林娟娟

摘 要：我國燃煤發(fā)電排放的大氣污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和煙塵，隨著火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，已經(jīng)實現(xiàn)了有效控制。我國燃煤電廠脫硫二氧化硫主要是采用石灰石濕法脫硫，在實際運(yùn)行中脫硫廢水已經(jīng)成為廢水處理當(dāng)中最復(fù)雜、難度最大的一類 。隨著環(huán)保形勢的日益嚴(yán)格，以及《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知》（國發(fā)[2015]17 號）的發(fā)布與執(zhí)行，燃煤電廠脫硫廢水零排放也逐漸成為關(guān)注重點(diǎn)。本文重點(diǎn)分析了燃煤電廠脫硫廢水零排放的相關(guān)可行技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出進(jìn)一步優(yōu)化完善脫硫廢水處理的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；水處理；脫硫廢水；零排放技術(shù)

1燃煤電廠脫硫廢水主要來源及特性

1.1脫硫廢水來源

現(xiàn)在，在國內(nèi)和國外燃煤電廠應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)就是石灰石-石膏方式，其原理非常簡單，可以有效脫除二氧化硫氣體，并且還能對控制液體當(dāng)中的顆粒濃度進(jìn)行有效控制。但是為了維持內(nèi)部的物質(zhì)平衡，必然產(chǎn)生一些廢水的排放，即脫硫廢水，脫硫廢水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、cl-具有很高的濃度，同時還含有一定量的COD，重金屬等，其中很多的物質(zhì)都是國家在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中重要提出要處理的污染物，脫硫廢水對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，由此可見對于燃煤電廠的脫硫廢水零排放十分必要。

1.2 脫硫廢水主要特性

第一，水源質(zhì)量不穩(wěn)定。脫硫廢水水質(zhì)受到石灰石純度、煤種類以及脫硫氧化風(fēng)量等因素的影響，所以即使在同一脫硫裝置中不同的時間段內(nèi)水質(zhì)也存在很大的差異；第二，含鹽量比較高。在脫硫廢水中，通常含鹽量控制在10000～40000 mg/L之間；第三，懸浮物質(zhì)含量比較高。在脫硫廢水中，懸浮物的濃度質(zhì)量受到燃煤種類的變化和脫硫運(yùn)行工作狀況的影響，通常在15000～30000mg/L之間，并且絕大部分的電廠脫硫廢水能夠在2～3小時之內(nèi)自然的澄清，還有一少部分的廢水在很長一段時間內(nèi)很難自然澄清。

2燃煤電廠脫硫廢水的處理工藝

2.1多效蒸發(fā)和結(jié)晶的工藝

一般，燃煤電廠處理脫硫廢水都會采用多效蒸發(fā)和結(jié)晶的工藝。其中蒸發(fā)的系統(tǒng)分為四個部分即預(yù)熱部分、熱能回收部分、結(jié)晶部分、附屬系統(tǒng)。一般都是將廢水排入到統(tǒng)一的器皿中，隨后放入熱交換的水箱中，排放退熱的氣體，保證水的零污染排放。在燃煤電廠中，石灰碳酸鈉軟化+MED蒸發(fā)濃縮+結(jié)晶工藝是一種經(jīng)常見到的工藝，就是在進(jìn)行預(yù)處理過程中徹底的清除硬度離子，之后再通過澄清和過濾的方式進(jìn)行處理，還要采用多效蒸發(fā)儀器對廢水進(jìn)行濃縮，最后進(jìn)入結(jié)晶器中制作結(jié)晶鹽。該工藝是把硬度和重金屬離子聯(lián)合在一起進(jìn)行清除，蒸發(fā)結(jié)晶裝置不會產(chǎn)生污垢。除此之外，由于脫硫廢水的硬度比較高，堿度非常低，因此通常情況下對廢水進(jìn)行軟化處理時會選擇石灰和碳酸鈉兩種相結(jié)合的方式，這樣經(jīng)過軟化之后的水資源過濾之后進(jìn)入到多效蒸發(fā)系統(tǒng)，廢水經(jīng)過蒸發(fā)處理之后水質(zhì)能夠達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

2.2機(jī)械蒸汽再壓縮處理工藝

目前，雖然臥式噴淋水平管膜蒸發(fā)器得到了廣泛應(yīng)用，但是在脫硫廢水處理的時候不適應(yīng)，主要是因為其需要使用阻力比較大的噴頭，如果水流速度沒有得到有效控制在水平管道上就非常容易結(jié)垢。目前，廢水排放技術(shù)領(lǐng)先的公司都是采用立式降膜蒸發(fā)器，立式降膜蒸發(fā)器與臥式蒸發(fā)器相較，前者的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，在使用過程中要優(yōu)于臥式蒸發(fā)器，該技術(shù)包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶系統(tǒng)，是當(dāng)前比較有效的一種處理脫硫廢水的方法。這一技術(shù)的工作原理是指在對鈣和鎂離子進(jìn)行軟化和去除的同時，添加適量防止污水結(jié)垢的阻垢劑，之后采用脫氣儀器將空氣和溶解的CO2去除，并且在蒸發(fā)器中將廢水蒸發(fā)掉，該技術(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)的應(yīng)用主要靠經(jīng)驗的積累。

