脱硫废水常规处理工艺的合理性及废水回用方式探析

＊冯强李华董仲珍唐美芳

（1.山东省日照市环境保护科学研究所有限公司 山东 276800 2.山东省日照市环境监测站 山东 276800 3.山东省日照市机动车排气监测中心 山东 276800）

脱硫废水常规处理工艺的合理性及废水回用方式探析

＊冯强2李华1董仲珍3唐美芳1

（1.山东省日照市环境保护科学研究所有限公司 山东 276800 2.山东省日照市环境监测站 山东 276800 3.山东省日照市机动车排气监测中心 山东 276800）

火力发电厂经常使用燃煤进行发电，由于燃煤中含有大量的硫元素，所以在生产中会产生大量的硫化物，其或为气体或为液体或为固体。出于节能减排、绿色生产的目标，本文尝试探讨脱硫废水各种常规处理工艺的合理性，并探析废水的回用方式。

脱硫废水；处理工艺；合理性；废水回用方式

脱硫废水是指参与了锅炉烟气湿法（石灰石-石膏法）脱硫过并从吸收塔中排放出来的水，其来源为清洗系统与石膏脱水，内中含有大量杂质——过饱和状态的亚硫酸盐、各种悬浮物、重金属以及一些硫酸盐。脱硫废水需要经过处理才能排放和再利用，为了满足这一要求，必须选择具有较高合理性的处理工艺，这也正是本文所要研究的课题。

1.脱硫废水的常规处理工艺

脱硫是指利用钙基等方法将废水中的硫化物固定为固体，以免废水中硫化物超标在排放后污染环境。我国的火力发电厂主要使用湿法（石灰石-石膏法）进行脱硫废水的常规处理，经过处理的出水具有可以达标的水质，将其进行回用。湿法的具体工艺如下：

(1)第一道处理工序——中和

这道工序需要使用脱硫废水箱，脱硫废水被集中引入到废水箱中，及至液位到达距离满液位1/3距离时，启动废水泵并扩大阀门开度，使其流入三联箱处理器。待中和箱中废水达到一定程度则可以额外加入适量的5%石灰乳溶液。待pH值＞9后，废水中的重金属离子将会在碱化环境中与OH-发生化学反应，产生水溶性较差的氢氧化物，慢慢沉淀到水底。经过这一道工序，容易沉淀的2价离子——锌离子（Zn2+）、铜离子（Cu2+）、镍离子（Ni2+）和比上述更加容易沉淀的3价离子——铁离子（Fe3+）、铬离子（Cr3+）都得到了有效的沉淀处理。虽然还有一些铅离子（Pb2+）存在于脱硫废水中，但可以加入一些针对性较强的有机物来使其形成难溶性固体，最终这些重金属离子均会沉淀在水底。

(2)第二道处理工序——沉降

经过中和工序之后，石灰乳中的钙离子将会以与脱硫废水中的氟离子继续发生反应，生成新的物质——氟化钙（CaF2），这种新的产物难溶于水，生成后将会自动沉淀到水底。此外，废水中还含有大量的汞离子（Hg2+）、镉离子（Cd2+），若在沉降箱中加入一定量的有机硫化物——TMT-15，汞离子、镉离子将会与其发生化学反应，并形成新的难溶于水的硫化物，逐渐沉积到水底。

(3)第三道处理工序——絮凝

悬浮物是脱硫废水中最为主要的杂质成分之一，需要采用絮凝方法给予有效清除。我国大部分火力发电厂是将一定量的絮凝剂——硫酸化一氯合铁（FeClSO4）放入絮凝箱中，使悬浮物颗粒不断凝聚并形成更大的颗粒，最终沉降在水底。一些实验室通过不停的试验发现，加入PAM助凝剂可以提高絮凝效果，虽然凝聚时间明显被延长，但是絮凝效果也出现了明显的提高，即更细小的悬浮物也可以参与到凝聚过程中来。

(4)第四道处理工序——浓缩+澄清

经过絮凝处理这道工序之后，脱硫废水将会从反应池溢出到澄清池中。絮状物沉积在水底，经过重力浓缩处理后成为“污泥”。其中一小部分“接触污泥”被污泥循环泵送入中和反应箱内进行再次处理；另外的绝大部分则会被泵送至板框式压滤机中作脱水处理。与“污泥”分离开来的脱硫废水将会进入出水箱中，接受行pH值、浊度的双项检测。经过处理的脱硫废水若是通过了检测、达到了相关标准，可以将其外排或回收再利用，若是没有通过检测、未达到相关标准，便需要放入中和箱内重新进行反复处理，直至其通过检测、满足零污染的排放标准。

