李德

摘 要：從某種程度上講，在現(xiàn)代化社會進步發(fā)展過程中，盡管電廠在其中發(fā)揮著關鍵性作用，同時也為社會提供了相對充足的能源。然而，在其實施運行期間，往往會產生大量脫硫廢水，進而影響到環(huán)境污染情況，阻礙社會經濟可持續(xù)發(fā)展。所以，這種情況下，相關人員必須要就脫硫廢水處理的相關技術與方法實施仔細研究，積極尋找合理化的脫硫廢水技術，降低電廠對環(huán)境的污染。該文就電廠脫硫的廢水處理技術與應用展開詳細論述。

關鍵詞：電廠 脫硫 廢水處理 技術應用

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0036-03

在社會發(fā)展背景之下，不管是在人們日常生活還是生產過程中，電氣設備都得到了較為廣泛的使用，這就需要更多電力保證設備正常運轉。但是，目前雖然電力行業(yè)在水電或者是清潔能源上獲得了快速發(fā)展，然而燃煤機組的比例依然很大[1]。在燃煤過程中，往往會產生大量有害氣體或者是有害雜質。因此，相關人員應該在電廠系統(tǒng)當中適當增加處理設備，從而實現(xiàn)部分有害物質的徹底化清除，然而，一般情況下，部分硫化物是很難被徹底清除的，有一部分會殘留到水中，最終形成脫硫廢水，對環(huán)境造成嚴重影響。在實際工作中，相關專家學者應強化電廠脫硫廢水處理手段與技術研究，減少電廠廢水對環(huán)境的影響[2]。

1 電廠脫硫廢水處理的必要性分析

近幾年來，在國民經濟不斷進步發(fā)展的前提下，電力需求增長速度日益加快，而燃煤發(fā)電為電源供應主體之一，其機組設備數(shù)量也在不斷增多，造成燃煤量大增，最終導致燃煤區(qū)域性問題與全球性環(huán)境問題越來越突出。在此背景之下，已經有大量火力發(fā)電廠研發(fā)投入了相應的煙氣脫硫系統(tǒng)，借助科學化的煙氣脫硫技術對硫氧化物實際排放情況進行合理化控制處理[3]。但是，脫硫工藝通常情況下是運用濕法脫硫方法進行脫硫的，其中會帶來大量廢水，而且廢水當中的重金屬離子相對較多，若是廢水直接排放出來，則會對環(huán)境造成嚴重污染。所以，相關人員應高度重視廢水處理問題，從而使廢水可以達到標準化排放要求。

采用鍋爐煙氣濕法方法進行脫硫的時候，其廢水來源一般是吸收塔排放出來的水，為了在一定程度上維持漿液循環(huán)系統(tǒng)平衡，避免氯濃度超標，則必須要促進部分廢水的順利排出，其來源包括石膏脫水以及清洗系統(tǒng)。從廢水成分上進行分析研究，可以得出，廢水當中含有非常多的雜質，有大量懸浮物、重金屬以及硫酸鹽等[4]。煙氣重金屬元素大部分都會富集到亞微米級固體顆粒中，還有少量原色會存在與煙氣中，其型態(tài)則是區(qū)別于大部分顆粒的，通常以氣體型態(tài)存在。此外，石灰石當中也有部分重金屬元素，包括Hg金屬以及Cd金屬等，在石灰石轉化為漿液的整個過程中溶解到漿液中，之后再混入脫硫廢水。通常情況下，大多數(shù)金屬離子的毒性都是非常大的，且很多重金屬離子都是沒有相應自凈能力或者是降解能力的，將會隨水體借助生物鏈進行富集，最終危害動植物生命。

2 電廠脫硫廢水的特點與影響因素分析

2.1 電廠脫硫廢水的特點分析

電廠運行整個過程中，通常情況下都會產生非常多的脫硫廢水，進而對環(huán)境造成大量污染，并影響多種設備的正常運用。此外，在設備與廢水進行接觸，并經過長時間腐蝕之后，設備安全性就會受到威脅，損害設備性能?？梢詫⒚摿驈U水的特點進行如下概括：第一，水質是呈現(xiàn)出偏弱酸性的，當我們對脫硫廢水實施測試的時候將會發(fā)現(xiàn)，脫硫廢水實際酸堿值會固定在50.0。第二，廢水當中的懸浮物相對較多，多的時候可以達到上萬mg/L，而少的時候則會達到上千mg/L。第三，廢水中還有部分有害物質，包括汞、鎘以及鉛等元素。第四，廢水中鹽類物質相對較多，包括硫酸鹽以及亞硫酸鹽等[5]。

