潘好偉1，楊圣超，馬 萍，劉 寅，張 亮，鄒 夢(mèng)

(1.新疆電力建設(shè)調(diào)試所有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000；2.國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引 言

由于煤炭在發(fā)電行業(yè)的大規(guī)模利用，燃煤發(fā)電機(jī)組被認(rèn)為是SO2最主要的人為來(lái)源。伴隨煤炭消費(fèi)高比例現(xiàn)狀的是我國(guó)嚴(yán)重的環(huán)境污染狀況，其中二氧化硫年排放量達(dá)11.0×106t。針對(duì)SO2排放量大的特點(diǎn)，我國(guó)燃煤電站均配置了相應(yīng)的脫硫處理系統(tǒng)，而濕法脫硫技術(shù)占據(jù)了我國(guó)脫硫技術(shù)市場(chǎng)份額的90%以上，這導(dǎo)致產(chǎn)生大量脫硫廢水，其具有復(fù)雜的組成和高污染的特征。因此，尋求一種高效、低成本脫硫廢液處理技術(shù)的特點(diǎn)符合當(dāng)前的背景。文中綜述了幾種常見(jiàn)的脫硫脫水處理技術(shù)，對(duì)于當(dāng)前工程應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。

1 煙氣脫硫廢水處理工藝

因?yàn)殡娬久摿蛳到y(tǒng)廢水的獨(dú)特性，用于處理脫硫廢水難度較大；另外，廢水中含有的金屬陽(yáng)離子對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康均有較大的危害性，所以有必要對(duì)廢水進(jìn)行嚴(yán)格的隔離處置。目前商業(yè)應(yīng)用的脫硫廢水處理方法主要有沉降法、微生物法、煙氣廢熱利用等。

1.1 沉降法

沉降法首先依靠靜置分離出廢水所含顆粒物，因此，十分有必要保障廢水在池內(nèi)有相當(dāng)充足的滯留時(shí)間。沉降法最大的好處體現(xiàn)在處理成本較低，對(duì)懸浮顆粒物在一定程度上有脫除效果，然而并不能對(duì)已溶解于水的可溶性金屬陽(yáng)離子化合物進(jìn)行很好的脫除，這與現(xiàn)在我國(guó)提前謀劃的超凈排放是不相匹配的，目前通常只作為其他技術(shù)的輔助處理，脫硫脫水的處理不能完全依靠此方法。

進(jìn)一步的深度脫除所溶陽(yáng)離子，需要經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀法，通常需經(jīng)過(guò)如下4個(gè)步驟。(1)中和。脫硫的廢液在一級(jí)隔槽靜置的同時(shí)添加入一定量的Ca(OH)2漿液，將廢液的pH值由5.5～6.0附近增加到8.5以上，這樣就使得絕大多數(shù)金屬陽(yáng)離子經(jīng)反應(yīng)形成溶解性很低的化合物。(2)重金屬沉淀。二級(jí)隔槽內(nèi)加入特殊的有機(jī)硫化試劑與Hg2+、Pb2+反應(yīng)生成極不易溶的硫化物進(jìn)而沉降在池底部。(3)絮凝。在三級(jí)隔槽中投入適量的試劑，將經(jīng)靜置沉降和化學(xué)沉降后的小顆粒物和難容金屬鹽類凝聚成大顆粒。(4)濃縮/澄清。在澄清/濃縮池中，經(jīng)凝聚后的大顆粒物沉積通過(guò)離心力濃縮成污泥，上部為凈水，以便循環(huán)使用。此方法的問(wèn)題在于對(duì)氯離子等可溶性陰離子沒(méi)有達(dá)到去除的目的，且運(yùn)行投入費(fèi)用高。

1.2 微生物法

微生物法是通過(guò)微生物來(lái)解決可經(jīng)生物降解的可溶性有機(jī)污染物。此類脫硫廢水處理一般需要通過(guò)有氧、無(wú)氧或缺氧段兩部分脫除?，F(xiàn)存電站首先使用有氧方式去除BOD5，再經(jīng)無(wú)氧或者缺氧的方式除掉金屬和營(yíng)養(yǎng)鹽類。微生物法能夠高效地脫除廢液中無(wú)法通過(guò)化學(xué)沉降形成凝聚物的硒、汞等此類重金屬。缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，造價(jià)高。