(5)第五道处理工序——污泥处理

除了脱硫废水本身，经过絮凝处理而沉淀下来的污泥也可以进行处理。一般而言，火力发电厂会等到污泥在澄清池中沉积到一定高度后进行污泥泵送处理，使用板框式压滤机为污泥脱水，所产生的废水可以再次导入三联箱进行上述处理，直至污泥中含水率低于一定标准。最终所形成的污泥饼便可以运到发电厂外部进行针对性处理。

2.湿法工艺过程中的相关控制要点

(1)中和、沉淀过程

少量加入氢氧化钠（NaOH）或是加入一定量的氢氧化钙(Ca(OH)2)可以使原本呈酸性的脱硫废水变为弱碱性液体，这样有助于后续的重金属去除操作以及更加后续的处理，如氟离子与钙离子结合成沉淀物——氟化钙。在这一工艺流程中，如何把握碱液的投入量是非常关键的，无论pH值过高还是过低都无法实现理想的中和、沉淀目标，最佳pH值应控制在9～9．5之间。而在沉淀去除重金属的工艺流程中，投放的有机硫化物用量应该比理论计算量稍多一些，以确保重金属被最大化地去除。

(2)氧化过程

废水中含有大量的亚硫酸盐，通过压缩空气、使废水与空气充分接触等物理氧化反应使亚硫酸盐转化为硫酸盐，将重金属离子从原本的还原态转变为高价的稳定态。此外，还可以在废水中加入次氯酸钠（NaClO）来参与化学氧化反应，如此可以降低废水中COD含量。当然，无论是采取物理氧化反应还是采用化学氧化反应，都要确保具有充足的氧化曝气量，若是无法完全氧化，上述方法就得不到理想效果。

(3)絮凝和浓缩过程

在这一工艺流程中，需要把握絮凝剂、助凝剂的投放量，以确保所形成的大颗粒物可以浓缩在澄清池底部，通过静置方式来去除。若是投放得过多或者过少，都会使小悬浮物无法顺利形成相对较大的矾花颗粒物。

3.废水回用方式

(1)低含盐量废水

低含盐量废水因含盐量较低而容易被回用，诸如主厂房排水这种低含盐量废水只要经过絮凝、澄清、过滤工艺，将废水中的油、有机物以及悬浮物清除便可以用于循环冷却水系统。若是废水中无生活污水，在絮凝、沉淀、过滤之后便可以达到工业水质要求，但实际上大部分废水均含有生活污水，故需要加生物处理单元进行深度处理，以降低废水中BOD和氨氮的含量。

(2)高含盐量废水

循环水系统中排除的废水多为高含盐量废水，是对整个火力发电厂水平衡影响最大的一种废水，其浓缩倍率大小直接与发电厂水耗多少挂钩。为了提高火力发电厂废水利用率，需要尽力提升高含盐量废水的回收率。目前，对于高含盐量废水的处理方法是先将胶体、有机物以及污染渗透膜的悬浮物去除干净，待反渗透脱盐完成后将剩余的淡水回用到锅炉补给水处理车间，留作原水使用，其余浓盐水回用到除渣与输煤系统。

结语

对于火力发电厂来说，废水与脱硫废水的处理一直是无法回避的问题，本文对脱硫废水的常规工艺及其合理性、废水的回用方式进行了研究，以供电厂治污人员参考。

(责任编：宋小蒙)

Analysis of Rationality of Conventional Treatment Technology for Desulfurization Waste Water and Waste Water Reuse Method

Li Hua1, Feng Qiang2, Dong Zhongzhen3, Tang Meifang1

（1.Environment Protection Science Research Institute co., ltd of Rizhao city, Shandong, 276800 2. Environment Monitoring Station of Rizhao City, Shandong, 276800 3 .Motor Vehicle Exhaust Monitoring Center of Rizhao City, Shandong, 276800）

Thermal power plants often use coal for power generation, and due to that coal contains a lot of sulfur, so large amount of sulfide will be produced and these sulfide exist in the form of gas, liquid or solid. For aim of energy conservation and emission reduction, green production, this paper has tried to discuss the rationality of various conventional treatment methods for desulfurization waste water and taken analysis of waste water reuse method.

desulfurization waste water；treatment technology；rationality；waste water reuse method

T

A

冯强（1982-）男，山东省日照市环境监测站，研究方向：环境科学及环境检测。