2.2 電廠脫硫廢水的影響因素

從某種程度上講，在燃煤電廠正常運作的整個過程中，主要燃料就是煤炭，所以煤炭質量的好壞將會直接關系到脫硫廢水的數(shù)量多少，進而影響到脫硫廢水處理工作的開展情況。若是煤炭當中的相關硫元素相對越多，則會產生非常多的二氧化硫氣體，這種情況下，對氣體進行處理的時候，則脫硫廢水濃度就會增加，與此同時，脫硫廢水實際排放量也會相應增加。當氯元素含量相對來說比較多的時候，則所排放出來的煙氣當中的氯就會變得非常多，為防止其對設備的嚴重腐蝕，則往往會在一定程度上提升脫硫漿液實際使用效率與數(shù)量[6]。與此同時，在處理氣體污染情況或者是針對雜質進行相關處理的時候，則必須要用到石灰石，但是一般情況下，石灰石當中都是會存在一定量鎳微粒以及鋅微粒的，在處理期間，就會將大量微粒存留到廢水當中去，在脫硫廢水中呈現(xiàn)大量重金屬元素。

3 電廠脫硫廢水處理原理分析

3.1 氫氧化物沉淀原理

借助氫氧化物沉淀方法進行廢水處理的時候，首先需要在廢水當中加入一定量的石灰乳或者是堿性化學試劑，將pH值控制到6～7，從而為接下來的工藝應用創(chuàng)造良好條件。此外，通過這一環(huán)節(jié)的應用能夠有效去除廢水當中的氟化物以及重金屬等。之后，再在廢水當中加入適量的絮凝劑、石灰乳以及有機硫等，進一步對廢水pH值進行調整，一般情況下需要調節(jié)到8～9之間，使其以金屬氫氧化物以及硫化物形式進行沉淀，實質上這些物質都是不溶于水的，所以能夠獲得很好的廢水處理效果，達到排放標準。從某種程度上講，氫氧化物沉淀操作步驟相對簡單便捷，其脫除效率也比較高，可以被很好地應用到脫硫廢水處理工作中。

3.2 硫化物沉淀原理

實質上，并不是任何重金屬都能夠借助石灰漿進行沉淀，比如當廢水當中存在Cd元素或者是Hg元素的時候，若是單純性運用石灰乳進行中和，則難以形成氫氧化物沉淀。所以，在實際工作過程中，還必須要按照相關比例加入一定的沉淀劑，比較常見的沉淀劑就硫化物。具體來說，相關工作人員可以向廢水當中加入相應的硫化氫以及硫化銨或等硫化物，在預處理基礎上生成難溶于硫化物的沉淀物質，進而實現(xiàn)分離凈化效果。從廢水處理原理角度出發(fā)，主要是因為硫化物溶度積相對來說比較低，所以，沉淀過程往往會在絡合劑基礎上進行。將其與中和沉淀法進行對比，硫化物沉淀優(yōu)點在于重金屬硫化物在溶解度上低于氫氧化物，pH值也在7～9之間，一般情況下，處理之后的廢水并不需要再次中和。缺點則在于，沉淀物顆粒相對較小，非常容易形成膠體，而且沉淀劑會有所殘留，可能會形成硫化氫氣體，進而對廢水造成二次污染。

