燃煤电厂烟气脱硫废水处理

燃煤电厂烟气脱硫废水处理

李晓龙

烟台西部热电有限公司， 山东省 烟台市 黄渤海新区 264000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，燃煤电厂建设越来越多。燃煤电厂发电是中国主要的电力供应方式之一，已经成为大气污染的重要来源。为了减少煤炭燃烧排放的污染物，降低能源消耗，改善环境质量，燃煤电厂脱硫及除尘系统的节能减排改造迫在眉睫。本文就燃煤电厂烟气脱硫废水处理技术进行研究，以供参考。

关键词：烟气脱硫废水；零排放处理技术；燃煤电厂

引言

随着国家各项环境保护政策、法规的逐步实施，对火电厂用水量、排水量和排水水质要求越来越严格，要达到这些要求，唯一可行的途径是提高电厂水务管理水平，实施有效的节水措施，同时采用合理办法对末端废水进行处理，实现零排放。通过水平衡试验，可以掌握电厂用水管网和设施的工作现状，并采取优化措施，维持水平衡的同时实现电厂最大限度节水。

1FGD废水特性

通常，烟气脱硫废水主要由钙、镁、氯化物和硫酸盐组成。FGD废水通常含有10000~50000mg/LTDS和100~3000mg/LTSS。烟气脱硫废水的数量和质量与燃料（煤）特性和补给水质量直接相关。氯化物浓度是选择FGD反应器和FGD废水处理系统结构材料的主要特征。FGD废水流中存在的大部分氯化物来自煤炭本身。石灰浆是由石灰石和水在球磨机中混合研磨而成，其成分包括CaCO3、Ca（OH）2等。用于湿法烟气脱除二氧化硫（SO2）。石灰石中（CaCO3）通常含有5%~46%的碳酸镁（MgCO3）。烟气脱硫废水中的钙和镁离子主要来源于石灰石。

2废水处理零排放技术

2.1优化石膏循环系统

通过优化石膏循环系统的结构和参数设置，可以提高脱硫效率，并减少对石膏处理所需的能量和化学药剂的消耗量。例如，在循环流化床脱硫技术中，可以引入石膏循环系统的逆流式高浓度湿法细磨工艺，有效提高石膏的利用率和循环浆料的浓度。

2.2浆液pH值分析

浆液pH值是石灰石－石膏湿式脱硫工艺中标定烟气脱硫浆液酸碱度的一个重要参数。石灰石－石膏湿式脱硫工艺的原理是通过碱性脱硫浆液循环洗涤燃煤烟气中的SO2，湿式脱硫浆液的pH值既与SO2的浓度和脱除效果相关，又与生成的脱硫副产品硫酸钙的浓度和氧化效果相关。通常石灰石－石膏湿式脱硫工艺中pH值越低，脱硫效果和氧化效果越好，当pH值4.5时，脱硫效果和氧化效果最佳。通常石灰石－石膏湿式脱硫工艺将pH值控制在5.2~5.7之间，既保证湿式脱硫系统连续稳定地运行，又保证湿式脱硫系统较高的脱硫效率，使湿式脱硫系统的脱硫效率和氧化效率维持在一个高效的平衡点位。

2.3正渗透技术

水分子从溶液中水化学势较高的区域，在渗透压差的推动下，向选择性分离膜迁移并通过，到达水化学势较低的区域，整个迁移过程由于渗透压差的存在，因此是自发进行的。尽管正渗透技术已被广泛应用，但仍存在一些问题，例如，当前的渗透膜水通量较低，这可能会影响其在大规模水处理中的效率；另一方面，制备理想的汲取液以及汲取液的再生过程也存在一定的难度，这会增加水处理的复杂性和成本。因此，如何降低投资成本是正渗透技术需要解决的问题之一。针对以上问题，未来的研究可以集中在开发新型膜材料、改善膜的相容性，以及提高汲取液的回收效率等方面，以进一步提升正渗透技术的性能和应用效果。

2.4石膏脱水差

真空密封水流量不足、皮带或滤布轨迹偏移、真空管道系统泄漏、滤饼所含粉尘浓度过高、旋流器工作压力不正常、滤布有破洞、滤布失效、喷水管或喷头堵塞，这些都会造成石膏脱水差，影响脱硫系统的正常运行。 应该针对性的进行排查处理，检查脱水机皮带滤布、真空系统、控制浆液杂质等方面进行控制。