2.3新型廢水噴霧蒸發(fā)處理

煙道蒸發(fā)是一種比較新型的廢水噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)，主要是把脫硫廢水中的泵輸送到灰塵清除儀器前的煙道，然后再通過利用壓縮空氣在煙道內(nèi)部霧化煙道，再將霧化之后的廢水快速的蒸發(fā)掉；做好此工作之后廢水中的固體物，包括重金屬、雜質(zhì)以及各種類型的金屬鹽等，將其與灰塵一起進(jìn)入到電灰塵處理器中，并且被電極捕捉；最后隨著灰塵一起向外部排出去，

3一體化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展

各項工藝之間存在很大差異，而且使用技術(shù)也有所不同。雖然CuO吸附法脫硫脫硝技術(shù)相對比較成熟，但由于很多工業(yè)都是傳統(tǒng)工業(yè)，在使用中對溫度和穩(wěn)定等有很高的條件，使得該技術(shù)的應(yīng)用受到很大制約。但就長期發(fā)展來看，由于燃煤電廠對這些技術(shù)的使用中造成一些負(fù)面影響，所以還需對這項技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，讓其一體化的發(fā)展更加符合燃煤電廠的需求和社會發(fā)展的需求。

4燃煤電廠零排放技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益

4.1燃煤電廠零排放技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益

在國家環(huán)保政策的強(qiáng)勢推進(jìn)下，我國燃煤電廠超低排放技術(shù)獲得了快速的發(fā)展，各燃煤電廠也不遺余力加大了對超低排改造技術(shù)的攻關(guān)力度，引進(jìn)了大量的脫硫、脫銷、除塵等主流設(shè)備和技術(shù)，這些設(shè)備和技術(shù)的投入勢必會增加燃煤電廠的運(yùn)營成本。如媒體報道數(shù)據(jù)顯示，如山西大唐國際運(yùn)城發(fā)電分公司1#機(jī)組超低排放改造單位運(yùn)行成本大致增加0.0176元/（kW·h），山西漳澤電力蒲州發(fā)電分公司單位運(yùn)行成本增加0.00754元/（kW·h）等，但是，其卻能有效降低燃煤電廠廢物排放對我國大氣及生態(tài)環(huán)境造成的污染，因此是值得的。

4.2燃煤電廠零排放技術(shù)環(huán)境效益

以山西大唐國際運(yùn)城發(fā)電有限責(zé)任公司1#機(jī)組超低排放改造為例，據(jù)運(yùn)城市環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，2015年1#機(jī)組年均排放濃度為：二氧化硫107.4mg/m3，氮氧化物60.57mg/m3，煙塵22.82mg/m3，改造后監(jiān)測排放濃度分別為：二氧化硫21mg/m3，氮氧化物36mg/m3，煙塵3.23mg/m3?？梢?，施行超低排放技術(shù)改造后，各項污染物排放濃度均大幅下降，說明改造技術(shù)有利于燃煤電廠的污染減排。運(yùn)城市2015年二氧化硫排放量為13.4297萬噸，氮氧化物排放量為9.5587萬噸，煙塵排放量為7.4526萬噸。其中，單機(jī)30萬兆瓦以上機(jī)組二氧化硫排放量為1.4626萬噸，氮氧化物排放量為1.6358萬噸，煙塵排放量為0.1923萬噸。實施超低排改造后，二氧化硫排放量下降至0.4521萬噸，下降69.1%；氮氧化物排放量下降至0.7991萬噸，下降51.1%；煙塵排放量下降至0.0585 萬噸，下降69.4%，說明超低排放減排效益顯著，這對于保障我國環(huán)境穩(wěn)定、長久運(yùn)行具有重要的作用。

結(jié)語：

在我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，煙氣排放對環(huán)境造成很大污染，我國對煙氣排放中脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究更為迫切。目前，對脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究還處于起步階段，我國在對其進(jìn)行選擇的時候，要根據(jù)自身需求，合理選擇技術(shù)，讓其在燃煤電廠煙氣排放凈化中發(fā)揮重要作用。同時，一體化技術(shù)也是當(dāng)下比較流行的技術(shù)，讓煙氣對環(huán)境的污染降到最低，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展。

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