电厂脱硫废水处理研究 7页

'电厂脱硫废水处理研宄摘要：本文主要分析了某电厂脱硫废水的主要来源，以及废水处理的工艺原理及工艺流程，分析技术中普遍存在的问题和处理优化的途径。关键字：脱硫废水处理；优化随着我国能源工业的发展以及大型燃煤电厂的兴建，燃料的用料也在不断地增加。同时电厂燃煤过程中排放的二氧化硫气体严重的造成了大气污染，所以采取脱硫技术己迫在眉睫止目前，烟气脱硫技术被认为是控制SO2排放量最有效的途径。国内电厂多采用石灰石-石膏湿式烟气脱硫技术，它被认为是世界上技术最成熟，应用最多的脱硫工艺。美国、德国和曰本是世界上最早进行石灰石-石膏脱硫技术的国家，美国自20世纪50年代开始研宄电厂烟气脱硫的技术。到1988年美国电厂运行的延期脱硫(FGD)控制容量为66000MW，占到燃电站总量的20%以上。由于发达国家最早进行脱硫技术的研宄，所以对废水的处理也比较早。一些发展中国家相对落后，再由于各个国家的煤种不同，引进发达国家对于脱硫技术的处理上也存在着一定的问题，所以本文根据对国内外脱硫废 水处理的技术进行对比，从而对脱硫废水技术进行分析并针对存在的问题提出优化的途径。一、脱硫废水处理的必要性以及废水的来源虽然脱硫废水在电厂总的废水排放量中占据的比例很小，但是它污染严重，含盐量非常高。它的杂质主要包括悬浮物、饱和亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多都是国家环保标准中必须要求控制的第一类污染物。废水中有机物（COD）主要来自于煤、工艺水和石灰石，其中COD的含量为150-400mg/L；氯离子的含量达到20000mg/L左右；浓浆液中的悬浮物高达60000mg/L。由于水质的特殊性，注定其处理难度也较大，其中重离子对环境污染比较严重，所以对脱硫废水的有效处理很有必要。其中电厂废水主要的污染水源有以下两个部分：（1）石灰石浆液里水分。根据脱硫工艺流程得知，经反应生成的石膏浆液里含水量很高，需经过真空皮带脱水机进行脱水才能够向外排放，同时这些废水中含有一些重金属离子产物和微量重金属。（2）工艺冲洗水。石灰石浆液管道和石灰石浆液都是浓度非常大的液体，很容易产生污垢导致堵塞，所以要经常用工艺水进行冲洗，在冲洗的过程中，冲洗水里也混入了石膏废水成分，污染成分还包括工艺水本身所附带的杂 质。、脱硫废水处理工艺废水处理系统是将脱硫工艺所产生的废水排入水质调节槽，经过废水处理装置中和、沉淀、絮凝、澄清、砂率、PH调节等过程，达到国家一级排放标准后将其排放。具体的工艺步骤如下：（一）中和：废水处理的第一步就是中和，它的主要内容就是在脱硫废水进入中和箱时加入5%的石灰乳溶液，将废水的PH值提高到9.0以上，使废水中重金属离子在酸碱中和的环境下生成难以溶解的氢氧化物沉淀。所有的金属离子产生氢氧化物时对PH的值有不同要求。例如三价金属离子沉淀的PH值一般不会超过二价金属离子的PH值。所以在废水中的电解质还会在一定的程度上对沉淀的PH值造成影响。二价与三价金属离子在变成微熔的氢氧化物后就会从废水中沉淀出来。其理想的PH值在9.0-9.5之间。（二）沉淀：沉淀的主要目的是将废水内的重金属离子，比如铅、汞、铜等和部分非金属如氟等全部去除。溶液的PH值是发生沉淀的前提条件。当PH为9时，去除重金属的效果比较好，重金属的质量浓度也会降低至相应的浓度。主要的原因是因为当PH升高时，各种重金属氢氧化物的溶度积常数小于离子积， 溶液达到饱和的状态时就会沉淀析出。还有另一个原因就是由于废水中的铁、镁离子等在碱性的条件下生成氢氧化物沉淀，与部分重金属离子发生共同沉淀，从而产生了比较明显的去除效果。（三）絮凝：在完成沉淀后废水中仍然存在着大部分悬浮物与胶体物质，这时就需要添加相应的混凝剂，使其凝聚成大颗粒从而进行有效的沉降。