燃煤電廠脫硫廢水處理探討

水處理網(wǎng)訊:摘要：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(jìn)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。本文作者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗并加以反思，對燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;脫硫廢水;處理技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不論是在人們的生活中，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)在不斷地發(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。加強燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)研究與應(yīng)用具有重要意義，能夠更好地減少燃煤電廠對環(huán)境的影響。

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(dá)數(shù)萬mg/L。

(3)COD、氟化物、重金屬超標(biāo)，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?jǐn)?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。

(1)煤是脫硫廢水污染物的主要來源，煤種類的不同將會影響脫硫廢水的排放量：高硫煤的燃燒會產(chǎn)生更多的二氧化硫，會增加脫硫劑的用量，增加脫硫廢水的排放量;高氯煤的燃燒會增加煙氣中氯的含量，進(jìn)而增加脫硫漿液中的氯含量，為了防止脫硫系統(tǒng)的腐蝕，維持脫硫漿液中氯離子濃度在一定的水平，會增加脫硫漿液的排除，使脫硫廢水的排放量增加。

(2)脫硫廢水中的一部分污染物來源于石灰石，石灰石中的黏土雜質(zhì)含惰性細(xì)微顆粒、鋁及硅等物質(zhì)。同時，石灰石是脫硫廢水中鎳和鋅的重要來源。

(3)脫硫系統(tǒng)的設(shè)計及運行對脫硫廢水水質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在添加劑的使用、氧化方式或氧化程度以及脫硫系統(tǒng)的建設(shè)材料等方面。研究表明酸性添加劑的使用對脫硫廢水中的BOD5有很高的貢獻(xiàn)率;氧化方式或氧化程度對脫硫廢水中污染物的存在形式有重要影響，在強制氧化系統(tǒng)中或氧化充分的情況下，脫硫廢水中的硒以硒酸鹽的形式存在，而在非強制氧化系統(tǒng)中或是氧化不充分的情況下，硒以亞硒酸鹽的形式存在，Se(Ⅳ)的毒性比Se(Ⅵ)大，但Se(Ⅳ)可以通過鐵的共沉淀去除，而Se(Ⅵ)不易去除，只能通過生物處理的方法。耐腐性材料可以承受漿液中更高濃度氯離子的腐蝕，能增加脫硫漿液的循環(huán)次數(shù)，減少脫硫廢水的排放量。

(4)脫硫塔前污染物控制設(shè)備的影響主要指除塵設(shè)備和脫硝設(shè)備的影響。目前，沒有數(shù)據(jù)顯示除塵效率的增加能明顯的改善脫硫廢水的水質(zhì)：當(dāng)電除塵器的除塵效率由99.8%提升至99.9%時，理論上脫硫廢水的總懸浮顆粒物濃度會有略微下降，但是飛灰的細(xì)微顆?？赡軙黾用摿驈U水中揮發(fā)性金屬的含量，因此除塵效率的增加可能會對脫硫廢水中某些金屬的含量產(chǎn)生重要影響。

2 當(dāng)前脫硫廢水處理技術(shù)分析

2.1 預(yù)處理過程

廢水的預(yù)處理過程分為三個步驟：

(1)化學(xué)沉淀。

廢水中含有大量的鈣離子和鎂離子，想要去除這兩種離子，可以添加含有碳酸根或者氫氧根離子的藥劑，使鈣離子與鎂離子形成沉淀物，降低廢水的硬度。常用的藥劑有碳酸鈉以及氫氧化鈉，兩者都能使其形成沉淀物，相比于碳酸鈉，氫氧化鈉的來源廣、藥劑量少以及去除效果偏高。另外，根據(jù)所查資料，廢水中的鈣離子以及鎂離子可以與煙氣中的碳氧化物以及水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸鈣以及碳酸鎂物質(zhì)，這種技術(shù)充分利用了系統(tǒng)內(nèi)部條件，不需要添加任何外部物質(zhì)，有效節(jié)約了經(jīng)濟成本。

(2)混凝沉淀。混凝沉淀的目的是進(jìn)一步去除廢水中的雜質(zhì)。廢水經(jīng)過預(yù)處理第一步后，仍然含有懸浮物。所以，第二步加入PAM 或者PAC，利用攪拌器，在一定的速度下迅速攪拌藥劑和廢水，兩者充分融合，形成類似于雪花狀的絮凝物質(zhì)。該方法還是存在一定的劣勢，盡管去除效果能力良好，但是質(zhì)量較輕的懸浮物還是很難發(fā)生沉降效應(yīng)。另外，攪拌速度是一個難題，過快會較早形成絮凝狀物質(zhì)，容易打碎;過慢難以沉淀。