4 電廠脫硫的廢水處理技術與應用研究

4.1 常規(guī)廢水處理技術的應用

現(xiàn)階段，燃煤發(fā)電是一種相對來說比較古老的模式，其實在很久之前，廣大人民群眾就已經開始重視脫硫廢水了，而且已經對廢水處理技術進行了相關研究，將其很好地運用到了實際工程工作當中去了，尤其是對脫硫廢水開展了一系列研究。具體來說，比較常見的常規(guī)廢水處理技術可以總結為以下兩種：第一種是專業(yè)化的沉降池處理方法，主要是借助自身重力元素，把廢水當中的相關顆粒物有效沉淀到水體的底部位置，然后再對相關顆粒物質實施科學化清理。所以，這種情況下廢水在沉降池的實際滯留時間相對來說比較長[7]。而且運用該方法實施廢水處理的過程中，在顆粒物質處理上相對細致，其處理效率也會相對較高，而且投入成本也相對較低，然而有一個不好的地方就是難以對廢水當中所含有的重金屬物質或者是鹽類物質進行合理化處理，往往不能夠達到標準化要求。所以，目前，在運用沉降池進行污水或者是廢水處理的時候，一般情況下都是將其作為初始環(huán)節(jié)，對廢水實施預處理。第二種，就是我們所說的化學沉淀方法，運用這種方法進行廢水處理期間，主要是運用向廢水當中適當加入石灰石處理劑以及凝絮劑等方式，借助上述化學物質，使其與廢水中的重金屬或者鹽類物質相互反應，最終達到廢水處理的目的[8]。總而言之，在應用這種方法實施廢水處理的時候，其實是能夠對所有物質都實施清理的，然而所清理的效果并不能盡如人意，處理效果往往相對較低，清理不徹底，而且就處理完后廢水進行研究分析可以得出，污染物質含量降低的幅度不大。不可以將處理好的水用到自然水體當中或者是其他工藝當中去，且廢水處理的成本也不低，已經很少在運用該種方法進行廢水處理了。

4.2 深度處理技術的應用

針對脫硫廢水進行深度處理的時候，往往會采用兩種技術進行處理：第一種就是生物廢水處理技術，借助該技術實施廢水處理的時候，主要是運用微生物就相關物質實施有效分解，然后實現(xiàn)廢水當中相關有害物質的自然分解，之后再將其轉化為一定的絮狀物，做到對廢水的徹底清理[9]。在運用該種方法進行處理的時候，我們可以結合氧氣使用情況進行合理劃分，具有可以劃分成三種方式：首先是有氧處理；其次是厭氧處理；最后是缺氧處理。針對不同物質，在實際處理過程中要選擇不同的處理方式來操作，比如在針對BOD5實施處理的時候，一般會采用有氧方式處理，針對重金屬鹽類物質進行處理的時候，則會適當選擇厭氧或者是缺氧處理方式來操作。運用以上方式開展廢水處理的時候，是完全可以將重金屬物質進行科學處理掉的，然而，有的時候會形成一些其他的對人身體有一定影響的物質，最終引發(fā)二次污染。第二種則是混合零價鐵處理技術，采用該種處理方式進行操作的時候，可以將相關廢水當中存在的鹽類物質實施徹底清理，然而一般情況下，隨著清理工作的逐步進行，則零價鐵會慢慢跳出來，最終形成一層相對較薄的薄膜，對廢水以及零價鐵進行了相應阻隔，從根本上抑制對廢水的科學處理。

