楊超玉

山東神華山大能源環(huán)境有限公司 山東 濟南 250014

1、前言

燃煤鍋爐煙氣脫硫有多種方法，根據(jù)脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的形態(tài)不同可以分為：濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)因其脫硫效率高、反應(yīng)快、技術(shù)成熟等特點，在脫硫技術(shù)中一直占主導(dǎo)地位。燃煤煙氣濕法脫硫為保證設(shè)備安全及反應(yīng)效果，需根據(jù)塔內(nèi)的氯離子濃度及時排出脫硫廢水。脫硫廢水具有“高硬度、高鹽分、高濁度、強腐蝕性”的特征，成分復(fù)雜、處理難度大，本文對重點的脫硫廢水處理技術(shù)進行研究。

2、脫硫廢水處理工藝現(xiàn)狀

目前脫硫廢水的處理技術(shù)主要包括達標排放技術(shù)和零排放技術(shù)兩類。達標排放技術(shù)多采用“三聯(lián)箱”工藝（化學(xué)沉淀法），脫硫廢水經(jīng)中和、絮凝、沉淀、澄清處理，降低脫硫廢水中的懸浮物、氟離子、重金屬等污染物濃度后達標排放或綜合利用，處理后的水質(zhì)可滿足《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標》(DL/T997-2006)要求。但由于該標準未規(guī)定Cl-排放濃度限值，經(jīng)絮凝、沉淀處理后Cl-含量可達5000～40000mg/L，如外排會產(chǎn)生不良影響?，F(xiàn)階段，多數(shù)電廠將脫硫廢水用于廠內(nèi)渣水系統(tǒng)補水、煤水系統(tǒng)補水或輸送至灰場進行干灰拌濕。

脫硫廢水零排放技術(shù)主要是采用軟化預(yù)處理工藝減少廢水中的重金屬及致垢離子，再通過反滲透、正滲透、電滲析等膜濃縮工藝或多效蒸發(fā)濃縮工藝對廢水進行濃縮減量化，濃縮后的廢水含鹽量往往達到100000mg/L以上，且主要鹽分為氯化鈉和硫酸鈉，這部分濃水可用于干灰拌濕，無法用于干灰拌濕的電廠，要進一步通過煙氣余熱噴霧蒸發(fā)干燥、多效蒸發(fā)結(jié)晶或機械再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶等。

3、相關(guān)技術(shù)

3.1 化學(xué)沉淀法

中和+沉淀+絮凝工藝屬于化學(xué)沉淀處理方法，是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的脫硫廢水處理工藝，目前我國絕大多數(shù)電廠脫硫廢水處理改造工程采用中和+沉淀+絮凝工藝。中和+沉淀+絮凝工藝俗稱三聯(lián)箱沉淀法，主要是通過中和、沉淀、絮凝等工藝去除脫硫廢水中的重金屬和懸浮物等污染物。該工藝主要包括勻質(zhì)、堿化處理、混凝處理、加入硫化物（形成重金屬的硫化物沉淀，以補充氫氧化物沉淀的不足）以及絮凝反應(yīng)和泥渣脫水處理等幾個步驟。另外由于廢水中存在SO32-、Mn2+等還原性物質(zhì)及有機物，ρ(COD) 可高達600 mg /L以上，因此三聯(lián)箱工藝一般需增設(shè)相應(yīng)氧化處理工藝，實際運行中主要通過鼓入空氣或投加次氯酸鈉等方式進行處理。

3.2 吸附法

吸附法處理脫硫廢水具有去除率高、穩(wěn)定性好、無二次污染或二次污染小、可重復(fù)使用等優(yōu)點。常用吸附劑包括礦物、活性炭、活性氧化鋁、金屬氧化物、納米材料、鐵配合物和生物吸附劑。目前，研究人員將各種吸附機理與加載方法相結(jié)合，重點對吸附劑進行改性和增強，以達到良好的吸附效果。為了解決這一問題，研究人員嘗試在復(fù)雜條件下在固體載體表面制備多孔固體鐵材料?；钚蕴渴枪I(yè)上常用的固體載體，可促進納米材料的回收，節(jié)約成本。由于脫硫廢水屬于高鹽廢水，而廢水中大量無機離子的存在會與大多數(shù)吸附劑吸附重金屬時產(chǎn)生競爭或抑制作用，因此目前大多研究仍然停留在實驗階段。

3.3 絮凝法

電絮凝是近年發(fā)展起來的一種的廢水處理技術(shù)，具有絮凝活性高、設(shè)備體積小，操作簡單、無需外加化學(xué)試劑等特點。該技術(shù)是電化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)、氣浮等多種因素相互耦合的過程，其主要反應(yīng)機理是以鋁、鐵等金屬為陽極，在直流電的作用下，陽極被溶蝕，產(chǎn)生Al、Fe等離子，再經(jīng)水解、氧化等化學(xué)反應(yīng)過程，產(chǎn)生各種具有凝聚作用的羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物以及氫氧化物。電解產(chǎn)生的絡(luò)合物能使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀而分離，同時也具有去除水中的有機物、細菌、濁度的作用。鑒于電絮凝工藝無需加藥、占地面積小、對重金屬具有一定去除作用的技術(shù)特點，越來越多的火電廠脫硫廢水和含煤廢水改造工程開始選擇使用電絮凝工藝。但在實際工程中，電絮凝處理火電廠脫硫廢水仍存在穩(wěn)定性差、阻力大、反洗周期短、F-、汞等污染物處理效果差等缺點。

3.4蒸發(fā)法

蒸發(fā)法是廢水零排放處理中的常用方法之一，也是實現(xiàn)脫硫廢水零排放的主流技術(shù)。蒸發(fā)法的工藝原理是進入蒸發(fā)器的廢水通過加熱或換熱方式，廢水中的水分逐漸汽化蒸發(fā)成水蒸汽，水蒸汽經(jīng)冷卻后重新凝結(jié)成水進行重復(fù)利用，而廢水中的溶解性固體被截留在蒸發(fā)殘液中，隨著水分不斷被蒸發(fā)，濃縮倍數(shù)不斷提高，最終溶解性固體以晶體形式析出。蒸發(fā)法根據(jù)加熱或換熱形式不同分為自然蒸發(fā)、多效蒸發(fā)、煙道噴霧蒸發(fā)、機械壓縮蒸發(fā)等多種形式。自然蒸發(fā)因占地面積大、易產(chǎn)生異味飄散和污水泄漏等問題，應(yīng)用受到很大限制。煙道噴霧蒸發(fā)易引起煙道壁和底部積灰、結(jié)垢，嚴重時對主機運行造成影響。機械壓縮蒸發(fā)將蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的原本需要冷卻水冷凝的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機壓縮后，提高壓力和飽和溫度，增加熱焓，再送入蒸發(fā)器作為熱源，替代新鮮蒸汽循環(huán)利用，二次蒸汽的潛熱得以充分利用，同時還省去了二次蒸汽冷卻水系統(tǒng)，節(jié)約大量冷卻水。機械壓縮蒸發(fā)也因其節(jié)能和運行成本低的優(yōu)點得到越來越廣泛的應(yīng)用。

4、結(jié)束語

隨著排污許可制度的深入，燃煤電廠面臨脫硫廢水達標排放改造，而近年來批復(fù)的環(huán)評報告書按照水資源管理部門要求，脫硫廢水或全廠廢水需達到零排放。燃煤電廠濕法煙氣脫硫產(chǎn)生的脫硫廢水成分復(fù)雜、處理難度大，要做好相關(guān)技術(shù)研究工作還需要有關(guān)工作人員共同努力。