近年來(lái)，有學(xué)者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，利用Fe0能夠高效地降低廢液中所含的硒酸鹽的量，然而隨著反應(yīng)時(shí)間的推進(jìn)，F(xiàn)e容易發(fā)生鈍化現(xiàn)象，進(jìn)而影響其反應(yīng)活性。于是逐漸將Fe2+引到此處理系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)Fe0的反應(yīng)速率有了顯著的升高。研究顯示，混合技術(shù)對(duì)汞、硒的脫除效率幾乎可以達(dá)到100%。與微生物處理等技術(shù)相比，其投資費(fèi)用較低。但問(wèn)題是此技術(shù)現(xiàn)在還在工業(yè)化試驗(yàn)階段，技術(shù)成熟度不高，尚未投入使用。

1.3 利用煙道氣廢熱處理技術(shù)

煙道氣廢熱處理技術(shù)是通過(guò)專利噴嘴將脫硫廢水霧化，同時(shí)噴入除塵器之前的煙氣管路中，利用煙氣廢熱使液體經(jīng)換熱后蒸發(fā)，這樣液體所含的雜志將結(jié)晶成鹽類，隨原有煙氣中的飛灰一并被除塵器捕獲，達(dá)到了脫硫廢水處理的目的。該方法的特征是沒(méi)有實(shí)際存在的液體排出，從而不會(huì)形成額外的污染，投資與維護(hù)費(fèi)用低；占地面積小；動(dòng)力設(shè)備能耗低，并不涉及其他的能量投入；不形成固體廢物。

現(xiàn)在的研究主要集中在脫硫廢水蒸發(fā)特性以及技術(shù)的可行性分析兩個(gè)方面。

①蒸發(fā)特性

相關(guān)文獻(xiàn)利用數(shù)值模擬手段，研究了煙溫、液滴粒徑等因素對(duì)蒸發(fā)特性的影響。認(rèn)為液滴粒徑越大、煙氣溫度越低，需要蒸發(fā)的時(shí)間越長(zhǎng)。在已有電廠開展半工業(yè)級(jí)的實(shí)驗(yàn)，證明了如果特定質(zhì)量的脫硫廢水完全蒸發(fā)，蒸發(fā)過(guò)程中溫降是保持在合理的范圍內(nèi)。又有學(xué)者將脫硫廢水的蒸發(fā)過(guò)程細(xì)分為5個(gè)階段，即溫度上升階段、等速蒸發(fā)階段、硬殼形成階段、沸騰階段及干燥階段，并證實(shí)由于硬殼的形成，脫硫廢水的蒸發(fā)速率比純水慢。

②技術(shù)可行性分析

此技術(shù)得到廣泛關(guān)注，具有其可行性的原因有以下幾點(diǎn)：①因?yàn)閺U水導(dǎo)致的粉塵含量變化甚微，與除塵器入口含塵量濃度相比，量級(jí)很小，噴入適量的脫硫液反而能起到對(duì)煙氣降溫增濕，有助于提高除塵器對(duì)飛灰的捕捉；②廢水的噴入煙道提高了脫硫洗滌器進(jìn)口煙氣中的含濕量，避免了因脫硫造成的含濕量變化引起的水耗，大大控制了脫硫系統(tǒng)的水用量，提高了整體經(jīng)濟(jì)性。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著目前國(guó)家對(duì)環(huán)保要求日益嚴(yán)格，建設(shè)綠色生態(tài)的需求越來(lái)越廣泛，以火力發(fā)電企業(yè)為代表的傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)要想取得可持續(xù)性的發(fā)展，就需要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流。不能只注重廢氣的排放，水資源的利用也要引起重視，注重對(duì)新技術(shù)、新工藝的運(yùn)用。