着重就烟气脱硫废水处理技术的工艺原理、工艺流程以及相关设备的应用进行了探索与研究。

关键词：火力发电厂；烟气脱硫废水；处理技术；应用

在经过烟气脱硫技术所得到的废水中，含有大量的悬浮物、有机物以及重金属离子，尤其是重金属离子带有一定的毒性，在自然界中也无法得到有效的生物降解与自净，当在水体中不断富集以后，会对周围环境和动植物的生命活动造成严重影响。为此，对火力发电厂的烟气脱硫废水，必须通过相应的净化处理技术，并达到国家《污水综合排放标准》的一级标准以后，方能进行排放。

1 火力发电厂烟气脱硫废水的水质分析

火力发电厂烟气脱硫废水的水质与水量，主要受具体脱硫工艺、烟气成分以及吸附剂等多种因素的影响。废水中的杂质除了大量可溶性氯化钙、氟化物、亚硝酸盐等，还包括了许多不可溶解的硫酸钙、细尘、悬浮物等，废水中的重金属离子则主要有汞离子、镁离子、砷离子、铅离子、镉离子、锌离子、铬离子等等。由于各火力发电厂燃用煤的品种差异以及石灰石成分不同，以上物质在废水中的含量也有很大区别。

从近年来火力发电厂烟气脱硫废水的水质分析结果来看，废水中主要超标项目为悬浮物、PH值以及重金属离子。其中，应当以重金属离子浓度控制作为首要处理对象，这是由于重金属离子在自然环境中缺乏自净及降解能力，并会在生物链中不断富集，对人体造成危害。

2 火力发电厂烟气脱硫废水处理技术的工艺流程

火力发电厂烟气脱硫废水处理技术，大致包括了中和、沉降、絮凝、浓缩、澄清、污泥处理等工艺单元，其详细工艺流程为：脱硫废水→中和箱（添加石灰乳）→沉降箱（添加硫化物、聚铁）→絮凝箱（添加混凝剂）→澄清池→清水PH值调整箱→排放。要求整个处理工艺流程应保持连续、自动的运行，处理过程采用重力自流方式。另外，要求接触废水介质的设备、管道及阀门均应当采用相应的防腐材料制成。

2.1 中和处理工艺

中和处理工艺也被称为氢氧化物沉淀法，该工艺过程主要在中和箱中进行。它对废水的处理主要有两方面作用：一方面是进行酸碱中和反应，使废水的偏酸性PH值能接近7～9的中性范围；另一方面则是起到沉淀作用，通过中和反应使锌、铜、镍等重金属离子生成氢氧化物而得到沉淀。中和处理工艺中常用的添加药剂有石灰、石灰石、碳酸钙、苛性钠等，其中石灰和石灰石具有来源广泛、价格低廉、处理效果好等优势，在中和处理工艺中应用最为广泛。

在具体应用时，将石灰或石灰石配比成一定浓度的浆液（通常为20%），然后通过加料管送入到石灰浆制备箱，浆液的浓度根据安装在浆液循环管中的密度测量装置来进行监测。然后再根据废水的PH值、流量将适量浓度的石灰浆液添加到中和箱的废水中，使烟气脱硫废水的PH值被调升到9.5左右，从而使废水中大部分重金属离子以氢氧化物的形式被沉淀出来。

2.2 沉降处理工艺

经过中和处理工艺以后，废水再流入沉降箱中。由于并非所有重金属离子都可以与石灰浆液作用而沉淀出来，例如废水中的汞离子、砷离子等，如果只依靠石灰浆液中和作用，很难将氢氧化物大量的沉淀出来。

因此在沉降箱中，可通过添加适量的有机硫和聚铁，使废水中残余重金属离子与之反应而形成微细絮凝体沉降，从而进一步除去废水中的重金属离子含量，以起到分离净化效果。有机硫与聚铁的具体添加量应根据调试试验确定，再依照废水量按比例添加。

