燃煤电厂脱硫废水零排放技术
当前，随着我国经济发展水平和社会进步的不断提高，生产生活与供电密切相关，电力行业在社会生产发展中发挥着越来越重要的作用。我国火力发电厂数量众多，燃煤电厂在生产电能的过程中会产生大量的二氧化硫，严重污染空气质量。现在人们已经足够重视这个问题并采取了一系列可行的措施来解决它。湿法脱硫是一种常用的脱硫方法。虽然能有效缓解空气污染问题，但也会导致一定的水污染。如果能够实现脱硫废水的零排放，可以大大提高电厂的社会效益，改善环境质量。
1.燃煤电厂脱硫废水的主要来源及特征
1.1脱硫废水来源
目前国内外燃煤电厂广泛采用的脱硫技术是石灰石-石膏法。它的原理很简单，既能有效去除二氧化硫气体，又能有效控制控制液中颗粒的浓度。但是为了维持内部的物质平衡，不可避免的会排放一些废水，也就是脱硫废水，其中含有悬浮物、过饱和硫酸盐、亚硫酸盐、重金属等污染物，很多都是国家在环保标准中提出的重要污染物。脱硫废水对环境造成了严重的影响，可见燃煤电厂脱硫废水零排放是非常必要的。
1.2脱硫废水的主要特征
第一，水质不稳定。脱硫废水的水质受石灰石纯度、煤种、脱硫和氧化风量等因素的影响，因此即使在同一脱硫装置中的不同时间段，水质也有很大差异。二是含盐量比较高。在脱硫废水中，含盐量通常控制在10000~40000mg/L之间；第三，悬浮物含量比较高。脱硫废水中，悬浮物的浓度和质量受燃煤种类和脱硫运行条件变化的影响，通常在6000~10000mg/L之间，电厂的脱硫废水大部分可在2~3小时内自然澄清，少量废水难以长时间自然澄清。
2.燃煤电厂脱硫废水的环保技术
2.1去除重金属
发电厂的废水不仅含有硫化物，还含有大量的重金属，因此重金属成为废水处理的重点。在目前的技术手段中，广泛使用的是碱性药剂。这些碱性试剂可以与废水中的重金属结合，从而形成沉淀，从废水中分离出来。同时，由于使用了碱性药剂，在处理重金属元素时，pH值会有很大的提高，可以消除很多氢氧化物。
2.2去除氟原子
氟原子的去除首先需要将废水排入废水池，加入适量的石灰，然后在混合池中反应，再加入碱性剂，充分混合一段时间后，即可去除氟原子。
2.3絮凝物的处理
工业废水的处理是综合性的，需要采用的处理技术种类繁多。通常情况下，废水中的重金属元素和氟原子被去除后，应继续进行絮凝处理。投加絮凝药剂的目的是使之前沉淀下来的重金属物质形成体积较大的沉淀颗粒，在处理池底部能够充分混合，为污染物的去除带来更好的条件。
3.燃煤电厂脱硫废水的处理工艺
3.1多效蒸发结晶工艺
燃煤电厂一般会采用多效蒸发结晶工艺处理脱硫废水。蒸发系统分为四个部分:预热部分、热回收部分、结晶部分和辅助系统。一般废水排入统一容器，再放入水箱进行热交换，排出退热气体，保证水的零污染排放。在燃煤电厂中，石灰碳酸钠软化+MED蒸发浓缩+结晶的工艺是一种常见的工艺，即在预处理过程中彻底去除硬度离子，然后进行澄清过滤处理，废水经多效蒸发仪浓缩后进入结晶器制成结晶盐。在这个过程中，硬度和重金属离子结合去除，蒸发结晶装置不会产生污垢。另外，由于脱硫废水硬度高、碱度低，通常采用石灰和碳酸钠对废水进行软化，使软化水经过滤后进入多效蒸发系统，蒸发处理后的废水水质可达到回用标准。
3.2机械蒸汽再压缩处理工艺
目前水平喷淋水平管薄膜蒸发器虽然已经得到了广泛的应用，但是并不适合脱硫废水的处理，主要是需要使用阻力比较大的喷嘴，而且在水平管上如果不能有效控制水的流速，非常容易结垢。目前废水排放技术领先的公司都采用立式降膜蒸发器。与卧式蒸发器相比，立式降膜蒸发器的发展相对成熟，在使用上优于卧式蒸发器。该技术包括蒸发系统和结晶系统，是目前处理脱硫废水的有效方法。该技术的工作原理是在软化去除钙镁离子的同时，加入适当的阻垢剂防止污水结垢，然后通过脱气器去除空气和溶解的CO2，废水在蒸发器中蒸发。这项技术没有统一的标准，这项技术的应用主要靠经验的积累。
3.3新型废水喷雾蒸发处理
烟道蒸发是一种比较新的废水喷雾蒸发处理技术，主要是将脱硫废水中的泵输送到除尘仪表前的烟道中，然后利用压缩空气将烟道内的烟道雾化，再将雾化后的废水快速蒸发。做好这项工作后，废水中的固体，包括重金属、杂质和各种类型的金属盐，与粉尘一起进入电除尘器，被电极捕获。然后随粉尘排出室外，如图1所示，是一种新型废水喷雾蒸发处理工艺示意图。
4.燃煤电厂脱硫废水零排放的应用实践分析
在燃煤电厂的脱硫工艺中，采用石灰石和石膏法相结合的脱硫工艺处理烟气中的SO2气体。工艺步骤如下:首先将石灰石在设备中加工成粉末，粉末吸水制成石灰石浆液，作为脱硫剂备用；同时，脱硫剂在泵的作用下注入塔顶，底部在引风机的作用下进入锅炉烟气。在气液逆流过程中，脱硫剂吸收烟气中的SO2。在吸收SO2之前，为了使烟气和浆液充分接触，应催促增加的空气喷嘴向吸收塔内连续注入空气，然后溶解在水中的SO2将由HSO3-氧化成H+和SO4-。在酸性的作用下，浆液会溶解生成钙离子。当Ca2+与SO4-接触时，会产生CaSO4沉淀，然后将产生的物质用作建筑材料。其次，浆液接触的烟气经过吸收塔后，水蒸气达到饱和状态，然后对下游烟气系统进行加热，这样温度上升后会被抽空，烟气中的硫也可以被脱除利用。表1显示了该燃煤电厂废水处理后的水质检测结果。
根据表1中的数据，经过废水处理后，废水的质量得到了显著的改善。
(1)本燃煤电厂用煤多为低硫煤，废水处理前pH值在6.5-7.4之间，废水呈弱酸性，不能直接排放；处理后的废水呈中性。
(2)从实践分析可以看出，采用物理和化学方法处理废水，可以很好地去除废水中存在的污染物，处理后的废水基本可以满足电厂用水的水质要求，还可以保证回用，既节约了用水量，又提高了经济效益。
5.结论
综上所述，目前我国电力生产方式虽然大力发展了风电、水电、核电，但火力发电仍将是主要的发电工艺，但火力发电产生的废气、废水污染也会在一定程度上限制电力行业的发展。这就要求我们对这一问题给予足够的重视，努力实现脱硫废水的零排放，这就需要对处理工艺进行进一步的研究。(来源:青岛捷能电力设计有限公司)
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