大型火力发电厂脱硫废水零排放技术路线研究

李东辉

（郑州裕中能源有限责任公司，河南郑州 450000）

1 火力发电厂脱硫废水零排放技术的优势

脱硫是火电厂运行过程的主要环节，可通过多种技术实现，主要目的是减少污染。但是由于火力发电厂在工业生产中会产生大量的脱硫废水，其中具有很多有害物质。脱硫废水的零排放就是通过对废水的处理，确保其能够符合环保标准，在此基础上再进行处理或者是反复利用，从而实现零排放的效果，减少废水排放对环境和资源造成的破坏。通常情况下，电厂在生产过程中运用的零排放处理技术，会将废水转化成蒸汽，在环境中排放或者是存放在电厂内部的水系统中，能够促进水资源的循环利用，实现较高的水资源利用率，而且还能够避免废水排放带来的环境污染问题，减少资源的浪费。随着我国可持续发展理念的提出，火力发电厂的污水处理问题受到广泛关注，需要加大对脱硫废水的管理和控制力度。针对脱硫废水，必须做好处理工作，将其中的有害物质分离，才能够继续排放，避免对我国生态平衡造成不良影响。因此，脱硫废水的零排放技术具有突出的优势，能够实现水资源保护的目标，可以有效防止废水排放对周围水环境的污染，同时还能够提高水资源的利用率。现阶段，在火力发电厂的废水处理过程中，由于污染物的种类繁多，具体的清除工作很难彻底落实，针对这一问题，要强化对废水中有害物质的全面治理，保证排放的废水能够达到国家标准。

2 火力发电厂应用脱硫废水零排放技术的必要性

当前，发电厂对脱硫废水的处理，以烟尘脱硫方法为主，属于湿法脱硫技术。在实际操作的过程中，会产生大量的废水，这些废水中包含很多金属离子。因此，如果无法对其做到有效的处理，就会导致环境污染问题。为了实现环境保护的目标，必须强化脱硫废水的管理工作。对废水中的金属离子采用湿法技术进行处理。首先要确保设备中的浆液循环物质能够保持平衡，同时还要在脱硫系统中，排除一定含量的污染物，防止废水中包含过多的氯离子，促进石膏生产质量的提升。排出废气的成分为硫酸盐、过饱和亚硫酸盐、悬浮液以及有色重金属，这种物质不具有自然净化和生物降解的能力，如果在自然环境中排放，就会导致其聚集在生命体的内部，威胁生命体的生存和发展。因此，做好脱硫废水的排放管理至关重要，要确保各项指标达到合格标准，有效缓解生态环境的压力[1]。

3 火力发电厂脱硫废水的特点和影响因素

3.1 特点

在脱硫废水的处理环节，其具体的浓度和处理系统也会影响到设备，脱硫废水中包含的大量有害物质带有腐蚀的特点。因此，在废水处理阶段，要根据脱硫废水的特点，进一步明确设备的类型，不断促进废水处理能力的提升。首先，我国大型水力发电厂生产过程中所产生的脱硫废水，大多数都具有弱酸性的特点，根据相关的研究显示，pH 值保持在5 到6.5 的范围。其次，在脱硫废水中，存在较多的悬浮物，悬浮物的浓度较高，使得脱硫废水的排放会造成较大面积的污染。同时，在脱硫废水中还包括超标的各种重金属、氟化物等成分以及铅、汞等有害化学物质。最后，脱硫废水的盐分含量较高，还包含很多硫酸根离子[2]。

脱硫废水的成分具有较高的复杂性，同时有机物、钙镁离子以及铅的含量高，水质具有较大的波动，容易出现结垢问题，存在较强的腐蚀性。因此，为了确保脱硫塔系统的高效运行，保证其运行的安全性和稳定性，要针对脱硫废水开展浓缩减量处理。

3.2 影响因素

在具体的脱硫废水排放过程中，存在着很多影响因素，直接影响了废水处理效果和质量水平，具体包括：第一，燃煤以及石灰石的品质。这一因素会影响脱硫废水的施工和脱硫系统的运行，包括脱硫塔的设备控制，直接影响废水的处理效果。第二，燃煤的种类会对于废水的处理能力产生一定的影响。如果应用的燃煤存在较高的硫元素，那么在燃烧以后，就会导致很多二氧化硫和二氧化碳溶入水中。因此，在实际的脱硫废水处理阶段，要加入大量的碳酸化钠和碳酸化钙溶液，提升废水处理的能力[3]。

4 大型火力发电厂脱硫废水零排放处理技术路线

4.1 强效蒸发技术

在发电厂脱硫废水的处理工作中，强效蒸发技术作为一项首要的技术，得到了广泛的应用。该项技术运用传统三联箱或者一体式加药箱的工艺，提前做好脱硫废水的处理，确保能够将其中的重金属和悬浮物含量去除超过90%，再利用曝气消除其中的COD。在低温浓缩塔中，依靠低温烟气浓缩处理，对废水开展相应的处理工作。在我国当前的工艺背景下，浓缩的倍数为5 ～20。最后，运用喷雾干燥技术，对其进行高温烟气蒸发结晶工艺的操作。在这一阶段，将溶液通过对应的雾化器，以雾滴的形式喷入干燥塔，使其充分接触其中的气体，实现对雾滴的干燥处理，获得净化的效果。在污水处理过程中，通过燃煤工艺浓缩脱硫废水，从而有效地回收利用其内部的产品，通过已经浓缩的水结晶，实现固体盐类的转化，达到便于处置的目的。这种工艺技术方法对于煤的品种以及废水的水质不具有较高的要求，因此具有广泛的适用范围。这种工艺技术以盐的浓缩工艺作为重点内容，在火力发电厂的废水处理环节，属于一种重要的技术方法，相较于其他技术而言，这项工艺具有突出的优势，不仅能够实现更深层次的废水处理，同时还能够依靠具体的工艺技术，有效分离废水中的蒸馏水和盐溶液副产品。

