燃煤电厂脱硫废水零排放技术对比研究

燃煤电厂脱硫废水零排放技术对比研究

龚志军

陕西能源赵石畔煤电有限公司 陕西省榆林市 719000

摘要：燃煤发电会产生很多含硫的危害气体，为了降低这种影响，燃煤电厂常选择利用烟气湿法来脱硫，该工艺脱硫效果显著，但是湿法脱硫之后的废水可能导致出现二次废水，因此，需要再次进行特殊的处理。因此，建议燃煤电厂在生产过程中，从实际情况出发，了解脱硫废水产生的来源，分析水质的特点以及可能带来危害，后结合具体需求，选择适合的工艺技术，如烟气余热干化技术以及蒸发结晶技术等，明确工艺路线，了解所使用技术的核心原理与缺点，优先选择应用效果佳，质量有保障的工艺技术。这样利于强化烟气污染管理效果，实现脱硫废水零排放的目的。本文分析燃煤电厂脱硫废水零排放技术相关内容，力求通过分析为各企业以及从业人员提供理论参考依据。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放技术；对比；研究

前言：燃煤发电是当下我国发电方式的一种，因为煤在燃烧期间可能产生大量的二氧化硫烟气，会对空气带来污染，所以，必须选择利用适合烟气脱硫模式。目前，我国众多燃煤电厂所采用的均是石灰石与石膏湿法来对烟气实施脱硫处理，此方法将产生大量浓度较高的氯离子以及硫酸根离子和重金属脱硫废水。同时，当下脱硫废水中所采用的传统处理工艺，所产出的水质也无法满足如今的环保要求，因为使用该工艺后产生的水腐蚀性较强、氯离子的浓度过高、硬度很高，增加处理难度，无法进行回收和再利用，如果未经过处理就直接把废水配方，这样将对加重环境的危害。脱硫废水零排放技术种类多，工艺路线较为繁杂，要想确保废水处理效果，应比较各技术的优势，选择适合的技术，结合废水的来源以及水质的特点科学进行处理。

1.脱硫废水的特点

1.1呈弱碱性特点

因为烟气内二氧化硫在与水溶解之后容易产生亚硫酸出现电离现象，产生大量游离氢离子，使得脱硫废水PH值在区间4.5-7.0之间，脱硫废水呈弱碱性的特点。酸性废水可能导致管道以及设备被腐蚀，对燃煤电厂生产的安全性带来不良影响^[1]。

1.2悬浮物质含量高

脱硫废水含有大量的悬浮物质，主要有铝的氢氧化合物、二氧化硅及铁、石膏颗粒；含有大量镁离子以及钙，使得废水的硬度较高，导致管道被堵塞并且结垢，对生产的安全性带来不良影响。

1.3氯离子的浓度较高

选择湿法脱硫技术能够使烟气以及石灰石中部分氯离子积存在浆液中，这样一旦氯离子的浓度过高，定会对石灰石的石溶解产生抑制，降低脱硫的效率，也对腐蚀相关设备。

1.4重金属含量多，成分复杂

脱硫废水中有多种重金属物质，其成本复杂，而且远远超出其排放的标准。

2.国内零排放技术的比较研究

脱硫废水的零排放技术是指通过对脱硫废水的处理，使得废水中的污染物质和盐类物质被分离，并以固体的模式排除电厂进行处理，或者将其回收再次进行综合利用。对于回收的废水可以进行回收使用，可以实现无任何废水的排放。对于燃煤电厂零排放技术的选择，应结合电厂的实际情况，把实现水的回收和再利用作为目标，对比技术优劣，选择适合和具有实际应用价值的零排放技术，这样才能确保废水处理效果。

2.1预处理技术

脱硫废水的的水质较为复杂，为了除去废水内悬浮的物质和重金属离子，实现净化水质的目的，确保其达到下一个技术环节进水的要求，应增设预处理环节，采取相应的技术做好该项工作。

国外各燃煤电厂常选择使用传统的“三联箱”工艺来处理脱硫废水，通过在中和箱中加入碱性药剂来调整PH值，使PH值至9之上，然后再沉淀箱中加入一定数量有机硫，利用絮凝箱澄清之后可以进入到下一个工作单元。

双减方法也是燃煤电厂常选择应用的一种脱硫废水处理的方法，该方法的废水软化处理效果较好，通过化学方法的处理，脱硫率可以达到约97µ之上，处理之后的水可以继续回收利用。