4.3 零排放處理技術的應用

目前，電廠脫硫廢水處理工作當中，零排放技術是一項相對來說比較先進的技術，運用該技術實施處理的時候，可以結合處理方式上的差異，將會劃分成以下三種類型：第一種是脫硫廢水以及粉煤灰混合處理技術，采用該技術實施廢水處理的時候，首先需要轉移污染物，之后再把廢水倒入粉煤灰中，這種做法主要是抑制粉煤灰運輸期間的粉塵飄散。然而，通常情況下，也會存在一定的重金屬或者是鹽類物質，進而對其性能造成嚴重影響，阻礙處理技術的有效運用。第二種是蒸發(fā)池技術，主要是借助高溫，實現(xiàn)水分蒸發(fā)[10]。具體來說，該技術的工作原理是加快蒸發(fā)速度，之后再配合其他方式進行處理，此外，運用蒸騰作用或者是鍵入噴霧快速蒸發(fā)設備的處理效果會大大增強，受燃煤電廠業(yè)主喜愛。第三種是煙道蒸發(fā)處理技術。具體來說，該技術實施主要是借助氣液兩相流噴嘴，實現(xiàn)脫硫廢水霧化，之后再往煙道當中進行適當噴灑，借助煙氣余熱實現(xiàn)廢水的完全化蒸發(fā)，保證廢水污染物可以有效轉化成鹽類或者說是結晶物。國內研究成果集中在蒸發(fā)特性分析與技術可行性分析上：首先，蒸發(fā)特性。我國相關專家學者已經借助模型實施了相關模擬，對煙氣溫度以及液滴粒徑等因素對蒸發(fā)時間的實際影響進行了探究，得出液滴粒徑越小，則煙氣溫度就會越高，蒸發(fā)時間越短。然而，仍然有部分學者忽視了其蒸發(fā)方面的特殊性，可以將其蒸發(fā)過程劃分為兩個階段，即所謂的等速蒸發(fā)以及降速蒸發(fā)。具體來說，等速蒸發(fā)主要是指液滴當中包含較多不溶性顆粒，會隨著蒸發(fā)的不斷進展，其液滴日益收縮，最終使顆粒間距離也不斷縮小，直到液滴表面形成硬殼，這種情況下，水的通路就會被限制，從而導致剩余水分難以蒸發(fā)。降速蒸發(fā)主要是指剩余水分借助擴散作用，最終達到液滴表面，影響擴散速度以及等參數(shù)。實質上，因降速蒸發(fā)將會造成實際蒸發(fā)速率的下降，甚至會使其低于等速蒸發(fā)的專業(yè)化數(shù)據(jù)?，F(xiàn)階段，日本學者已經將脫硫廢水蒸發(fā)進行了不斷細化，主要可以劃分為溫度上升階段、干燥階段、等速蒸發(fā)階段、硬殼形成階段以及沸騰階段，而且已經進行試驗證實了，因硬殼形成，其蒸發(fā)速率會遠遠慢于純水。其次，技術可行性。從某種程度上講，我國的大部分專業(yè)學者還是非常認同這種技術的，究其原因主要包括以下幾個方面：第一是因脫硫廢水造成的煙氣含塵量變小，進而影響到除塵器入口位置的實際含塵量，最終使得煙氣減溫增濕，促進除塵效率的大大提高。第二是脫硫廢水噴入煙道可以增加吸收塔入口煙氣的含濕量，有效地減少由于脫硫前后煙氣含濕量變化而引起水的損失，減少了煙氣脫硫工藝過程水的用量。第三是對腐蝕的影響，控制煙氣溫度在酸露點以上，不會造成除塵器等的腐蝕。但不可否認，此技術可能存在以下缺點：脫硫廢水中的大顆粒物質可能會造成噴嘴的堵塞與磨損，造成噴嘴霧化效果下降；脫硫廢水不能完全蒸發(fā)造成可能煙道的腐蝕穿孔。

4.4 其他廢水處理技術的應用

目前，除了以上集中廢水處理技術外，還可以總結出兩種處理技術，那就是人工濕地技術以及蒸汽濃縮蒸發(fā)技術。前者在實施廢水處理的時候，主要是借助地上動植物以及相關微生物的降解，實現(xiàn)廢水污染物的徹底清除，在具體利用期間，需要結合處理物質差異性，借助不同濕地實施操作，這種處理手法的效果相對來說還是比較好的，但是不足之處在于廢水處理的時候若是氯元素含量相對較高的話，則會對微生物產生影響，甚至會殺死部分微生物，進而降低處理效果；后者在進行廢水處理的時候，會分為三步進行操作：第一步是對廢水實施預處理，清除Ga離子以及Mg離子等，防止設備的損壞。第二步是實施高溫蒸發(fā)，確保廢水當中的水分可以順利被蒸發(fā)出來，形成濃縮水。第三步是把濃縮水置入結晶器，實現(xiàn)污染物的結晶，保證水分全部析出，達到處理目的。但是這種技術的缺點在于需要投入的成本非常大，難以在企業(yè)當中得到廣泛應用。

5 結語

總而言之，脫硫廢水處理是必須且必要的，國內現(xiàn)行的典型廢水處理方法均是基于脫硫除塵廢水的排放特征衍生而來，處理方法經過實踐驗證并得到了廣泛利用，使脫硫之后排出的廢水得到了充分處理，以達到合格的排放標準，從而很好地保護了我們的生存環(huán)境。

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