燃煤电厂脱硫废水零排放工艺的应用进展

梁超 

摘要：近年来，随着我国经济的发展，社会也在不断进步，生产生活都和电力供应有着非常密切的关系，电力行业在社会生产发展中的作用越来越重要。我国火力发电厂数量多，燃煤电厂在生产电能中会导致大量二氧化硫的产生，严重污染大气质量，现在人们对这个问题给予了足够的重视，采取了一系列可行的措施来加以处理。湿法脱硫是常见的一种脱硫方法，虽然可以有效缓解大气污染的问题，但同时也会导致一定的水污染，如果能够实现脱硫废水零排放，可以大大提高电厂的社会效益，改善环境质量。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放工艺

引言

我国化石能源结构是煤多油少，所以煤燃烧作为能源在我国具有重要的地位，煤的燃烧带来了一个新的挑战——环境问题。煤燃烧过程中会产生SO₂，需要对燃煤过程中的SO₂进行脱除处理，而在脱除过程中，又极易产生二次水污染问题，需要对处理的废水进行再一次的处理工作。针对电厂脱硫过程中产生的废水，结合某燃煤厂的实际情况，介绍脱硫废水的后处理相关内容。

1燃煤电厂脱硫废水概述

1.1脱硫废水的产生途径

从近几年的电厂现状来看，各大燃煤电厂都在不遗余力地进行技术探寻，但是并没有找到行之有效的解决方法，如今仍旧沿袭传统的工艺即石灰石—石膏湿法。该种脱硫方法十分的简单，其主要是在煤炭燃烧炉内对烟气中的二氧化硫进行处理，这种工艺与其他工艺相比有着良好的效果，但是不足之处是处理过程中会产生大量的废水，并且具有多种重金属，因此也会产生了二次污染，这就是脱硫废水的来源。

1.2脱硫废水的特点

首先，脱硫废水的腐蚀性非常强。在一般情况下，该种废水中含有大量的强酸弱碱盐和工业废酸，虽然浓度不是很大，但是这使得其具有很强的腐蚀性。这些酸性物质不但会对环境造成严重的影响，而且对电厂的机械设备也会造成严重的损伤；其次，脱硫废水含盐量也比较高，受废液中的化学制剂影响，尤其是废液中存在的大量强酸弱碱盐，对该工艺的影响较大。就电厂数据统计得知，电厂废水中含盐量在每升三万毫克上，这与其他废水相比已经是非常可观的一个数值；最后，脱硫废水的硬度比较高，非常容易结垢。工业脱硫废水中含有大量的游离状态的钙离子和镁离子，它们非常的不稳定，尤其是对温度比较敏感，当温度上升时，这些钙镁离子就会产生结晶，也就是结垢。同时，这些高含量的钙镁离子使得脱硫废水具有较强地硬度，它们会对电厂设备以及脱硫设备都会产生严重的损害。

2燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺

2.1多效蒸发和结晶的工艺

一般，燃煤电厂处理脱硫废水都会采用多效蒸发和结晶的工艺。其中蒸发的系统分为四个部分即预热部分、热能回收部分、结晶部分、附属系统。一般都是将废水排入到统一的器皿中，随后放入热交换的水箱中，排放退热的气体，保证水的零污染排放。在燃煤电厂中，石灰碳酸钠软化+MED蒸发浓缩+结晶工艺是一种经常见到的工艺，就是在进行预处理过程中彻底的清除硬度离子，之后再通过澄清和过滤的方式进行处理，还要采用多效蒸发仪器对废水进行浓缩，最后进入结晶器中制作结晶盐。该工艺是把硬度和重金属离子联合在一起进行清除，蒸发结晶装置不会产生污垢。除此之外，由于脱硫废水的硬度比较高，碱度非常低，因此通常情况下对废水进行软化处理时会选择石灰和碳酸钠两种相结合的方式，这样经过软化之后的水资源过滤之后进入到多效蒸发系统，废水经过蒸发处理之后水质能够达到回用标准。

