火电厂脱硫废水处理工艺的设计

丁连征 邢树涛

摘要：在我国快速发展过程中，经济在迅猛发展，社会在不断进步，根据我国火电厂对于脱硫废水的处理现状，有针对性的设计具体的处理工艺方法。在原有设计的基础之上将脱硫废水的处理进行再升级设计改造。在升级的脱硫废水处理工艺运行过程中，排放污水的主要指标成分分析都已经满足了我国对于排污的规定标准。新型处理方式针对大多数有害化学离子沉淀的比率高，覆盖广，提高了废水净化程度。

关键词：火电厂脱硫废水;处理;设计;运行

引言

当前，我国北方地区由于环境污染较为严重，经常在冬季出现雾霾天气，空气质量非常差，环境治理也迫在眉睫。对于火力发电厂而言，绿色发电成为企业未来的发电的战略方向，由于环保需求，大部分火力发电厂烟气脱硫方式均采用了炉外大湿法即石灰石-石膏法脱硫的方式，对烟气中的二氧化硫进行去除，在脫硫工艺过程中，都会产生脱硫废水。由于脱硫废水中悬浮物、重金属离子和溶解固形物严重超标，因此脱硫废水的处理是火力发电厂工业废水处理中最难的一个环节，如何选择合理的处理工艺，减轻劳动强度，降低处理成本，优化工艺技术，使处理后的脱硫废水达到重复利用和达标排放的目的，是摆在各发电企业面前的重要问题。

1脱硫废水的水质特点

第四阶梯的脱硫废水在烟道内被浓缩，成分复杂，污染物浓度高，具有以下特点。1）高含盐：溶解固体含量10  000～40  000   mg/L，以SO42-，F-、Cl-、Mg2+和Ca2+为主;2）高浊度：悬浮物含量10  000～30  000  mg/L，以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主;3）高硬度：钙、镁离子浓度高，易结垢;4）腐蚀性：氯含量20   000  mg/L左右，腐蚀性较强;5）重金属：包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等，污染性强;6）不稳定：发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件，经济预算，技术论证选取适合电厂本身的技术路线。

2脱硫废水处理工艺常见问题火电厂脱硫废水处理工艺的设计

2.1运行率较低

火电厂废水投放是有一定的标准的，除了COD和氟化物以外，其他的污染物标准都要达到国家一级投放指标。而火电厂往往为了节省成本，脱硫使用的冲洗水都会使用排污水，这样就会在整个过程中积累很多的氯离子，氯离子很难通过化学沉淀析出，所以这样的废水还是达不到指标，不能直接排放，这样也就导致了很多火电厂的脱硫废水处理系统负荷不足，运行效率比较低。

2.2石灰乳加药和pH值控制

脱硫废水进入三联箱后，首先是加氢氧化钙（配制成石灰乳液）调节pH值。脱硫废水中带正电荷的胶体颗粒只要达到零界pH值9时，胶体颗粒就会开始脱稳凝聚[3]。另外，氢氧化钙还与脱硫废水中的重金属反应生成氢氧化物沉淀，与氟离子反应生成氟化钙沉淀。石灰乳加药与脱硫废水各污染因子均有关系，是脱硫废水处理过程中的关键环节。为保证重金属和氟离子的去除效果，一般建议将中和箱的pH值调整至9.0～9.5。如果石灰乳加药量过大pH值过高时部分两性金属会形成络合物而使沉淀物发生返溶现象，不利于重金属的沉淀反应，还会浪费药品，并且增加废水中含固量。当三联箱的pH值大于9.5时，也会发生三联箱出口管道、混合箱进出口管道结垢，造成管道流通面积变小，系统出力降低的情况。因此，石灰乳加药量不宜过高。在实际运行中，pH值调整至9.2左右是比较理想的工况。为控制好石灰乳加药效果，对在线pH计的及时维护必不可少。因为运行环境较差，pH计电极表面极易被硫酸钙、氢氧化钙等物质结垢包围，阻碍水流和离子通道，影响pH值的正常显示，并影响石灰乳加药反应效果，pH值显示偏大会造成加药量不足，pH值显示偏小会造成加药过量。所以，需要对在线pH计进行定期校验和定期清洗，以保证其灵敏度和准确性。

2.3烟道蒸发法

烟道蒸发工艺是一种比较新型的脱硫废水处理技术，指的是在烟道内对脱硫废水进行喷雾蒸发，这项技术在应用过程中，还需要应用喷雾干燥技术以及烟气除尘技术。在实际应用过程中，在锅炉尾部和烟气除尘器之间可以设置雾化喷嘴，脱硫废水可以经过雾化，然后利用高温的烟气瞬间蒸发，再跟烟气一起进入除尘系统。这种方法有别于传统的处理方法，对于水量要求不高，对于石膏的使用量也非常少，使得脱硫废水处理的成本大大降低。烟道蒸发法在处理脱硫废水过程中需要的面积比较小，投资的成本比较低，消耗的能量非常小，可以适用于大型或者小型的火电厂，前景非常可观。然而也有一定的缺陷，在处理废水后存在着蒸发不完全，可能产生结垢，造成一定的腐蚀等。烟道蒸发工艺在处理脱硫废水过程中，对于烟气的温度、流速以及废水的流速要求比较高，这些因素可能对脱硫废水处理的结果产生一定的影响。烟道蒸发工艺为处理脱硫废水提供了一种新的选择。

2.4澄清器运行管理和污泥处理

如果澄清器内泥位过高，污泥会被带至清水区直接影响出水水质，因此，澄清器需要做到及时排泥。可以根据澄清器的上中下三个取样门的水样状况来进行污泥排放操作。当上部取样门的样水由清变浑浊，中部取样门的水样含泥量增多时，便可以进行排泥操作。澄清器运行正常时，其出水浊度可以达到小于1NTU的水平。对污泥处理的能力直接影响澄清器和脱硫废水处理系统的出力。除保证压滤机的正常出力外，因为脱硫废水污泥主要成分是硫酸钙，将污泥直接回收至脱硫浆液系统是污泥处理的解决方向，可以有效提高污泥处理效率和降低处理成本。

3结语

合理的废水脱硫处理工艺能够在响应国家建设总方针的同时减少企业资源的投入，提高企业效益。将企业废水进行脱硫处理作为环保砖制作过程中的需要使用水，可以减少废水脱硫处理的步骤，降低废水处理成本，节约企业资源，并且与其他脱硫废水处理工艺相比，增加了废水的重复使用，达到的环保效果更加可观，也可以将企业效率最大化。

参考文献：

[1]刘秋生.烟气脱硫废水“零排放”技术应用[J].热力发电，2016（12）：114-117.

[2]李飞.脱硫废水烟道蒸发零排放技术简介[J].资源节约与环保，2017（10）：1-2.

[3]陈国权，徐锋军，韩东浩.电厂脱硫废水处理系统设计优化及应用[J].资源节约与环保，2016（02）：16.

（作者单位：华电郑州机械设计研究院有限公司）