燃煤電廠脫硫廢水零排放方案比選研究

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：介紹了燃煤電廠脫硫廢水傳統(tǒng)處理工藝及脫硫廢水“零排放”處理工藝，通過(guò)對(duì)三種脫硫廢水“零排放”處理工藝的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方案比選研究，為項(xiàng)目脫硫廢水“零排放”方案選擇提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：脫硫廢水；零排放

目前我國(guó)電源結(jié)構(gòu)仍然是以燃煤火力發(fā)電為主，2015年全國(guó)總發(fā)電量為57399億千瓦時(shí)，其中燃煤火電機(jī)組發(fā)電量為38977億千瓦，占總發(fā)電總量的67.9%[1]。燃煤電廠脫硫技術(shù)大多數(shù)采用石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)(FGD法)，F(xiàn)GD法具有脫硫效率高（大于90%，可達(dá)97%）、運(yùn)行可靠（大于95%）、適應(yīng)范圍廣、技術(shù)成熟、附產(chǎn)物可出售等優(yōu)勢(shì)。

這種濕法脫硫工藝為了維持脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，漿液中氯離子與微細(xì)粉塵的濃度需維持在一定水平：為防止脫硫系統(tǒng)材料的腐蝕，漿液氯離子濃度一般維持在12000～20000mg/kg[2]；為維持較高的脫硫效率及防止塔體結(jié)垢，漿液密度一般控制在1075～1150kg/m3[3]，因此必須從脫硫系統(tǒng)中排出一定量的廢水，從而保證FGD系統(tǒng)安全可靠性的運(yùn)行。

脫硫系統(tǒng)排出的廢水,其pH為4～6，同時(shí)含有大量的懸浮物(石膏顆粒、SiO2、Al和Fe的氫氧化物)、氟化物和微量的重金屬，如As、Cd、Cr、Hg等[4]，如果廢水直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，因此這部分廢水經(jīng)處理后一般用于干灰調(diào)濕或者灰場(chǎng)噴灑。

隨著《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（水十條）的頒布及脫硫廢水“零排放”（ZeroLiquidDisge，ZLD）概念的提出，盡可能回用脫硫廢水并回收廢水中的有用資源，是火力發(fā)電廠脫硫廢水系統(tǒng)研究的一個(gè)重要方向。

圖1石灰石-石膏法脫硫工藝脫硫廢水來(lái)源

1、傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水的傳統(tǒng)處理工藝主要以化學(xué)處理為主，其處理系統(tǒng)可分為廢水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。廢水處理系統(tǒng)又可分為預(yù)處理、減量濃縮和固化等工序。

（1）預(yù)處理單元：在中和水箱中加入5%左右的石灰乳溶液，將脫硫廢水的pH值提高至9.0以上，使大多數(shù)重金屬離子在堿性環(huán)境中生成難溶的重金屬氫氧化物并沉淀，原脫硫廢水中的懸浮物（SS）也會(huì)沉淀去除。

（2）濃縮減量單元：脫硫廢水中加入石灰乳溶液后，當(dāng)pH為9.0~9.5時(shí)，溶液中的Ca2+與廢水中的部分F－反應(yīng)，生成難溶的CaF2，從而達(dá)到去除氟的目的。但經(jīng)中和處理后的廢水中Pb2+、Hg2+含量仍然超標(biāo)，因此，在沉降箱中加入有機(jī)硫化物(TMT15)，使其與殘余的離子態(tài)的Pb2+、Hg2+反應(yīng)并生成難溶的硫化物并且沉淀。

脫硫廢水中的懸浮物含量較大，設(shè)計(jì)值為6000～12000mg/L，脫硫廢水中的懸浮物主要成分為石膏顆粒、SiO2、Fe和Al的氫氧化物。采用絮凝方法使膠體顆粒和懸浮物顆粒發(fā)生凝聚和聚集，從液相中分離，是一種降低懸浮物的有效方法。

因此在絮凝箱中加入絮凝劑FeClSO4，使其中的小顆粒凝聚成大顆粒從而沉積，并且在澄清池入口加入聚丙烯酰胺(PAM)來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化凝聚過(guò)程，使絮凝體更容易沉積下來(lái)。

（3）固化單元：絮凝后的廢水從反應(yīng)池溢流進(jìn)入澄清池中，絮凝物沉積在底部濃縮成污泥，上部則為系統(tǒng)出水。大部分污泥經(jīng)泵排至板框式壓濾機(jī)，小部分污泥返回中和反應(yīng)箱，提供絮凝體形成所需的晶核。

上部出水溢流到出水箱,出水箱設(shè)置了監(jiān)測(cè)出水pH和濁度的在線監(jiān)測(cè)儀表,如果pH和濁度達(dá)到排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),則通過(guò)出水泵外排,否則將加酸調(diào)節(jié)pH或?qū)⑵渌突刂泻拖淅^續(xù)處理,直到合格為止。

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