马鞍山当涂发电有限公司243000
摘要:随着社会的发展,科学技术的不断进步,不论是在人们的生活中,还是在企业生产中,都加大了各种电气设备的使用,从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。而在我国,尽管目前电力行业在不断地发展水电或清洁能源电力,但燃煤机组依然占有非常大的比例。加强燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用具有重要意义,能够更好地减少燃煤电厂对环境的影响。
关键词:电厂;废水脱硫处理;措施
火电厂在生产过程中,往往会产生含硫的废气废水,若要排放至大气或者开放水体中去,必须要经过脱硫。常规的脱硫方法是湿法脱硫,在这个过程中会产生脱硫的废水。脱硫废水含有高浓度的悬浮物、盐类和各种重金属离子,直接排放至开放水体会对环境造成重大污染,其处理有一定的难度。因此,对脱硫废水要严格对待,单独处理。
一、影响脱硫废水水质的因素
脱硫废水的水质及水量主要受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫塔前污染物控制设备以及脱水设备等的影响。煤是脱硫废水污染物的主要来源,煤种类的不同将会影响脱硫废水的排放量:高硫煤的燃烧会产生更多的二氧化硫,会增加脱硫剂的用量,增加脱硫废水的排放量;高氯煤的燃烧会增加烟气中氯的含量,进而增加脱硫浆液中的氯含量,为了防止脱硫系统的腐蚀,维持脱硫浆液中氯离子浓度在一定的水平,会增加脱硫浆液的排除,使脱硫废水的排放量增加。脱硫废水中的一部分污染物来源于石灰石,石灰石中的黏土杂质含惰性细微颗粒、铝及硅等物质。同时,石灰石是脱硫废水中镍和锌的重要来源。
脱硫系统的设计及运行对脱硫废水水质的影响主要体现在添加剂的使用、氧化方式或氧化程度以及脱硫系统的建设材料等方面。研究表明酸性添加剂的使用对脱硫废水中的BOD5有很高的贡献率;氧化方式或氧化程度对脱硫废水中污染物的存在形式有重要影响,在强制氧化系统中或氧化充分的情况下,脱硫废水中的硒以硒酸盐的形式存在,而在非强制氧化系统中或是氧化不充分的情况下,硒以亚硒酸盐的形式存在,Se(Ⅳ)的毒性比Se(Ⅵ)大,但Se(Ⅳ)可以通过铁的共沉淀去除,而Se(Ⅵ)不易去除,只能通过生物处理的方法。耐腐性材料可以承受浆液中更高浓度氯离子的腐蚀,能增加脱硫浆液的循环次数,减少脱硫废水的排放量。
脱硫塔前污染物控制设备的影响主要指除尘设备和脱硝设备的影响。目前,没有数据显示除尘效率的增加能明显的改善脱硫废水的水质:当电除尘器的除尘效率由99.8%提升至99.9%时,理论上脱硫废水的总悬浮颗粒物浓度会有略微下降,但是飞灰的细微颗粒可能会增加脱硫废水中挥发性金属的含量,因此除尘效率的增加可能会对脱硫废水中某些金属的含量产生重要影响。脱硝设备能增加烟气中Cr转化为Cr6+的比例,六价铬比三价铬毒性更大、溶解性更强,使得脱硫废水铬的浓度增加。此外,脱硝系统逃逸的氨部分转移到脱硫系统中,增加脱硫废水中的氨氮浓度。水力旋流器对脱硫废水中的总悬浮颗粒物浓度起着重要作用。使用单水力旋流器,脱硫废水的固含量将会在5%——6%;如果使用双水力旋流器或是水力旋流器与石膏脱水系统(真空皮带机等装置)混合,脱硫废水的固含量为1%——2%,甚至更低。
二、当前脱硫废水处理技术分析
2.1传统处理技术