(3)過濾。過濾的目的是進(jìn)一步使固液分離，得到較為澄清的水質(zhì)。工業(yè)廢水一般采用過濾器或者膜過濾技術(shù)。過濾器是一種自動過濾技術(shù)，只需將處理過的工業(yè)廢水送入過濾器即可，不過過濾器的效果一般。膜過濾是一種新型的技術(shù)，它的優(yōu)勢在于過濾效果良好，而且膜的孔隙很小，過濾微小懸浮物占據(jù)優(yōu)勢;劣勢在于需要定期更換材料。

2.2 深度處理工藝

2.2.1 生物處理。生物處理是利用微生物處理可生物降解的可溶的有機污染物或是將許多不溶的污染物轉(zhuǎn)化為絮狀物。污染物的去除可通過有氧、無氧或缺氧段三種方式去除。一般電廠利用有氧方式去除BOD5，通過厭氧或缺氧的方式去除金屬或是營養(yǎng)鹽，微生物可以通過呼吸作用將硒酸鹽或亞硒酸鹽還原為元素態(tài)的硒，吸附在微生物細(xì)胞表面。

生物處理可以有效地去除脫硫廢水中的硒(降至μg/L 級)、汞(降至ng/L 級)等重金屬元素，但是其系統(tǒng)復(fù)雜，造價高且容易形成有毒的有機硒和有機汞，造成二次污染。

2.2.2 混合零價鐵技術(shù)(HZVI)

研究發(fā)現(xiàn)，利用零價鐵可以有效的減少廢水中的硒酸鹽或是亞硒酸鹽的含量，但是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鐵表面容易鈍化，影響零價鐵的反應(yīng)活性。后有學(xué)者將Fe2+引入零價鐵處理系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)零價鐵的反應(yīng)活性有了明顯提高。實驗研究表明，混合零價鐵技術(shù)對汞的去除效率達(dá)到99.99%(出水濃度<0.005μg/L)，硒的去除效率達(dá)99.8%(出水濃度<7μg/L)。此外，與生物處理等技術(shù)相比，其運行費用較低。

2.3 零排放處理技術(shù)

在當(dāng)前階段的脫硫廢水處理技術(shù)中，零排放處理技術(shù)是最先進(jìn)的處理技術(shù)，在這一技術(shù)當(dāng)中，根據(jù)處理方式的不同，可以將其分為兩種類型：①脫硫廢水和粉煤灰混合技術(shù)，在使用該技術(shù)對廢水進(jìn)行處理時，就是將廢水當(dāng)中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而使廢水進(jìn)入到粉煤灰中，這樣在對粉煤灰進(jìn)行運輸時，會抑制粉塵的飄散。②蒸發(fā)池處理技術(shù)，利用該項技術(shù)對廢水處理時，是利用高溫，將廢

水中的水分蒸發(fā)出來，從而降低廢水的數(shù)量。這時就需要使用相應(yīng)的方式對其進(jìn)行處理，利用植物的蒸騰作用、鍵入噴霧蒸發(fā)設(shè)備等，使處理的效果會更好，同時需要投入的成本不是很高，因此，被很多燃煤電廠業(yè)主所喜愛。但是在利用這些提速方法時，往往還會對環(huán)境造成較小的影響，還需要進(jìn)一步對其進(jìn)行研究。

結(jié)束語

綜上所述，在我國當(dāng)前社會發(fā)展的過程中，盡管燃煤電廠在其中發(fā)揮出了重要作用，為社會提供了充足的電力能源。但在其運行的過程中，常常會產(chǎn)生一些脫硫廢水，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，不利于我國可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)。硫氧化物是造成我國生態(tài)污染的重點有害物質(zhì)，在今天，盡管工業(yè)脫硫廢水技術(shù)實現(xiàn)零排放技術(shù)還有一段距離，但是相信，在未來的明天，燃煤電廠能夠有效控制硫氧化物的產(chǎn)生，對脫硫廢水經(jīng)過蒸發(fā)濃縮處理，實現(xiàn)零排放，還給我們一個干凈的藍(lán)天。

參考文獻(xiàn)：

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延伸閱讀：

三種脫硫廢水零排放工藝的比較

火力發(fā)電廠脫硫廢水零排放工藝及案例對比

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