燃煤电厂烟气脱硫废水处理有关技术问题探讨

燃煤电厂烟气脱硫废水处理有关技术问题探讨

战启祥

身份证号370684199405270012

摘要：目前，燃煤电厂烟气脱硫废水的排放主要采用“浓缩-蒸发结晶-冷却结晶”的处理工艺。烟气脱硫废水中的污染物主要包括重金属、钠、氯、硫等，且大部分浓度都较高。采用“浓缩-蒸发结晶-冷却结晶”工艺，在其排放过程中不可避免地会产生大量废水，经浓缩后，其水量占到总水量的20%~30%。若采用“蒸发结晶”工艺，废水量将会大幅度减少，但是脱硫废水中存在的大量可溶性盐将会导致后续蒸发系统结垢，从而影响生产运行。针对上述问题，本文结合当前主流的脱硫废水处理工艺，对燃煤电厂烟气脱硫废水处理技术进行了探讨。

关键词：燃煤电厂；烟气脱硫；废水处理；方法与技术

引言

为了保证火力发电企业的空气污染，对火力发电企业的烟尘进行了脱硫。为了防止脱硫装置受到侵蚀，需要排放一定数量的脱硫污水，对其工艺技术的改进将会对设备的投资成本和经济性产生直接的影响，因此需要对其技术进行深入的探讨。

一、烟气脱硫废水处理系统的设计概述

在现有技术条件下，将脱硫废水经过一系列工艺处理后排放至环境，可实现对其资源化利用。根据原国家环保局于1997年6月1日发布的《关于火电厂烟气脱硫废水处理的联合通知》要求：“禁止在电厂下游排放的废水中添加任何添加剂，以免形成沉淀物或生成难溶于水的物质；电厂要定期对废水处理设备进行清洗和维护，并应进行有效的控制和管理。”所以，目前脱硫废水处理系统主要分为两大类：一类是将脱硫废水经过浓缩后作为回用水，另一类则是将脱硫废水经过蒸发结晶后作为循环水使用。

在烟气脱硫废水处理系统中，主要有三种工艺：“浓缩-蒸发结晶-冷却结晶”、“蒸发-冷却-浓缩-冷却”以及“蒸发-浓缩-冷却-浓缩”。“浓缩-蒸发结晶-冷却结晶”工艺是指在脱硫废水预处理后，利用设备对废水进行加压至30~60 KPa （相对于进水压力），进行“浓盐水浓缩-蒸发”处理，然后再利用加热装置将其从废水中分离出来的工艺。“蒸发-冷却结晶”工艺是指在脱硫废水处理系统中，利用加热装置将经过蒸发和冷却后的蒸汽进行凝结并再次利用。目前主流的脱硫废水处理技术包括：自然蒸发法、外排式连续排放和预处理-浓缩-蒸发-结晶（预浓缩）-蒸发-冷却等工艺。下面将分别对这三种工艺的基本原理、优缺点及适用条件进行详细介绍，并针对其中存在的问题提出相应的解决方法。

二、脱硫废水的特点

脱硫废水中主要污染物有重金属、钠、氯、硫等，其中重金属含量较高，为工业废水中所罕见。在排放过程中，脱硫废水一般直接通过烟道进入脱硫塔，由于烟气流速较低，进入脱硫塔的水呈雾状，大量细小液滴被拦截在塔底。同时，烟温较高的烟气经过脱硫塔后，带走了大量的石膏颗粒和硫酸盐，这些颗粒物就成了后续蒸发系统的结垢物质。因此，从排放源头开始，脱硫废水的水质就已出现恶化。

烟气经过烟道进入脱硫塔后，浆液中的亚硫酸盐在与浆液接触过程中发生化学反应形成可溶性硫酸盐颗粒。这些可溶性盐可以通过烟道进入后续蒸发系统结垢形成沉积物和水垢。若不采取任何措施对这些沉积物进行清除，将会导致后续蒸发系统结垢。

三、烟气脱硫废水处理有关技术问题

废水排放的不确定性。对于烟气脱硫废水排放，目前还没有形成统一的规范和标准，因此脱硫废水处理后排放是否达标，是一个未知数。因此，在对烟气脱硫废水处理的过程中，应尽量避免对周围环境的影响。