燃煤发电作为最古老的发电模式,在很早之前,人们就对脱硫废水产生了重视,研究出了相应的处理技术,并应用到工程中,对脱硫废水进行了一定的处理,在这些传统的处理技术当中,主要包括了以下两种方式:首先是沉降池处理法,通过其自身重力,将废水当中的颗粒物质沉淀到底部,从而对颗粒物质进行清理,因此,需要废水滞留在沉降池的时间较长。在使用该种方法对废水进行处理时,对颗粒物质的处理效果较高,投入的成本不是很高,但是无法对废水当中的盐类物质与重金属进行处理,达不到相关的标准要求,因此,通常都是用其对废水进行预处理;其次是化学沉淀法,该种方法就是向废水中投入石灰石、水处理剂、凝絮剂等,通过这些化学物质对废水当中的盐类物质、重金属等物质进行处理。使用该种方法对废水处理时,可以对所有的物质进行清理,但是,清理的效果不是很高,清理不彻底,处理完之后的废水中,污染物质的含量依然较高,仍然不能排放到自然水体或做其他工艺之用,并且,还需要投入较高的成本,当前阶段已经很少对其进行应用。
2.2深度处理技术
在深度处理技术当中,也包括了两种处理技术,一种是生物处理技术,在利用该项处理技术时,利用微生物可以对物质进行分解的特点,将废水当中的有害物质进行分解,将其转化成絮状物,从而对废水进行一定的清理。
在该种方式中,根据氧气使用情况的不同,可以将其分为有氧、厌氧、缺氧三种处理方式,在对不同物质进行处理时,需要使用不同的方式,在对BOD5进行处理时,通常使用有氧的方式,而对重金属或盐类物质清理时,利用的是厌氧或缺氧的方式。在对废水处理时,可以有效处理其中的重金属物质,但是会形成其它的有毒物质,出现二次污染问题;另一种为混合零价铁技术,这种处理方式,能够很好地将废水当中的盐类物质进行处理,但是随着处理的不断进行,零价铁跳变会逐渐出现一层薄膜,阻隔了零价铁与废水的接触,从而抑制了其对废水的处理。
2.3零排放处理技术
在当前阶段的脱硫废水处理技术中,零排放处理技术是最先进的处理技术,在这一技术当中,根据处理方式的不同,可以将其分为两种类型:①脱硫废水和粉煤灰混合技术,在使用该技术对废水进行处理时,就是将废水当中的污染物质进行转移,从而使废水进入到粉煤灰中,这样在对粉煤灰进行运输时,会抑制粉尘的飘散。②蒸发池处理技术,利用该项技术对废水处理时,是利用高温,将废水中的水分蒸发出来,从而降低废水的数量。这时就需要使用相应的方式对其进行处理,利用植物的蒸腾作用、键入喷雾蒸发设备等,使处理的效果会更好,同时需要投入的成本不是很高,因此,被很多燃煤电厂业主所喜爱。但是在利用这些提速方法时,往往还会对环境造成较小的影响,还需要进一步对其进行研究。
2.4吸附法
吸附法是废水处理中常用的方法之一,其既可以去除废水中离子态无机污染物,也可以去除废水中的大分子有机物。吸附法在电厂废水处理中也有较多研究报道。采用吸附法处理脱硫废水主要是利用多孔吸附剂吸附去除废水中的重金属,采用复合零价铁材料(主要成分为零价铁粉)处理脱硫废水中的重金属,经过该工艺处理后废水中汞和硒的去除率均大于99%,出水浓度分别小于0.005,7μg/L。此外,出水中砷、镉、铬、镍、铅、锌和钒的浓度也都接近或低于微克级水平。而且该工艺可直接以调节池废水为工艺进水,无需对废水进行预处理。
结语
就目前国内脱硫废水的排放标准而言,除沉降池外,其他技术,如化学沉淀、烟道蒸发等技术都能使脱硫废水达标排放。但通过对国内形势的分析,认为未来一段时间内,传统工艺应用受限,深度处理工艺不适用,而作为零排放的蒸发池、烟道蒸发会引起广泛关注,但是其面临的重大技术缺陷需要被重新评估与攻克。
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