王 赫

遼寧大唐國(guó)際錦州熱電有限責(zé)任公司

燃煤電廠濕法脫硫廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

王 赫

遼寧大唐國(guó)際錦州熱電有限責(zé)任公司

由于我國(guó)煤炭資源豐富，并且燃煤發(fā)電運(yùn)行可靠、技術(shù)成熟，因此長(zhǎng)期以來(lái)燃煤發(fā)電作為我國(guó)能源供給的主要來(lái)源。然而在燃煤電廠的運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生各種廢水，主要包括脫硫廢水、循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水、酸堿廢水和生活污水等。其中脫硫廢水因成分復(fù)雜、污染物種類多，成為燃煤電廠最難處理的廢水之一。本文主要研究燃煤電廠濕法脫硫廢水處理技術(shù)。

燃煤電廠；濕法脫硫；廢水處理技術(shù)

鍋爐煙氣脫硫(FGD)的方法很多，按脫硫劑的種類劃分，可分為以石灰石為基礎(chǔ)的鈣法、以碳酸鈉為基礎(chǔ)的鈉法、以氨氣為基礎(chǔ)的氨法、以有機(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)堿法，按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過(guò)程中的干濕狀態(tài)可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干法，其中石灰石濕法煙氣脫硫技術(shù)具有脫硫反應(yīng)速度快、設(shè)備簡(jiǎn)單、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)，在煙氣脫硫中占有主導(dǎo)地位。為防止脫硫設(shè)備腐蝕，保證石膏質(zhì)量，脫硫吸收塔需要排除一定量脫硫廢水，該廢水一般呈酸性，并含有大量的懸浮物、鹽類物質(zhì)、鈣鎂離子、氯化物、重金屬、COD和氟化物等，所含的成分多少主要取決于燃料的含硫量和脫硫工藝等因素，不易處理。

1 脫硫廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

火力發(fā)電廠是我國(guó)電力工業(yè)的主力軍，但也是工業(yè)用水和工業(yè)廢水排放大戶，隨著水資源的嚴(yán)重短缺和環(huán)境污染的日益加劇，廢水處理及其循環(huán)使用成為火力發(fā)電廠亟待解決的重要科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)?；痣姀S產(chǎn)生的廢水主要來(lái)自于水蒸汽循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、沖灰水系統(tǒng)、輸煤沖洗及除塵系統(tǒng)等。因其廢水種類繁多，且各種污水中污染物種類、含量以及排放量不固定，致使燃煤電廠污水成分相當(dāng)復(fù)雜，其中最難處理的就是煙氣脫硫廢水。煙氣脫硫廢水由沖灰水系統(tǒng)排出，了解脫硫廢水的水質(zhì)特性，處理脫硫廢水使其達(dá)標(biāo)排放或廢水回收利用，成為亟待解決的問(wèn)題。

2 燃煤電廠濕法脫硫廢水處理技術(shù)研究

2.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是目前國(guó)內(nèi)處理脫硫廢水最常用的方法，不僅能對(duì)石膏等副產(chǎn)品進(jìn)行綜合利用，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，而且處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。但是，該方法工藝復(fù)雜，適應(yīng)性差，由于國(guó)內(nèi)電廠所用燃煤來(lái)源容易改變，煤質(zhì)并不固定，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行加藥量與設(shè)計(jì)加藥量偏差過(guò)大的情況，有些電廠則因脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)或運(yùn)行存在問(wèn)題，使得廢水排量較大。此外，由于目前尚無(wú)化學(xué)藥劑可以去除Cl–離子，經(jīng)該方法處理后的廢水Cl–離子仍無(wú)法去除。因此，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，該方法在未來(lái)廢水處理中受到限制?；瘜W(xué)沉淀法工藝流程如圖1所示。

