火电厂脱硫废水零排放技术应用分析

火电厂脱硫废水零排放技术应用分析

郑传明

陕西能源赵石畔煤电有限公司    陕西省榆林市   719100

摘要:随着国家环保政策的不断深入，企业污水排放标准也随之提高，废水作为电厂的主要排污染物，也得到了企业及检测部门的广泛关注，科学合理地处理电厂废水对电厂的长久发展有着重要的意义。文章针对火电厂脱硫废水产生的原因、脱硫废水产生的特点、以及产生脱硫废水的必然性的现实情况进行详细地分析，以此来提升火电厂脱硫废水零排放技术。

关键词:火电厂；脱硫废水；零排放；技术研究

0引言

燃煤电厂的主要发电来源就是煤炭燃烧发热发电，然而煤炭中都会含有硫元素，在燃烧的过程中会生成二氧化硫等有害物质，其溶入到水中更是会形成亚硫酸，经过氧化后还会促成酸雨，对生态环境的危害极大。为了减少燃煤电厂中脱硫废水的危害，实现脱硫废水零排放的目的，需要专业人员进一步研究其技术。

1 脱硫废水处理现状

火电厂日常生产会产生的废水分为脱硫废水、循环水排污水、生活污水以及各种再生废水，脱硫废水是火电厂为降低污染利用石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统降低烟气当中的硫含量产生的废水。在对其进行处理时，常使用的方法有三联箱法、灰渣闭式循环系统、煤场喷洒、灰场处置。后三种方法在运行时具有一定的腐蚀性，可能会导致电厂安全故障；三联箱法对于Mg2+、Ca2+、SO42-、Cl-以及Na+等离子无法进行清除。为实现脱硫废水零排放，应对其进行分段处理，具体包括预处理、浓缩减量和蒸发固化。

2火电厂废水产生原因及零排放必要性

2.1废水产生的原因

湿法脱硫工艺采用液态吸收剂来吸收烟气中二氧化硫和其他污染组分，主要包括钠碱法、氨法、石灰石－石膏法等。与其他方法相比，石灰石－石膏法因操作简单、稳定性好、脱硫效率高、技术成熟等优点成为目前国内外燃煤电厂最主流的脱硫技术。该方法往往将石灰石浆液与燃煤机组产生的烟气直接接触并发生反应，使得烟气中的SO2、Cl2、粉尘等污染物迁移转化到浆液中，形成石灰石浆液废水，这也是脱硫废水的主要来源。另外，因石灰浆液的浓度很大，容易产生结垢，设备运行一段时间就会发生堵塞现象，因此设备运行中需要用清水不断冲洗，从而产生部分脱硫废水。

2.2脱硫废水的特点

燃煤电厂的脱硫废水经过了多种物质和工艺处理之后，根据燃煤的品质会产生不同的有害物质，其主要包括：亚硫酸、石膏颗粒、二氧化硅、氢氧化铁、氢氧化铝、钙、镁、氯离子和金属物质等，会不同程度地造成管道、设备腐蚀、废水硬度比较高、管道堵塞、抑制石灰石溶解、水中金属元素超标等情况，远远地超出了我国废水排水相关的标准，对生态环境造成很严重的危害，甚至还会影响饮水人员、动物身体上的疾病以及生命安全。

2.3进行脱硫废水零排放管理的必然性

在我国最早的燃煤发电工艺之中，并没有相关脱硫废水处理的要求，那时采用的处理方法大都是用水进行喷洒，并不能起到抑制二氧化硫排放的目的，只是为了抑制灰尘。早期的脱硫装置也无法实现脱硫的效果，更没有办法将其产生的大量废水进行合理的处理。在后续使用吸收剂的过程中，也无法将吸收剂中的有害物质排出去，燃煤发电过程中产生大量的有害物质和重金属物质及其影响我国人们的日常生活。

2.4达标排放

对于脱硫废水排放来说，一般都是采用比较常规的含水化学物质沉淀排放技术,即"三联箱"沉淀技术。化学杂质沉淀生产工艺对废水脱硫去除废水固体中的大部分含硫重金属和最浑浊的杂质，均可具有相对较好的去除效果,但由于其对生产工艺质量控制的精度要求相对较高，电厂在实际生产应用中往往由于达到了不到相对精难的排放控制标准要求,导致个别排放指标难以达到国家排放控制标准，基于此,电厂系统应及时加强技术工艺用量控制,针对性地深入分析技术指标用量超标主要原因,尤其对系统中的加药处理方式和燃料用量等因素进行必要的技术调整以及优化。

