燃煤电厂脱硫废水零排放工艺探讨

摘要：煤炭是我国目前使用最多的化石能源，煤炭燃烧过程中会产生一些污染气体，如SO2等，故需对其进行脱除处理，脱除后的废水中会含有硫的成分，导致污水不能达标排放。本文对脱硫过程中废水的来源进行了分析介绍，并对脱硫后废水的再利用过程进行了阐述，旨在为相关实践提供理论和实践参考。

关键词：脱硫；废水处理；环境保护；零排放

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0066-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.040

Abstract： Coal is the most widely used fossil energy in China. The combustion of coal will produce some polluting gases， such as sulfur dioxide， which need to be further removed. The wastewater after removal will contain sulphur components， which will result in the inability of wastewater discharge to meet the standard. In this paper， the source of wastewater in the desulfurization process was analyzed and introduced， and the reuse process of the desulfurized wastewater was elaborated， aiming to provide theoretical and practical reference for related practice.

Key words： Desulfurization； Wastewater treatment； Environmental protection； Zero emission

我國化石能源结构是煤多油少，所以煤燃烧作为能源在我国具有重要的地位，煤的燃烧带来了一个新的挑战——环境问题。煤燃烧过程中会产生SO2，需要对燃煤过程中的SO2进行脱除处理，而在脱除过程中，又极易产生二次水污染问题，需要对处理的废水进行再一次的处理工作。针对电厂脱硫过程中产生的废水，结合某燃煤厂的实际情况，介绍脱硫废水的后处理相关内容[1]。

1 发电厂脱硫系统废水的产生及对其进行处理的必要性

目前，电厂采用的主要脱硫方式是湿法脱硫工艺，在工艺中产生大量含有金属离子的废水，如果不经处理排放到环境中，会产生污染。因此，对于脱硫废水的处理具有重要的现实意义。

在进行湿法工艺处理烟气中的SO2时，为了维持脱硫装置的浆液循环物质的平衡性，防止烟气中氯浓度超标并保证石膏的质量（石灰—石膏法工艺），需要从脱硫系统中排放一定浓度的废水。排放的废水中含有悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐及重金属。燃煤中的元素除了C、H、O、N、S外，还存在痕量的重金属元素，如Cr、Ni、Hg、As、Pb等。煤中的元素随着燃烧作用最终进入烟气中，虽然烟气经过除尘器，但由于目前的除尘系统对于痕量物质的脱除效率有限，因此最终这些金属元素会进入脱硫塔中，在烟气与浆液的接触过程中，金属元素溶解到浆液中[2]，因此，废水中存在金属元素。由于金属离子在环境中没有自净和生物降解的能力，容易在生物体内累积，对生物体的正常生命活动产生威胁。因此，需要对脱硫废水进行处理，使得其各项指标都打到排放要求，缓解环境的压力。

2 脱硫废水处理工艺系统的应用分析

某电厂采取石灰石—石膏法脱硫工艺对烟气中的SO2气体进行处理，其主要过程为：首先石灰石在在设备中被加工成粉末，粉末吸收工艺水，制成石灰石浆液，作为脱硫剂备用；脱硫剂在泵的作用下注入吸收塔的顶部，底部在引风机的作用下通入锅炉烟道气，在气液逆流接触过程中，脱硫剂吸收烟道气中的SO2。在吸收SO2之前，为提高烟道气和浆液充分接触而添加的空气喷嘴会源源不断的向吸收塔内注入强制空气，溶解在水中的SO2在空气的作用下被氧化，由HSO3-氧化成H+和SO4-。浆液在酸性条件下会溶解生成钙离子，Ca2+和SO4-接触会生成CaSO4沉淀，然后将生成的产物用作建筑材料，通大量浆液接触的烟气经过吸收塔后水蒸气达到饱和状态，然后经过下游的烟气加热系统加热升温后排空。从而完成对烟道气中硫的脱除和利用。

表1是电厂采取废水处理工艺后废水水质的监测情况，为更好地体现水处理的效果，表1中对比了未进行处理前的废水水质[3]。表1中可以看出，经过废水处理系统后，废水的水质得到极大地改善。

（1）该燃煤厂使用的煤种为低硫燃煤，在废水未处理前其pH为6.5～7.4，废水呈现弱酸性，不能直接排放，而经过废水处理后，其呈现中性。（2）脱硫废水通过物理化学法处理后，硫化物、氟化物、As和SS处理效率达到90%左右，Hg处理效率30%～46.67%，有效去除了水污染物。（3）通过分析实践可以看出，利用物理化学方法处理废水的工艺可以有效地去除废水中的污染物，处理后的废水基本可以满足电厂用水的水质要求，基本可以实现重复利用，不仅可以节约用水，另外还可以提升经济效益。

3 零排放处理工艺及发展方向

3.1 高效反渗透技术

反渗透浓盐水的成分复杂，含无机盐、有机物，也有预处理、脱盐等过程使用的少量化学品，如阻垢剂、酸、还原剂、杀菌剂和其他反应产物。浓盐水的处理是制约煤化工废水“零排放”的关键技术。若直接将浓盐水进行蒸发，由于其处理规模大，需要消耗大量的能源，非常不经济。目前，一般采用（预处理+膜浓缩）处理工艺，将浓盐水进行进一步浓缩，使TDS质量浓度达到50000～80000 mg/L，尽可能将废水中盐分提高，减小后续蒸发器的规模，减少投资以及节约能源。

3.2 高级氧化技术

随着废水中有机物复杂程度和环保要求的提升，高级氧化技术逐渐得到发展。后来将超声技术、催化剂技术等应用到高级氧化技术中，形成更加复杂的耦合过程。主要有光化学氧化法、臭氧氧化法、催化湿化氧化法、Fenton法等，主要的原理是通过形成高氧化性能的羟基自由基（·OH），利用羟基自由基氧化水中的难降解的有机物，使有机物转化为低毒或者无毒的小分子物质。

4 结语

煤炭是我国目前使用最多的化石能源，煤炭燃烧会产生一些污染气体，如SO2等，需进一步脱除，脱除后的废水中含有硫的成分，导致污水不能达标排放。为此，本文通过对脱硫过程中废水的来源、处理方法和后处理过程进行了分析介绍，并结合电厂的实际运行数据进行说明。可以看出，对低硫燃煤电厂而言，可采取物理化学方法进行废水处理[4]，在实现废水处理的同时实现废水的再次利用。

参考文献

[1]李泊娇，王旭东，张占梅等.石灰石—石膏湿法脱硫废水的处理及利用研究[J].电力科技与环保，2014，30（2）：29-31.

[2]庞胜林，陈戎，毛进等.火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水分离处理[J].热力发电，2016，45（9）：128-133.

[3]祁利明，赵全中.脱硫废水处理过程对石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的影响[J].工业用水与废水，2014，204（5）：51-53.

[4]束文峰.对石灰石-石膏湿法脱硫废水的产生和处理工艺的研究[J].科技创新与应用，2017，（13）：92.

收稿日期：2018-04-23

作者简介：赵洪光（1970-），男，工程师，研究方向为废水处理。