摘要：在中國(guó)的發(fā)電業(yè)里燃煤電廠占據(jù)著很大的比例，同時(shí)也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。雖然燃煤發(fā)電廠保證了人們的用電需求。但是燃煤產(chǎn)生大量的二氧化硫也給大氣造成了嚴(yán)重的大氣污染，工業(yè)上常用濕法脫硫來(lái)處理。不過(guò)，這種處理方法也會(huì)遺留較大的廢水處理問(wèn)題。創(chuàng)新燃煤電廠的脫硫廢水零排放工藝將會(huì)對(duì)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)有重要意義。


關(guān)鍵詞：燃煤電廠；脫硫廢水；零排放

1.火電廠脫硫廢水處理必要性及特點(diǎn)分析

1.1脫硫廢水處理必要性

目前，火電廠脫硫多采取石灰石-石膏法（又叫濕法脫硫工藝），脫硫，在脫硫過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水主要是來(lái)自火電廠吸收塔設(shè)備所排放的水，因此，為了維持脫硫裝置中的漿液循環(huán)系統(tǒng)的平衡，防止火電廠煙氣中的氯離子濃度超過(guò)了規(guī)定值，保證石膏質(zhì)量，需要從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，這些排放的廢水中常常含有許多雜志，如硫酸鹽、重金屬、懸浮物。

根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），把Pb、Cd、Cr、Ni、Hg等重金屬列為了第一類污染物，明確要求必須對(duì)這一類污水進(jìn)行出口取樣監(jiān)測(cè)，火電廠脫硫廢水排入到其他廢水處理系統(tǒng)之前，這些重金屬含量只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才可對(duì)外排放，否則脫硫的廢水就需要進(jìn)行單獨(dú)排放。

此外，脫硫廢水中含有的重金屬離子具有相當(dāng)?shù)拇蟮亩拘?，即便排放到自然環(huán)境中也很難得到自凈或生物降解，在自然界水體中富集到一定量后會(huì)對(duì)水體中生物造成危害，因此，世界各國(guó)都十分重視火電廠脫硫廢水的后期治理。

1.2脫硫廢水特性

火電廠脫硫廢水主要來(lái)自燃煤后的煙氣、脫硫劑和工藝水，與其他工業(yè)廢水性質(zhì)完全不同，脫硫廢水中的雜質(zhì)主要有懸浮物、亞硫酸鹽、氟化物、硫酸鹽以及重金屬等，需要單獨(dú)進(jìn)行處理。

（1）懸浮物濃度高。脫硫廢水中的懸浮物主要是以石膏的形式流入排出系統(tǒng)，以及煙氣和脫硫過(guò)程中新加入的碳酸鈣、亞硫酸鈣，懸浮物濃度較高，大多火電廠SS質(zhì)量濃度超過(guò)了10000mg/L，不宜與其它廢水混合處理。

（2）重金屬種類多。重金屬元素雖然在火電廠廢水中占比不大，但卻是脫硫廢水中的主要污染物，且重金屬離子種類眾多（常見(jiàn)的有Mn、Cd、Cr、Hg、Cu、Zn、Pb、Ni等），濃度的范圍也很大?；痣姀S廢水中的重金屬污染物一般在灰渣系統(tǒng)、鍋爐化學(xué)清洗、鍋爐煙氣設(shè)備清洗中會(huì)產(chǎn)生，其它環(huán)節(jié)基本不會(huì)產(chǎn)生重金屬污染物。因此，在脫硫廢水處理時(shí)一般不宜與其它廢水混合處理，否則會(huì)將重金屬離子摻雜到其它廢水被稀釋，將會(huì)影響去除率。

（3）pH值較低。火電廠脫硫廢水中主要是來(lái)自石膏脫水和清洗系統(tǒng)，脫硫廢水主要表現(xiàn)為弱酸性，pH值范圍一般在4.0～5.5之間。

（4）化學(xué)需要量高。COD是所有工業(yè)廢水都需要重點(diǎn)控制的指標(biāo)之一，火電廠脫硫廢水中的COD超標(biāo)也是解決需要的重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一。與其他工業(yè)廢水不同的是，脫硫廢水是SO2-3和SO2-6等還原態(tài)無(wú)機(jī)離子，其含量可以達(dá)到200mg/L～450mg/L，如果將其與其他廢水混合處理，由于工藝的差異性，會(huì)影響以無(wú)機(jī)物為主的脫硫廢水的COD去除率。

2.脫硫廢水處理工藝情況分析

（1）去除重金屬。要想去除重金屬必須要使用堿性試劑，這些堿性試劑會(huì)把廢水中的許多重金屬化學(xué)元素生成沉淀，這樣就可以去除重金屬。在去除重金屬的同時(shí)，還能提升廢水中的pH值。一些溶解困難的氫氧化物會(huì)在pH8.0-9.0的時(shí)候被一些重金屬離子生成出來(lái)。

（2）中和廢水。首先要將脫硫廢水排到混合池中，之后在將石灰和堿性化學(xué)藥劑放入。通過(guò)混合池水的酸堿調(diào)和，就能去除里面的氟原子。

（3）絮凝處理。做完以上兩個(gè)步驟之后，還要向混合池里放入一定量的絮凝劑。這些絮凝劑可以讓一些重金屬沉淀形成較大的沉淀，這樣容易向混合池的底部沉積。通過(guò)這個(gè)步驟就能去除脫硫廢水中的懸浮物，而且更容易過(guò)濾。

