燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展

原雪迪

（哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150000）

燃煤发电仍是我国现阶段最主要发电方式，煤在燃烧过程中会产生含有大量二氧化硫的烟气并对空气造成污染，因此必须采用恰当的烟气脱硫方式。我国大多数燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法对烟气进行脱硫，该法会产生含有高浓度的氯离子、硫酸根离子和重金属离子的脱硫废水。目前脱硫废水多采用中和-化学沉淀-絮凝-澄清的传统工艺处理，产出水质不能满足现今环保要求，具有硬度高、氯离子浓度高、腐蚀性强等缺点，难以处理、回收和利用，直接排放将对环境造成严重危害。

一、燃煤电厂脱硫废水的主要特征

第一，成分复杂性。水质波动性较大是脱硫废水的主要特征之一。受废水自身成分构成特征的影响，各成分若燃烧不充分，则将会形成混有多种成分的烟气，若这些污物渗透至废水内，则会诱导脱硫废水自体成分改变与转移过程，进而导致SO4-、Ca2+、Na+、CI-等元素间相互作用，进一步提升废水水质改变过程的复杂性。第二，含盐量偏高。纵观燃煤电厂的现实生产形式及具体生产内容，不难发现电厂的脱硫废水内真实的含盐量整体处于较高水平。并且燃煤电厂的电力生产情况也作用于含量的变化过程，大部分情况下，发电量越大，那么脱硫废水内含盐量越高。第三，悬浮物总含量偏高。长期以来，石灰石—石膏湿法是国内大部分燃煤电厂处理脱硫废水的首选方法。该工艺技术投用阶段会形成大量的石灰石粉末，若这些分泌直接进入到废水内，将会直接造成废水内悬浮物总含量上升过程，既往有调查发现最严重的状况下，于排放出的脱硫废水内，悬浮物的总含量达到了每升5 万毫克。以上这一问题若长期不被解除，则将会使燃煤电厂电力生产过程中遇到诸多阻力，很难达成可持续发展的宏伟目标。

二、燃煤电厂污水种类及来源

燃煤电厂在煤及煤相关产物生产中会涉及一系列的脱硫、脱硝工作，这些化学反应均会涉及污水的排放和处理。主要产生废水的来源就是由于煤炭的品质不同，在煤气化液化的操作过程中会存在一些杂质，同时在进行煤炭的一系列加工过程中，会涉及将水煤气液化，最终成为所需产物的过程。由于很多煤炭相关的化工产品都要在水煤气的帮助下实现其产物的形成，而在水煤气到水煤浆、再到所需燃煤电厂产物的过程中，就会产生大量的污水排放物。这就需要对燃煤电厂产生最终产物的过程，进行污水质量的监测和处理，达到最终排放的基本要求后，再将其排入自然环境，避免污水造成不良的环境影响。燃煤电厂生产中的废水，其主要成分是由无机盐和有毒的有机物组成的。这些有机物大部分是含氮的化合物质，众所周知，氮氧化物和硫化物都是会造成环境污染且对人体有害的有机物；同时在无机盐的处理上，这些废水会在洗涤过程中加入部分无机盐类，目的是去除产物中的部分离子。但如果将污水直接排入环境，由于这部分无机盐含有一部分重金属离子，将会给水资源带来较大的污染，也不利于之后的水质净化处理。

三、燃煤电厂脱硫废水零排放技术措施废水浓缩处理加蒸发池

（一）化学加药软化系统

经过预沉淀系统处理后的脱硫废水与脱硫废水原水水质进行比较后发现，Ca2+、Mg2+、SO42-、F-、CODCr 等杂质的含量均有所降低，但是并未达到SCNF 系统的进水水质要求，因此需要对预沉淀处理出水进行软化处理。通过Na OH 和Na2CO3 投加、搅拌反应，使其形成Mg(OH)2 和Ca CO3 沉淀。其中投加Na OH 时，调节p H 值至9.5～11.5，反应1h；投加Na2CO3 时，反应时间1h，起到进一步去除废水中Mg2+和Ca2+的目的。