4.2 膜法过滤工艺

当前，火力发电厂进行的脱硫废水的排放，会带来严重的环境污染，我国针对这一问题，也出台了具体的标准和规范。在污水处理环节，要求发电厂要在最大程度上做到零排放，为了实现这一目的，可以通过膜法过滤技术，不断提高脱硫废水的零排放水平，膜法过滤技术可以实现多次的反复渗透过滤，实现有效的处理污水。需要注意的是，该项工艺要确保预处理工作的落实，在反渗透预处理环节，主要采用工艺膜过滤的手段，不仅能够满足当前废水排放的国家标准，还能够不断增强发电厂的废水处理能力。通常情况下，在具体的工作中，需要运用两段式的反渗透系统，才能够达到反渗透的净水要求。再应用具体的化学试剂，有效地处理脱硫废水，不断增强发电厂的废水处理能力[4]。

4.3 机械蒸汽再压缩处理

现阶段，虽然在废水处理方面已经应用了卧式喷淋实验的水平管膜蒸发器，但是对部分类型的污水处理，难以做到有效的适应，这种机器所运用的喷嘴阻力大，如果难以有效地调节空气的流动速度，就会使得水平管上出现结垢的问题。相较于卧式蒸发器，该种设备经过很长一段时间的技术发展，已经较为成熟和完善，因此在具体的使用过程中，能够实现更好的效果。这项技术由两个系统组成，分别为蒸馏系统和结晶系统。作为现阶段脱硫污水处理中相当有效的工艺方法，具体的工作原理就是软化，去除其中的铝离子和碳酸钙。通过阻垢剂的合理添加，防止出现污水结垢的问题。运用脱气仪器，去除其中的二氧化碳，利用蒸发压缩技术，完全蒸发掉蒸馏机上的污染物。

4.4 高温烟道蒸发工艺

高温烟道蒸发工艺是借助泵将脱硫废气传送至烟道，利用雾化喷嘴在高温烟道中直接喷入，脱硫废气通过大气雾化在排烟管中快速挥发，而剩余的固态杂质，则随着烟雾和飞灰一起进入除尘工艺设备。在除尘以后，有效地捕获颗粒物，并跟随飞灰一起排出。这种技术工艺在很多发达国家具有丰富的使用经验，根据具体的运行结果，在脱硫废水经过烟气后，会使排烟温降低、排烟湿度提升。而且烟气温度依然处于不饱和的状态，烟气温度大于酸露点温度，未造成电除尘器以及排烟嘴的锈蚀。因此，排烟嘴和电除尘器不需要再额外进行改造。在整个工业体系中，只需要运用压缩空气系统雾化喷头和管路，就能够有效地控制早期的投入成本，降低装置运营费用。在整个系统投入运行后，由于工作温度的降低和湿度的提升，极大地降低了灰尘比阻力，实现了良好的除尘效果，同时还能够有效地降低整个系统运行的电力损耗[5]。

4.5 高效反渗透技术

以往的废水处理运用的是高效反渗透技术，主要是通过特定的反渗透性浓生理盐水的运用，有效地处理废水中的物质。在传统的技术工艺基础上，对其进行有效的优化，充分运用化学反应原理进行高效反渗透技术的工艺提升，确保在脱硫废水处理阶段，运用该项技术对其中的各种盐类化学物、有机污染物以及结垢物有效地去除。但是，该项工艺在使用的过程中，不仅要采用特定的渗透性浓生理盐水，还要简化各项工艺流程，针对该项工艺技术依然需要不断提高其应用性。现阶段，普遍采用预处理与膜浓缩综合执行的方式，对浓生理盐水进行不断地压缩，将其污水中的TDS 质量浓度控制在一定范围。通过这种工艺技术的应用，能够控制后续蒸发器的生产规模，有效地降低早期的资本投入，具有良好的经济效益，可以有效提升节能效果[6]。

4.6 高级氧化技术

随着技术水平的提高，大型火力发电厂进行的污水排放，复杂程度越来越高，有机物类型多样。同时为了充分地响应节能环保号召，满足当前绿色生产的需求，需要推动高级生物氧化技术在污水处理领域的发展，不断地运用各种新型的抗氧化技术，以实现良好的技术效果[7]。

5 结语

基于经济的飞速发展，人们的电力需求也在不断地增加，推动了电力工业的发展。与此同时，也逐渐暴露出环境污染以及资源浪费的问题。当前，在节能环保的政策背景下，大型火力发电厂不断推进脱硫废水零排放技术路线的探索和研究，应用多种工艺技术，显著增强了发电厂的废水处理能力，确保零排放目标的实现，维护了我国生态环境的平衡，有效地保护自然环境，促进社会、经济以及环境效益的统一。