（4）分離澄清。當(dāng)混合池里形成許多的大型顆粒并且沉積到底部的時(shí)候，我們可以對(duì)其進(jìn)行分離澄清。首先要準(zhǔn)備壓濾機(jī)，并且要用壓濾機(jī)壓濾固垢，這樣就完成了固體和液體的分離。接著，要把這些固垢向外運(yùn)送出去。同時(shí)，脫硫廢水池里會(huì)有一些已經(jīng)過(guò)濾后的水，在將這些水流經(jīng)澄清器四周的出口，這樣，這些干凈水就會(huì)流向凈水箱。最后，要對(duì)這些干凈水進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)按照懸浮物的檢測(cè)表來(lái)進(jìn)行。

如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，則要重復(fù)上面的步驟，直至符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.零排放處理工藝及發(fā)展方向

3.1嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家節(jié)水政策，達(dá)到清零排放目的

零排放實(shí)施前提是減少用水、節(jié)約用水，否則推進(jìn)零排放的難度較大?；痣婍?xiàng)目應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家取水定額和節(jié)水政策，根據(jù)本地區(qū)的水資源、環(huán)境容量情況來(lái)選擇合適的機(jī)組容量、類型和工藝。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“以水定電，以環(huán)境容量定電”，也就是以人類能承受的發(fā)展過(guò)程的“陣痛”來(lái)確定發(fā)展的速度和力度，而不是用盲目發(fā)展來(lái)一次次挑戰(zhàn)環(huán)境和資源的底線。零排放是我們現(xiàn)階段追求的目的，但從根本上來(lái)說(shuō)，廢水零排放不是最終目的，而只是保護(hù)資源和環(huán)境的一種手段。

3.2統(tǒng)籌規(guī)劃，專項(xiàng)設(shè)計(jì)，減少改造

從現(xiàn)階段的發(fā)展和實(shí)情來(lái)看，廢水“零排放”不是一項(xiàng)技術(shù)、工藝或者某種水處理設(shè)備，而把它界定為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程更合理。因?yàn)樗哂屑闲浴⑾嚓P(guān)性、階層性等系統(tǒng)所具有的典型特征和關(guān)系。零排放系統(tǒng)工程要從設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理等每個(gè)階段統(tǒng)籌考慮，要從鍋爐、汽輪機(jī)、除灰渣、脫硫、化學(xué)等每個(gè)專業(yè)統(tǒng)籌考慮，要進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)劃。而不是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)幾個(gè)廢水回用系統(tǒng)或僅在設(shè)計(jì)說(shuō)明中提出“零排放”的概念。

我國(guó)一些廢水零排放工程實(shí)例都是通過(guò)改造實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)計(jì)階段做到統(tǒng)籌規(guī)劃的還不多。這相當(dāng)于事后“補(bǔ)救”措施，不僅實(shí)現(xiàn)成本高，且不易取得滿意的結(jié)果。

3.3爐渣廢熱綜合利用

對(duì)于水力除渣或濕排渣的燃煤電廠，可將脫硫廢水作為補(bǔ)給水引入除渣系統(tǒng)。燃煤電廠高溫爐渣中含有大量堿性氧化物組分，爐渣溶出液PH值約為12，且為多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附特性良好。脫硫廢水呈中性偏酸性，將脫硫廢水引入濕排渣系統(tǒng)，強(qiáng)堿性渣水可沉淀廢水中重金屬離子，爐渣可吸附廢水中懸浮物及金屬氫氧化物沉淀，利用爐渣廢熱還可實(shí)現(xiàn)脫硫廢水在除渣系統(tǒng)里蒸發(fā)、結(jié)晶，結(jié)晶鹽可隨爐渣一起運(yùn)出廠外。

該方法是一項(xiàng)以廢治廢的高效節(jié)能處理途徑，但會(huì)受到除渣系統(tǒng)閉式循環(huán)水量的限制，若脫硫廢水水量大于除渣系統(tǒng)水分損失量，除渣系統(tǒng)無(wú)法完全消耗脫硫廢水，需將脫硫廢水進(jìn)行濃縮減量。此外系統(tǒng)結(jié)垢，撈渣機(jī)腐蝕以及重金屬氫氧化物在爐渣中是否穩(wěn)定，易溶結(jié)晶鹽的溶出是否會(huì)影響爐渣的再利用等是利用爐渣廢熱綜合處理脫硫廢水需要解決的問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

火電廠廢水零排放是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程，應(yīng)從全專業(yè)、全系統(tǒng)、全過(guò)程進(jìn)行專項(xiàng)統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，全過(guò)程平衡取、排水量和水質(zhì)；優(yōu)先選用節(jié)水設(shè)備與工藝，采用排水多級(jí)循環(huán)使用，系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)（近）零排放，降低各類泥渣含水率，設(shè)計(jì)合理的濃縮結(jié)晶裝置與工藝，做好日常水處理設(shè)備和水務(wù)的運(yùn)行與管理?；痣姀S廢水零排放不僅能保護(hù)環(huán)境，而且節(jié)約大量水資源，大大提高了火電廠的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益。

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