二次污染的可能性。如果烟气脱硫废水排放到环境中去，污染了环境怎么办？对于这个问题，目前国内的烟气脱硫废水处理方法是在产生和处理过程中使用石灰等碱性物质来中和一些有毒物质，同时加入絮凝剂来消除重金属离子对环境的危害。这样做虽然解决了因脱硫废水中污染物含量高而产生的问题，但是这种方法会在很大程度上增加烟气脱硫系统运行的成本，而且容易产生二次污染。如果有一种方法能将脱硫废水直接进行蒸发处理并送往燃煤电厂中再利用或处置，则就会减少这些二次污染所带来的问题。

对脱盐率的影响。脱盐是烟气脱硫废水处理过程中很重要的环节，如果不能将污染物除去，那么后续的蒸发结晶、冷却结晶等过程就无法进行下去。而脱盐率是在排放烟气脱硫废水之前就能够测定出来的数值。因此，如果能对烟气脱硫废水进行准确测量和计算的话，就可以通过数据来判断脱盐率是否达标。

盐结晶对设备和管道结垢的影响。结垢是影响脱硫废水处理系统运行的重要因素之一，如果结垢不能及时被去除，则会造成设备腐蚀等问题。因此需在脱硫废水处理系统中加入阻垢剂以抑制结垢问题发生。目前国内应用比较广泛的阻垢剂有双酚A和三氟化硼等。

四、烟气脱硫废水处理有关技术应用对策

采用“三效蒸发+低温多效”工艺处理烟气脱硫废水。采用该工艺后，锅炉尾部烟道中的烟气经两级石灰石-石膏湿法脱硫装置吸收塔、脱硫浆液泵、浆液循环泵、循环管路进入凝渣池，在此过程中产生的废水经过“三效蒸发”工艺蒸发，被浓缩到40%~60%，其剩余的50%左右废水经过“低温多效”工艺冷却结晶后，可以回收利用。

该工艺是对浓缩后的浓废水进行真空多效蒸发结晶后，得到的晶浆用来生产真空浓缩浆；剩余部分的浓水送回真空多效蒸发结晶器进行进一步的冷却结晶；经过连续真空多效蒸发结晶系统产生的浓缩浆中含有一定比例的 Ca (OH)2和Na2SO4,可送往真空多效结晶器进行结晶脱水，以满足后续结晶系统所需。

该工艺是对浓缩后浓废水进行高效蒸发，从而获得浓水用于后续处理。利用“高效蒸发”工艺生产的浓缩浆用来生产真空浓缩浆、真空冷冻浓缩浆及真空高浓缩浆，其比例可根据实际情况进行调整，一般控制在1:10~20。通过以上两种工艺的组合运行，可实现烟气脱硫废水“零排放”目标。

结语

随着环保要求的日趋严格，以及国家对SO2排放控制力度的逐渐加大，燃煤电厂烟气脱硫废水处理技术得到了快速发展。目前主流的脱硫废水处理工艺有：自然蒸发、机械蒸汽压缩、多效蒸发、多级闪蒸、多级多效蒸发等。

从目前主流脱硫废水处理工艺来看，对于常规电厂，选择“自然蒸发+多效蒸发+多级闪蒸”组合工艺较为合适，该工艺不仅可以实现废水零排放，而且能够对原系统中的结垢问题进行有效控制。

对于高硫煤电厂或受石灰石资源制约的电厂，如果采用“多效蒸发”工艺，则需要进行大量的药剂投加。从目前实际情况来看，即使不投加药剂，采用“多效蒸发”工艺也不能满足电厂环保要求。因此在采用“多效蒸发”工艺时，必须结合电厂具体情况进行分析和研究。

对于脱硫废水的深度处理技术来说，目前有一种叫“膜法”的技术值得大力推广应用。该技术将脱硫废水经过预处理后，再通过膜分离工艺对脱硫废水中的重金属离子、 COD、氨氮等进行分离净化。该技术在燃煤电厂烟气脱硫废水处理方面具有较好的应用前景和推广价值。

参考文献

[1]徐小生.基于纳滤技术深度处理燃煤电厂脱硫废水试验研究[D].河北工程大学，2017.

[2]刘政修，李磊，王斌.燃煤电厂锅炉烟气湿法脱硫废水深度处理工艺选择[J].全面腐蚀控制，2016，30（09）：12-17.

[3]赵保安. 燃煤电厂湿法烟气脱硫废水处理技术研究[J]. 宁波化工, 2018(3):4.

[4]叶春松, 黄建伟, 刘通,等. 燃煤电厂烟气脱硫废水处理方法与技术进展[J]. 环境工程, 2017, 35(11):5.