（二）蒸发法

这是湿法脱硫废水零排放处理工艺中最常见的技术类型，用于废水处理实践中能取得较好成效。的一种。蒸发法处理脱硫废水的技术原理可以做出如下表述：历经高温加热过程后，达到废水沸点，诱导其沸腾、蒸发并生成形蒸气，水蒸气凝结冷却以后，将其回收成为水资源，借此方式实现对不可再生资源的循环利用。在以上处理阶段，脱硫飞鼠内的部分污染物会因高温、失水，循序渐进由液态转型成，为后期回收和处理过程顺利推进创造便利条件。和其他类型的零排放处理技术做比较分析，蒸发法的可执行性更强、实用性高、操作流程简单、能源损耗量少，可以被看成一项行之有效的废水处理工艺技术，为实现湿法脱硫废水零排放目的提供可靠的支撑。

（三）主烟道烟气干化技术

主烟道烟气干化技术是指将脱硫废水经喷嘴雾化，直接喷入空气预热器和烟气除尘器之间的烟道内，在烟气余热作用下迅速干燥蒸发，废水中的悬浮物和一些可溶性固体结晶形成细小固体颗粒，随烟气进入除尘器中，实现脱硫废水的零排放。该技术设备操作简单，占地面积小，无须添加化学药剂，运行成本低，能够提高烟气湿度和电除尘器对烟气的除尘效率，但在处理过程受烟气温度、烟道长度等限制。目前主烟道烟气干化技术在国外有着广泛的应用，但在国内应用率不高，仅在内蒙古上都电厂、焦作万方电厂和宁夏灵武电厂等开展了工程应用。

（四）污水回用工艺

在通过深度处理后，各个流程所分离出的废水都可以根据实际情况进入回收利用装置继续进行二次利用。包括脱盐系统中的高盐废水、锅炉排水等等，这些废水在进行回收利用之后还能继续进入循环水系统进行使用，增加废水使用效率，从而实现整个企业水处理系统的经济环保。第一，废水预处理。为了方便废水的再利用，需要对废水进行预处理工艺，去除其中的悬浮固体、溶解氧、二氧化硅等会造成二次污染的有害物质，对于这些物质可以采用石灰物质和纯碱进行结合脱除，最终使废水的中硬度小于200mg/L，悬浮固体物质小于5mg/L，就实现了废水的预处理过程。第二，膜处理工艺。在经过废水的预处理后，就要对高盐废水中的盐离子进行净化。在化工行业中，除盐方法主要分为离子交换树脂法和反渗透膜法。离子交换法就是用树脂进行废水离子脱除，但由于其在离子交换树脂的再生过程中会涉及大量酸碱的排放，污染较大，故适用于所含离子较少的含盐废水净化；而在燃煤电厂污水中，反渗透膜法的处理工艺更加普遍，反渗透膜技术是与其他膜技术共同组成的超膜工艺，反渗透膜由于孔径小，对进水要求高，因此采用纳滤、超滤等技术手段。这些工艺在过滤进水中杂质的同时，为反渗透系统提供了进水质量高的废水，减少了膜的清洗频率，提高污水回用工艺的效率。

（五）深度处理工艺

在进行生化处理完成后，需要对以上步骤没有处理完成的碳氮化合物、有机物等进行深度去除，达到排放的标准才能进入后续的工艺过程。包括了臭氧化、催化氧化和曝气等操作过程，在这些深度处理工艺中，臭氧催化氧化和臭氧化是运用得较多的化学深度处理工艺，其过程不涉及额外的污泥物质消耗和其他药剂的损耗，工艺流程相对较简单，同时节约了整个工艺的生产成本。

结语:综上所述，社会生产生活对电力资源的需求量有不断增多趋势，燃煤电厂运作阶段也会形成更多的废水、固废量。为实现湿法脱硫废水的零排放处理，更好的保护生态环境，相关人员应加大对脱硫废水零排放的研发力度，以此提高电厂企业废水排放水平，降低电厂废水对水环境的不良影响，从而实现产业可持续发展。