其中混凝剂包括硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化硫酸铁等。废水处理中的絮凝剂包括聚合FeCISO4,助凝剂PAM（阴离子型聚丙烯酰胺）。絮凝的具体步骤包括：将聚合FeCIS04原药稀释为0.75%,放入计量箱内计量并通过计量泵加入絮凝箱；PAM固体配成浓度0.1%的溶液，通过计量泵将它运输至絮凝箱出口管道。目的是为了进一步强化颗粒的成长过程，使细小的絮凝物变成粗大结实的絮凝体。（四）澄清：絮凝后的废水进入装有搅拌器的澄清池中，絮凝物沉积在底部形成污泥。大部分污泥经过污泥泵排放到板框式压滤机，小部分污泥作为接触污泥返回中和箱，提供整个沉淀过程中所需要的晶核。（五）污泥处理：如果污泥在澄清器底部累计到了一定的高度，则需要开启污泥输送泵，把污泥运输至板框压滤机中进行脱水处理。压滤机压出的滤液经 输送管道至溢流坑，溢流坑液达到设计的高位时则启动潜污泵将废液输送至中和箱并与刚产生的脱硫废水一起进入下个处理循环。压出的滤饼则由汽车运出。三、脱硫废水处理中存在的问题(1)成本问题：脱硫废水处理主要采用化学沉淀法，处理的过程中需要不断地加入药剂。脱硫废水所采用的药剂主要包括石灰粉、盐酸、硫酸氯化铁和PAM。PAM市场价格比较高，大多都是外国进口。石灰乳配置的工作量比较大，人工成本较高。据市场调查，2台300MW机组的药剂使用量每年大约为60-70万元。(2)排放问题：脱硫废水中含较高的氯离子，无法经化学沉淀法处理，因此脱硫废除处理后并不能直接排放或利用，从而造成废水系统投运率较低。(3)设备问题：混凝沉淀法的主要设备包括计量泵、刮泥机、板框压滤机、离心脱水机、仪表、石灰乳制备装置等设备。其中仪表、计量泵大部分为进口，对维护的要求高，维修周期长。石灰乳需要人工配置，人工成本较高，操作环境较差。板框压滤机和离心脱水机操作较复杂，冲洗程序频繁。泥饼的后续处理也是一个大问题，投运率比较低。四、脱硫废水处理优化途径 (1)节约成本的措施：为了进一步减少药剂的成本，我们可以在药剂投加前做优化试验，减少混凝剂加药量。在不加入混凝剂的情况下，只投加助凝剂也可以取得非常好的出水效果。另外可以在药剂的投加顺序上进行修改，先助凝剂后混凝剂也可以取得良好的处理效果。(2)解决排放问题的措施：许多环保部门不允许电厂将废水直接排放，我们可以采取排入其他系统统一处理的方式来处理废水。主要有以下几种：1.利用烟道气处理。主要方法是将废水雾化后喷入烟气，充分利用烟气所含的热量使废水蒸发，从而废水污染物转为结晶转出。2.与水力除灰一起处理。可以将脱硫废水排放至水力除灰的灰水中统一处理。主要的原理是利用絮凝的吸附作用，降低灰水中的悬浮固体的含量，包裹废水中重金属，降低重金属的浓度。(3)设备运行维护：设备停运后要及时对设备进行清洗，其中板框压滤机每次停运后必须清洗滤布。PH计、浊度仪等也应该及时清洗，保护探头。五、结语脱硫废水的处理主要针对的就是重金属离子、酸根等等。工艺流程中采用了中和、沉淀、絮凝的工艺化学流程。目前我国脱硫废水处理主要采用的方法就 是传统的加药絮凝沉淀方法，此方法运行成本高，设备故障率高，投运率较低。为了满足环保的要求，并根据电厂的实际要求，电厂要选择适合自身实际情况的废水处理工艺，并对脱硫系统进行优化处理，定期排放脱硫废水，满足环保的要求。参考文献[1]罗涛.烟气脱硫废水处理[J].华东电力，1999(2)：46-47[2]张涛.电厂烟气脱硫废水处理[J].环境工程，2009,27(4)[3]汤蕴雷.湿式烟气脱硫废水处理[J].华东电力，1997(12)：48-49[4]杨发祥.浅谈电厂脱硫废水及处理工艺[J].中国高新技术企业，2010(4)：105-106[5]禾志强.火力发电厂烟气脱硫废水处理工程实例[J].工业用水与废水，2008,39(5)：83-85'