2.2机械蒸汽再压缩处理工艺

目前，虽然卧式喷淋水平管膜蒸发器得到了广泛应用，但是在脱硫废水处理的时候不适应，主要是因为其需要使用阻力比较大的喷头，如果水流速度没有得到有效控制在水平管道上就非常容易结垢。目前，废水排放技术领先的公司都是采用立式降膜蒸发器，立式降膜蒸发器与卧式蒸发器相较，前者的发展已经比较成熟，在使用过程中要优于卧式蒸发器，该技术包括蒸发系统和结晶系统，是当前比较有效的一种处理脱硫废水的方法。这一技术的工作原理是指在对钙和镁离子进行软化和去除的同时，添加适量防止污水结垢的阻垢剂，之后采用脱气仪器将空气和溶解的CO₂去除，并且在蒸发器中将废水蒸发掉，该技术没有统一的标准，技术的应用主要靠经验的积累。

2.3新型废水喷雾蒸发处理

烟道蒸发是一种比较新型的废水喷雾蒸发处理技术，主要是把脱硫废水中的泵输送到灰尘清除仪器前的烟道，然后再通过利用压缩空气在烟道内部雾化烟道，再将雾化之后的废水快速的蒸发掉；做好此工作之后废水中的固体物，包括重金属、杂质以及各种类型的金属盐等，将其与灰尘一起进入到电灰尘处理器中，并且被电极捕捉；最后随着灰尘一起向外部排出去。

2.4旁道烟道蒸发处理工艺

石膏脱水设备脱出的废水送至预处理装置进行预处理和浓缩，而后送至旋转雾化器将废水雾化成气态，通过烟气分布器均匀进入废水干燥塔内，利用省煤气后旁路烟道内烟气的热量与其进行热交换，水分蒸发，大颗粒灰分沉淀到塔底的灰斗内，小颗粒随着烟气返回到空气预热器后烟道主路，通过烟道冷却器空气冷却后进入到电除尘器、脱硫塔，形成一个循环。该处理工艺的主要核心设备为干燥塔、旋转雾化器、烟道分布器。干燥塔是实现烟气与雾滴充分混合，实现传热、传质反应的容器。在塔内完成废水的安全蒸发，结构上采用薄壁结构和独有的热膨胀吸收技术，保证各种工况的安全稳定运行。旋转雾化器是实现废水雾化的专用设备，原理是利用旋转雾化器的离心力，使料液在旋转表面上伸展为薄膜，并以不断增加的速度向雾化盘的边缘运行，离开雾化盘边缘时，实现溶液转化成细小雾滴。烟气分布器是使烟气经过分布器后，烟气流被分布成绕雾化盘的旋转运行及绕雾化盘边缘的向下流动，向下压向雾滴并形成伞状云形状，达到烟气与雾滴的充分混合。该处理工艺优点主要在于:(1)脱硫废水经预处理及浓缩后，避免喷雾蒸发过程的结垢、堵塞烟道等问题;(2)喷雾蒸发器排出烟气温度增加，可提高除尘效率;(3)脱硫废水蒸发水分进入脱硫塔，可降低脱硫工艺水耗;(4)能够实现稳定、经济、真正意义的脱硫废水零排放，无需单独处置固体盐。(5)整个系统流程短，工艺设备少，运行时与脱硫系统操作和维护的人员共用，不需要新增运行人员，降低运行成本。

结语

燃煤电厂脱硫废水零排放成本较高，日常的设备运维较为复杂，但脱硫废水“零排放”实现了能源节约，以及机组的清洁高效运行，提升废水的利用效率。此外，利用烟道蒸发脱硫废水，利用烟道中的高温烟气蒸发，无需添加额外热源，降低能耗。脱硫废水零排放降低了烟气粉尘流入塔内的含量，达到脱硫系统的优化效果，且经过蒸发，脱硫废水减少加药，降低成本，取得较好的经济效益和环境效益，值得推广。

参考文献

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