2.2 吸附法除砷

吸附法具有去除效率高，穩(wěn)定性好，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生二次污染，可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，在飲用水和工業(yè)廢水砷處理中備受青睞。常用吸附劑有礦物質(zhì)、活性炭、活性氧化鋁、金屬(氫)氧化物、納米材料、載鐵復(fù)合材料、生物吸附劑等，目前研究人員重點(diǎn)方向在吸附劑改性強(qiáng)化，以負(fù)載方式結(jié)合多種除砷機(jī)理達(dá)到良好吸附效果。鐵、鐵鹽及相關(guān)鐵氧化物對(duì)砷具有很強(qiáng)的選擇性配位能力，有關(guān)零價(jià)鐵、鐵屑、鐵鹽、水和氧化鐵(GFO)、羥基氧化鐵、磁性鐵等吸附除砷的研究均有報(bào)道，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于這些物質(zhì)顆粒細(xì)小，易造成堵塞流失，水頭損失大，直接工業(yè)化應(yīng)用比較困難。為解決這一問(wèn)題，研究人員嘗試將其固載到多孔固相負(fù)載體表面制備成復(fù)合型載鐵環(huán)境材料，固相負(fù)載體選擇有活性炭、礦物質(zhì)、腐植酸、新碳基材料等，其中介孔材料作為載體是熱門研究方向，同時(shí)將吸附劑以納米形式負(fù)載，可進(jìn)一步提升吸附能力。工業(yè)上常使用活性炭作為固相載體，便于回收納米材料，節(jié)約成本。

圖1 典型脫硫廢水化學(xué)沉淀處理工藝路程

2.3 蒸發(fā)法

蒸發(fā)法是廢水零排放處理中常用的方法之一，該工藝也被應(yīng)用于脫硫廢水的處理中。蒸發(fā)法的基本原理是：進(jìn)入蒸發(fā)器的廢水通過(guò)蒸汽或電熱器加熱至沸騰，廢水中的水分逐漸蒸發(fā)，水蒸氣經(jīng)冷卻后重新凝結(jié)成水而重復(fù)利用，廢水中的溶解性固體被截留在殘液中，隨著濃縮倍數(shù)的提高，最終以晶體形式析出。蒸發(fā)法已廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，既可以單獨(dú)使用，也可以與其他工藝聯(lián)合使用。

2.4 電絮凝法

電絮凝法是將吸附絡(luò)合與中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、氣浮等結(jié)合起來(lái)的處理方法，是利用電化學(xué)原理，在電流作用下陰極處水電解產(chǎn)生氫氣和OH–，陽(yáng)極(鐵或鋁等)電解產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子，在電場(chǎng)作用下OH–和金屬陽(yáng)離子發(fā)生遷移，在溶液中形成氫氧化物絮體。由于氫氧化物絮體具有巨大的比表面積和豐富的表面羥基，因此可以通過(guò)絮體的吸附等作用去除廢水中的污染物。同時(shí)，由于陰極產(chǎn)生氫氣的氣浮作用，將絮體上浮至溶液表面而分離。電絮凝法是一項(xiàng)較新的廢水處理技術(shù)，能有效處理重金屬?gòu)U水，該工藝具有成本低、占地面積小和效果好等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已逐步運(yùn)用于濕法脫硫的廢水處理中。但是電絮凝法也存在許多不足，如一般電絮凝不能去除廢水中的氯離子，而用高頻電絮凝法則存在電極壽命短和耗能高的缺點(diǎn)。目前電絮凝技術(shù)主要應(yīng)用于化工廢水和含油污水，在脫硫廢水處理中相關(guān)報(bào)道較少，內(nèi)蒙古某電廠計(jì)劃采用電絮凝方法處理脫硫廢水。

[1]劉海洋，夏懷祥，江澄宇，谷小兵，李葉紅.燃煤電廠濕法脫硫廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2016，(01)：31-35.

[2]馬雙忱，于偉靜，賈紹廣，柴峰，張潤(rùn)盤.燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2016，(01)：255-262.