对比三联箱工艺与双减方法对比分析给出两种使用优势和不足情况如下：三联箱技术投入成本高，工艺复杂，占地面积较大且系统复杂。与此同时，该技术在应用期间需要使用多种药物，且药量很大，容易导致出现药剂的浪费。设备管理期间常出现堵塞以及腐蚀等问题，增加运维的成本。双减方法实现对重金属离子的高效处理，去除效率有保障，而且消耗的药剂的种类很少，能够有效避免管道的堵塞等问题的发生^[2]。

2.2旋转雾化处理技术及优势分析

旋转雾化处理技术包括以下两种，一是旋转喷雾蒸发技术，二是双流体喷雾蒸发技术。旋转喷雾技术使用需要在旋转雾化设备离心力的作用下，把废水伸展成薄膜或者拉成丝，然后再雾化盘的周围破裂形成一个80um大小的雾滴，待雾滴喷入蒸发之后和热烟相接触，待水分蒸干后盐分结晶可析出。

山西省临汾市热电公司是我国第一家选择使用旁路烟道旋转喷雾干燥工艺的企业，每吨水电的损耗情况如下：每小时10千瓦，可以节省3.6元。此外，该技术工艺具有自身优势，其工艺很简单，系统较为稳定，成本支出合理。但是，在使用该工艺技术期间，后期设备维护的费用大，因为雾化喷头整套均需进口，增加更换的成本。与此同时，在运行期间，也要考虑到它内部未蒸发的液滴，因为其在烟气以及灰尘的包裹下出现不完全黏壁的现象，导致设备出现腐蚀问题。

双流体喷雾旁路烟道蒸发工艺充分利用压缩空气和脱硫废水相互间产生的摩擦力以及剪切力，促使废水瞬间被拉成细丝，待液体细丝断裂之后将形成一个50um以下雾滴，喷入到旁路烟道的蒸发器。

双流体喷雾旁路烟道蒸发技术在六盘山电厂被广泛应用，在零排放项目中，四台蒸发塔其最高处理水量可以达到4乘以1.75m³/h,同时该技术的应用也实现喷头的独立运行目标，提高系统的运行效率。但是，为了避免喷枪出现堵塞问题，保障进水固体悬浮浓度小于500mg/L,为了确保压缩空气实现稳定的供应，确保雾化的效果。

2.3蒸发塘技术及优势分析

蒸发塘技术在使用期间，通过把浓缩液输送于蒸发塘中，然后借助太阳能的照射进行自然和蒸发，使其达到饱和的状态，并在此基础上经过固液分离获得盐结晶。由于该技术受到地域的限制，所以不适合在冬季低温过低季节以及自然蒸发量很小的区域。蒸发塘技术目前在西北等干旱区域中被广泛应用，此外，因为该技术不能对对淡水进行回收和利用，所以，该实际应用受限严重，仅适合一些少数实际工程。

2.4脱硫废水零排放工艺及优势分析

从建设资本和经济支出的角度来说，旁路烟道蒸发技术成本支出最低，蒸发结晶技术成本略高，导致这两种不同工艺成本差距较大的原因是因为二者工艺路线不同。同时，蒸发结晶技术和旁路烟道蒸发技术二者所采用的热源存在差异性，一种采用的处理成本较高的蒸汽，一种则是利用电厂的烟气来蒸发处理，成本很低。结合上述分析可得，当下脱硫废水零排放处理技术的投资和使用成本较高是亟需解决的一个重要问题^[3]。

结束语：燃煤电厂生产期间重要任务之一是做好脱硫废水的处理工作，实现零排放的目标，这样才能满足低碳环保的生产要求，为电厂当下以及长远发展做保障。结合上述分析来看，每个脱硫废水零排放技术均具备自身的优势，在技术旋转期间，要优先结合实际需求，并确保满足国家环保的要求，以提高燃煤电厂水资源的利用率降低污染排放率为目的，选择经济支出合理、效果显著技术。与此同时，因为我国目前脱硫废水零排放技术依旧处于一个发展时期，零排放工艺和技术依旧不是特别成熟，投资和运行的成本较大，因此，建议在未来要加大技术研发力度，提升新技术应用性，大力推广新技术，开发新型的化学混凝剂，以此强化废水处理效果，节省成本支出。

参考文献：[1]杨冬,杜欣,王冰. 燃煤电厂脱硫废水零排放技术对比研究[J]. 东北电力大学学报,2021,41(04):52-59.

[2]杜欣,杨冬,王冰. 燃煤电厂脱硫废水零排放技术现状与展望[J]. 区域供热,2021,(03):134-139.

[3]张静. 燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术研究进展[J]. 煤质技术,2021,36(02):7-13.