电厂脱硫废水的零排放技术

电厂脱硫废水的零排放技术

张美杰

中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司  新疆昌吉 831700

摘要：随着脱硫废水循环，氯离子浓度增加，使废水呈酸性。石灰石的溶解被抑制，导致腐蚀。因此，不正确处理脱硫废水就会造成严重的环境问题。对此，该文以电厂废水零排放技术的运行数据为依托，详细分析了膜浓缩-蒸发结晶技术在该项目中的应用情况，以期为电厂脱硫废水的零排放技术的发展提供参考。

关键词：电厂；脱硫废水；零排放技术

引言

随着国家环保要求的提高以及对用、排水要求的日益严格，对全厂废水进行节水与废水综合治理成为不少电厂亟待解决的问题。其中循环水排污水是电厂外排水的主要组成部分，由于循环水经过了蒸发浓缩，其水质较差，而且实际工作中，由于技术限制以及水处理设施自身的设计缺陷，循环水系统实际运行浓缩倍率低，排污量大。这些问题的存在，使得电厂外排废水存在较高的风险。针对这一问题，管理者要正视电厂废水排放现状，确定废水排放总体目标以及技术要求，横向对比多种不同的电厂废水零排放方案，并针对废水零排放系统中的各项子系统进行针对性优化，提升废水处理效率。

1脱硫废水水质特征

在烟气脱硫操作过程中会产生杂质比较复杂的废水，而在水污染综合治理过程中，各个技术的使用和工艺的选择都会影响到水体的质量。本文就已经投入运行的电厂进行深入探讨，根据脱硫废水水质的基本情况进行总结，具体如下表所示，结合工程经验和表格中的信息，发现脱硫废水具有水质波动大、重金属超标、盐分及悬浮物含量高的特点。

2脱硫废水零排放处理技术

2.1浓缩减量技术

浓缩减量技术是应用先进的技术形式来对需要处理的废水实施浓缩处理，通过浓缩处理能够减少脱硫废水的数量，在废水处理和使用的过程中保证仅仅有一小部分的浓缩水进入到结晶系统中，通过对废水的处理和加工利用会促进浓缩水在水系统中的结晶。浓缩期间所牵扯到的反应有反渗透、正渗透、纳滤和蒸馏。这些反应的基本流程包含脱硫废水、预处理、浓缩、结晶器等，经过脱硫处理的废水会以固体盐的形式结晶。第一，预处理过程。在对废水过滤处理的时候，为了能够确保后续浓缩系统的稳定运行，在实施预处理的时候会使用两极全软化工艺，通过在废水中加入一定比例的药剂能够实现对水体污染物的有效处理，经过一系列处理后的水体的硬度会达到０的状态。通过在其中加入石灰、碳酸钠、混凝剂、助凝剂等来有效去除水体中的悬浮物、重金属、钙镁，最终确保处理后的水硬度为０。整个软化操作所产生的出水钙和镁含量越低，在后来的蒸馏系统中可能出现的结垢可能性就会越大。这种处理方式需要一些辅助药剂的使用，无形中会消耗比较多的成本，在推广这样处理方式的时候需要相关人员能够做到具体问题具体分析，因地制宜的综合配比和使用药剂，由此在最大限度上发挥出药剂的重要作用。第二，浓缩处理和结晶工艺。浓缩处理的目的是通过分离工艺来将废水分离转变为浓水或者淡水。在淡水盐度逐渐降低之后，水的质量会达到一个理想的状态。浓缩处理工艺包含有很多种，其中，蒸馏和防渗透是常见的方法，在两种方法的作用下能够顺利完成装置内部水分的交换和处理，经过一系列的加工处理之后会让蒸发的水分在冷凝后被二次回收再利用，最终通过提升废水的盐分含量来达到浓缩的目的。

