魏震宇

遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司

燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用進展

魏震宇

遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司

隨著科學技術(shù)的不斷進步，不論是人們的生活中還是在企業(yè)生產(chǎn)中，都加大了各種電氣設(shè)備的使用，從而需要更多的電力來保證這些設(shè)備的運轉(zhuǎn)。而在我國，盡管目前電力行業(yè)在不斷的發(fā)展水電或清潔能源電力，但燃煤機組依然占有非常大的比例。在燃燒燃煤的過程中，會產(chǎn)生很多對環(huán)境造成污染的氣體或雜質(zhì)，所以，在電廠系統(tǒng)中會增加一些處理設(shè)備，將這些有害物質(zhì)進行清除，但是在清除的過程中，一些硫化物又會殘留在水中形成脫硫廢水，這些脫硫廢水也會對環(huán)境造成一定的影響。

燃煤電廠；脫硫廢水處理技術(shù)；研究與應(yīng)用進展

脫硫廢水的水質(zhì)直接決定了廢水的處理方法和工藝，而脫硫廢水水質(zhì)與火電廠所用煤種、脫硫裝置類型和操作工況等因素有關(guān)。下文將從脫硫廢水的水質(zhì)特點及影響因素出發(fā)進行研究。

1 脫硫廢水的水質(zhì)特點及影響因素

1.1 脫硫廢水的水質(zhì)特點

脫硫廢水的成分及濃度對處理系統(tǒng)的運行管理有很大影響，是影響處理設(shè)備的選擇、腐蝕等的關(guān)鍵性因素。脫硫廢水一般具有以下幾個特點。(1)水質(zhì)呈弱酸性：國外pH值變化范圍為5.0～6.5，國內(nèi)為4.0～6.0。(2)懸浮物含量高，其質(zhì)量濃度可達數(shù)萬mg/L。(3) COD、氟化物、重金屬超標，其中包括第1類污染物，如As、Hg、Pb等。(4)鹽分含量高，含大量的SO42-、SO32-、Cl-等離子，其中Cl-的質(zhì)量分數(shù)約為0.04。

1.2 影響脫硫廢水水質(zhì)的因素

脫硫廢水的水質(zhì)及水量主要受燃煤品質(zhì)、石灰石品質(zhì)、脫硫系統(tǒng)的設(shè)計及運行、脫硫塔前污染物控制設(shè)備以及脫水設(shè)備等的影響。圖1是影響脫硫廢水水質(zhì)主要影響因素的關(guān)系圖。

圖1 脫硫廢水水質(zhì)影響因素

在燃煤電廠運行的過程中，煤炭資源是主要的燃料，因此，其自身品質(zhì)的好壞，就會對脫硫廢水造成一定的影響。如果煤炭當中的硫元素越多，產(chǎn)生的SO2就會越多，從而在對其處理時，會產(chǎn)生濃度更高的脫硫廢水，同時，脫硫廢水的排放量也會增加。而如果氯元素的含量較多，排放的煙氣當中氯的含量相對較多，為了避免其對設(shè)備的腐蝕，就會提高脫硫漿液的使用，從而提高了脫硫廢水的數(shù)量。同時，在對污染氣體或雜質(zhì)進行處理時，還需要使用石灰石，而在石灰石當中，會存在一些鎳、鋅等微粒，在處理的過程中，就會將這些微粒存留在廢水中，從而使脫硫廢水中出現(xiàn)一些重金屬元素。

2 脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水的處理主要通過化學和機械方法分離重金屬和其他可沉淀物質(zhì)，常規(guī)處理采用中和、絮凝、沉淀和過濾等步驟，主要流程為：脫硫設(shè)備產(chǎn)生的弱酸性脫硫廢水由脫水系統(tǒng)輸送至中和箱，中和箱中的廢水通過加入石灰乳將pH值調(diào)升至9.5±0.3范圍以便沉淀大部分重金屬；在沉降箱中，加入有機硫進一步沉淀不能以氫氧化物形式沉淀出來的重金屬；在絮凝箱中，加入絮凝劑FeClSO4使顆粒長大以便沉淀；廢水流出絮凝箱后即加入助凝劑PAM，以產(chǎn)生易于沉降的大絮凝顆粒；在澄清/濃縮池中，懸浮物從廢水中分離出來后，沉積在澄清池底部，一部分通過污泥輸送泵，直接輸送到壓濾機，制成泥餅外運；一部分污泥作為接觸污泥通過污泥循環(huán)泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，獲得更好地沉降；出水箱安裝有pH值測量裝置，如果所測的pH值在范圍內(nèi)，輸送至排水口；若pH值超過了上限，需另加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定范圍；如果相反，pH值低于下限，需將廢水返回中和箱中進行再處理。

3 燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用

3.1 流化床法

流化床法主要用于去除水溶液中的重金屬離子，通過向流化床中加入Mn2+、Fe2+和氧化劑等，氧化劑分別把Mn2+和Fe2+氧化成MnO2和Fe3O4，并吸附在可溶性的重金屬離子表面，連續(xù)反應(yīng)可使廢水中的可溶性重金屬離子聚集長大，沉積下來。流化床工藝產(chǎn)生的污泥量相較物化法要少得多，對廢水中的部分可溶性重金屬離子去除效果較好，但也存在吸附不穩(wěn)定性等不足，且由于脫硫廢水水質(zhì)的特殊性與復(fù)雜性，對于其他的污染物去除率明顯較低，因此該工藝使用較少。

3.2 離子交換法

離子交換法是使液相和固相中的離子通過一種可逆性的化學反應(yīng)，液相中的某些離子會和離子交換劑進行互換反應(yīng)，從而達到分離的方法。離子交換劑包括離子交換樹脂、沸石、硫化煤等。離子交換法的處理容量大，能夠?qū)崿F(xiàn)比較難于分離的重金屬離子處理，可回用水和重金屬資源；缺點是運行成本高，再生廢液處理頻繁，不能直接用來處理高濃度的廢水。

Kocaoba等用陽離子交換樹脂AmberlitelIR120處理含鎘和鉻的廢水，最佳實驗條件下，去除率都可達到90%以上。Pehlivan等用陽離子交換樹脂LewatitMP64和LewatitMP500處理含Cr(Ⅵ)廢水，結(jié)果表明，LewatitMP64和LewatitMP500對Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH值分別為5.0和6.0，最佳加入量分別為0.40mmol/L和0.41mmol/L，且溫度升高吸附Cr(Ⅵ)能力下降。

[1]石秀芝.燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，(36)：104.

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