2.3 凝絮处理工艺

经过中和、沉降处理后的烟气脱硫废水中，仍含有许多胶体物质和悬浮物，这时就需要通过添加适量的混凝剂、助凝剂，使这些物质凝聚成较大的颗粒而沉降出来，这种工艺技术即被称为凝絮。在烟气脱硫废水的处理中，常用的混凝剂有三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁等等；常用的助凝剂则有石灰、石灰石等。在中和箱、沉降箱和絮凝箱中都装设有搅拌器装置，以保证废水和所添加化学物质的均匀、有效混合。为了不影响絮凝颗粒的沉降，要求絮凝箱中搅拌器的转速，应低于在中和箱和沉降箱中的转速。

2.4 澄清处理工艺

澄清处理后的净水，再流入到出水箱中。为了检测处理后的净水是否达到国家相应排放标准，在出水箱中装设有PH值测量装置和浑浊度检测装置。当净水PH值在6～9范围以内时，则符合标准；当PH值>9时，还需向净水中添加适量的浓盐酸进行调节；当PH<6时，则需要将净水沿管路重新返回到中和箱中再次进行处理。当检测到净水浑浊度超过200mg/L的上限时，也应终止其排放，并将净水沿管路重新返回到中和箱中再次进行处理。

3 烟气脱硫废水处理工艺中的技术控制要点

为达到良好的废水处理效果，还需要对废水处理工艺流程中的各个环节进行有效控制。文章结合某火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺流程为例，分析了相关工艺技术控制要点。

3.1 废水停留时间控制

烟气脱硫废水在反应池（中和箱、沉降箱、絮凝箱）中的停留时间将对废水的沉淀效果及絮凝效果造成直接影响。由于反应池中各箱体的容积固定，因此废水的停留时间主要受其流量大小影响。对该发电厂烟气脱硫废水的调试试验结果进行分析，当废水在反应池中停留时间在1小时以上时，重金属离子以及悬浮物能得到较好的沉淀与絮凝，从而取得较好处理效果。

3.2 加药量的控制

废水处理技术中所需添加药剂量，应根据废水流量的变化而改变。在该火电厂烟气脱硫废水处理工艺中，所需药剂主要有：石灰浆液、有机硫化物、混凝剂等，要求这些化学药剂均应当分别存放，并配备有相应的通风、防火和报警系统。

（1）石灰浆液。石灰浆液多是由生石灰加适量的水而制成，它由槽车通过卸碱泵运送到石灰浆储箱内，然后通过计量泵将其卸放到石灰浆计量箱，再通过计量泵控制向中和箱中加药。石灰浆的浓度一般为20%左右，如因浆液浓度过高而造成计量泵的堵塞，还可适当降低浆液浓度。

（2）有机硫化物。有机硫化物溶液，是由人工加入溶药箱中，再由可调节的隔膜泵添加进沉降箱。有机硫化物溶液的浓度主要由废水汞离子含量所决定，根据相关试验结果表明，当汞离子含量偏小时，每立方米废水加入40mL，15%浓度的有机硫化物溶液即可达到良好的处理效果。

（3）混凝剂。混凝剂是由隔膜计量泵进行添加，具体添加量应根据絮凝箱中废水的浑浊度以及排出废水的具体控制指标来决定。一般情况下，在每立方米废水中加入25ml，40%浓度的硫酸亚铁，即可取得较好的絮凝效果。

4 结束语

火力发电厂烟气脱硫废水处理技术的有效应用，对于创造良好生态环境，保证人体健康，以及促进社会经济的可持续化发展都有着重要意义。文章从烟气脱硫废水的水质分析及废水排放的标准出发，并着重就烟气脱硫废水处理技术的工艺原理、工艺流程以及相关设备的应用进行了探索与研究，以此希望促进烟气脱硫废水处理技术在我国火力发电厂中得到更好的普及与应用，以确保废水标准化排放。

参考文献

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