3.脱硫废水处理零排放的原则

（1）燃煤电厂在废水脱硫处理后的效果应该是“一水多用，梯级利用”、废水不外排，对于企业来说，脱硫处理环节显得尤为重要，是企业发展的重点内容。

（2）针对燃煤电厂废水脱硫处理，其脱硫后产物含盐量比较高。现阶段脱硫技术主要有几项技术手段：烟气喷雾蒸发干燥、高盐废水蒸发等。

（3）在采用蒸发干燥法进行脱硫处理时，最好运用反渗透方法或者电渗析方法，可以有效提升脱硫效率。

（4）电厂企业要加大工业用水管理力度，科学合理的进行污水、废水处理，保证水资源的合理利用，适当节约用水。

4电厂废水零排放废水处理工艺分析 

4.1 废水预处理

废水预处理操作指的是，在电厂生产过程中，把废水排放到混凝池中，并添加混凝剂，之后过滤把废水送到絮凝池，添加絮凝剂后再过滤处理。

4.2 脱硫系统处理

脱硫废水中还有很多的污染物，比如重金属元素等等，因此需要通过专业的方式进行处理，尽量降低污染物含量。脱硫废水通过现有的脱硫废水处理系统以后，可以先使用高盐废水浓缩系统进行处理，等硬度满足100~200mmol/L之后，通过软化操作避免在浓缩处理系统与蒸发设备中存在结垢的情况。

4.3 脱硫废水浓缩处理

脱硫废水浓缩有两种方法：(1)借助高盐废水浓缩处理系统，把脱硫废水送到软化处理单元中，加入石灰调节酸碱值，之后添加碳酸钙去除钙离子和镁离子，使用反渗透处理系统过滤，倒入频繁倒级电渗析装置，之后倒入蒸发结晶系统中。还有一种方式是直接经过反渗透处理工艺，把废水中的盐分和有机物去除，再通过反渗透处理系统，让浓水可以进入蒸发设备蒸发结晶。

4.4 蒸发结晶处理工艺

蒸发结晶处理工艺有三种，分别是MED技术、MVR技术和NED技术。使用MED技术时，蒸发结晶的过程中要耗费大量蒸汽，还需要经过冷凝处理，这个环节需要投入很大成本。使用MVR技术时，可以压缩二次蒸汽提高饱和温度和压力，实现循环利用的效果。在此期间不需要进行任何的冷却操作，因此投入的成本相对来说更小。使用NED技术时，一般是在低温常压的条件下蒸发，可以显著减小系统运行成本，然而由于该设备的体积比较大，所以需要采取模块化的设计操作，对于场地也有着较为严格的标准，现阶段在电厂废水处理中还没有得到实际的使用。

4.5烟道喷洒工艺

烟道喷洒技术是通过使用雾化喷嘴把电厂脱硫废水雾化，将高温烟气喷入电除尘器和电厂空预器的烟道中，在高温的作用下，把雾化后的废水液滴蒸干变成细小的固体颗粒结晶，在随着烟气灰尘进入到电除尘器中，之后被电极捕捉，随着灰尘排放出去，实现废水零排放的效果。这项技术的投入成本较小，而且获得的效果较好，具有良好的节能性和环保性。

4.6旁路烟道蒸发技术

运用该技术的原理与运用上述烟道蒸发技术的原理相同，区别在于需要把高温度的烟气从旁路引出，而非从主路引出。具体而言，在该蒸发设备内，脱硫废水经过预处理后进入系统进而被雾化，雾化的水汽被烟气蒸发，此时，废水中的盐性因子也会不断析出，附着在烟道蒸汽中的粉尘上，再经由旁路被输送到除尘器中，最后进入脱硫系统中冷凝，并补充脱硫工艺运行用水，进而达到零排放。根据所选择的蒸发器类型，具体包括双流体喷嘴式、旋转喷雾式两种。该技术对操作、安全均较为简单，相比于第一种烟道蒸发技术对设备的破坏性小，在实现零排放的同时能够有效避免烟道腐蚀、堵塞等问题。

5结语

经过对相关技术和经济的比较，从其中可以发现有很多原因都能够影响废水零排放技术，比如技术自身的特性、外部环境的影响、技术经济以及环境和政策之间的联系等。因此电厂应结合企业实际状况，采取高效、经济、环保的处理技术，以此来实现电厂的长久发展。

参考文献

[1]陈宝荣,陈新梅.电厂脱硫废水的零排放技术[J].中国新技术新产品,2023(07):133-135.

[2]梁大新.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺路线研究解析[J].电气技术与经济,2023(01):131-132+141.

[3]张伟龙.燃煤电厂脱硫废水零排放处理方案的选择[J].节能与环保,2022(07):50-51.