2.2脱硫改造工艺

工作人员为废水脱硫系统配备了一套全新的设备，设计废水处理量达到了20m3/h，具体流程为：①经过石灰软化-过滤的废水流入脱硫设备，废水被泵送至澄清装置底部进行物理沉降。②从预沉池中流出的废水进入缓冲池，旋流器在检测到废水流入信号之后启动，向缓冲池注入NaClO，同时启动曝气风机，以此来达到降低废水化学需氧量的目的。利用提升泵将废水导入中和/沉淀/絮凝装置，采用变频控制的方式对废水进行沉淀以及絮凝。③在对废水进行絮凝时，在废水中加入凝聚剂以及助凝剂等化学药剂，调整废水的酸碱值，并促进饱和硫酸钙结晶的析出，提高絮凝效率。④经过絮凝反应之后的废水进入澄清装置，经过自然沉淀使得废水中的絮凝物沉积在澄清装置的底部，上层的废水经由溢流堰流入清水池。澄清装置底部安装有污泥回流泵，利用该装置再次将污泥传送至中和/沉淀/絮凝装置内，提供絮凝所需的晶核。当底部的污泥积累到一定的程度之后，将污泥泵送至外部的污泥缓冲容器中，实现对于中和/沉淀/絮凝装置内污泥总量的灵活控制。

3存在的问题和展望研究

火力发电厂的发展，对于环保和节能等方面也有着较高的要求，因此需要根据实际情况，采取合理的烟气脱硫废水处理方式，严格落实处理工艺，确保处理的效果，使得废水排放达标。尽管烟气脱硫废水处理得到大力的发展，但是在某些方面还处于摸索阶段，并且技术不断的发展中还存在很多不足，其内容如下。１）根据烟气脱硫废水处理目前的发展情况，其研究力度还是有所欠缺，与国外研究相比，还是存在着一定的差距。就目前情况来说，火力发电厂烟气脱硫废水处理的研究工作相对较少，所用的脱硫废水处理装置的价格相对较贵，这样不利于火力发电厂经济效益的提升。因此，需要根据发展的趋势以及火力发电厂的成本，选用现实、合理的脱硫装置，组织大量的专业人员进行研究，促使火力发电厂烟气脱硫废水处理得到很好的发展。另外，火力发电厂需要根据自身的情况，对电气系统进行合理的规划，主要的电气系统结构为供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、防雷接地系统、电缆和电缆构筑物、防火阻燃设施等，确保废水处理的稳定性和安全性。２）火力发电厂烟气脱硫废水处理依旧还是处于还原态的无机离子，因此在处理的时候，废水的ＣＯＤ处理工艺也与通常的ＣＯＤ处理工艺存在着一定的不同，这也是研究的一个重点。近几年，有关部门对此进行了专门的研究，并且在不断的实践中，取得了相对良好的效果，实现了良好的经济效益。３）脱硫废水存在一定的特殊性，所含有的有害物质或者化学物质较多，因此在脱硫废水水质分析的时候，氨氮化合物很容易被忽视，并且该物质主要是来源于煤燃烧后所产生的氨氮化合物，这种物质对于环境造成了严重的影响。基于此，火力发电厂烟气脱硫废水处理的时候，需要根据相关标准，经过处理以后，达到排放标准才能排放，避免对环境造成严重的影响，确保良好的生态环境，这样也符合火力发电厂环保、节能的发展趋势。

结束语

随着对国内环保意识和节能要求的不断提高，人们越来越重视电厂脱硫废水零液排放。将低温浓缩-高温蒸发工艺、膜浓缩-蒸发结晶工艺以及离子置换电渗析-蒸发工艺在不同电厂的应用效果进行对比，虽然3种工艺均能在一定程度上使电厂脱硫废水实现零排放，但是仍然存在如膜系统更换频繁或者占地面积大等缺点。同时对膜浓缩-蒸发结晶工艺进一步分析发现，其降水量稳定、产盐质量高，可作为目前的主流工艺。对运行情况进行进一步分析发现，结合现有电厂运行情况，虽然该工艺效果可靠，但是运行成本是目前该工艺的主要问题。同时后续的膜系统的维护和保养也是难以解决的一个痛点。基于现有运行数据和技术进行分析，电厂废水零排放技术的未来发展方向主要集中在研究和制备具有稳定性能、易于维护且经济实用的膜技术，并优化各项技术的参数，以达到更高的能源效率和处理效果，从而实现电厂脱硫废水零排放的目标。

参考文献

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