2.5石灰石－石膏湿式烟气脱硫工艺原理

石灰石－石膏湿式脱硫工艺的基本流程：石灰石-水浆液喷入燃煤烟气吸收塔，与高温燃煤烟气在吸收塔内混合，通过吸收、中和、氧化和结晶反应，生成脱硫副产品―饱和的硫酸钙，饱和的硫酸钙液体结晶后生成CaSO4·2H2O晶体。石灰石－石膏湿式脱硫工艺中的石灰石-水浆液与高温燃煤烟气接触时，石灰石的利用率较高、反应速度较快，整个吸收过程的钙硫比较低，具有较高的脱硫效率，通常石灰石－石膏湿式脱硫工艺可以实现90%以上的脱硫效果。石灰石－石膏湿式脱硫工艺主要由石灰石-水溶解、SO2吸收、中和、氧化、石膏结晶、副产品分离等工序，其中SO2吸收效率是衡量脱硫工艺水平的最重要环节。

2.5膜蒸馏技术

膜蒸馏技术是结合了膜分离和蒸馏2种技术的创新性物质分离方法，该技术的核心是利用一种具有0．2~0．4μm孔径的疏水微孔膜，这种膜作为一种物理隔离介质从而分离不同物质，由于蒸气压差的存在使物质在膜两侧进行运输，当溶液接触到膜的时候，水分子会在进料液与膜的交界处蒸发成为水蒸气，这些水蒸气会透过膜层，到达另一侧冷凝器中冷凝成为液态水。膜蒸馏技术的特点是操作温度低，可在50～60℃下进行，可在常压下进行，理论分离效率高，膜的机械性能低，不易堵塞，可以处理极高浓度的水溶液。但膜的产水通量较低，小于100L／（m

2·h），疏水膜在材料和制备工艺的选择上受到限制，热能利用率低，运行过程中的膜污染或膜润湿将导致产水通量和水质下降。利用减压辅助气隙多效膜蒸馏系统和平板聚四氟乙烯膜进行了脱硫废水处理的中试试验，试验结果显示，在温度为69～80℃范围内，膜蒸馏系统表现出色，其中在75℃时，产水量可达500L／h。这项研究证明了膜蒸馏技术在脱硫废水处理中的经济可行性，既简化了零排放处理工艺，又降低了系统的投资和运行成本。

2.6腐蚀问题

（1）玻璃磷片防腐工艺不合格。在做玻璃磷片防腐前对脱硫塔壁的金属除锈不到位，主要表现在喷砂不彻底，造成喷砂后的底板仍有污垢、铁锈、氧化皮等，在这种情况下所做的玻璃磷片就会在运行中出现底漆脱胎、开裂现象，使得含有硫酸的浆液进入防护涂层与铁板之间，出现塔体腐蚀，此外，由于塔体结构对一些狭小缝隙的防腐涂刷不到位，也会出现腐蚀现象；喷砂后的塔体内壁未及时进行涂刷底漆，造成金属表面氧化、生锈，也是玻璃磷片防腐不合格的主要原因。（2）现场环境对玻璃磷片施工造成的影响。在做玻璃磷片时外界温度低于-5℃或高于32℃，相对空气湿度大于85%，都会影响钢制塔壁与玻璃磷片底漆涂层的粘合性。（3）玻璃磷片涂层厚度不够，塔池及塔内受冲刷部位厚度应不小于4mm，其它净烟道内部璃磷片涂层厚度不小于2mm。（4）塔内喷淋层喷头安装位置或喷射方向不当，致使浆液中的颗粒物飞溅在塔壁上，其玻璃磷片受到冲刷出现局部磨损破裂而对塔壁形成腐蚀漏液。

结语

脱硫废水是火电厂最难处理的废水之一，是火电厂实现废水零排放的关键。燃煤电厂脱硫系统用水量大、废水水质差，脱硫系统节水以及废水利用是一项综合工程，后续通过对不同品质水资源进行合理调配，增加水的梯级利用，并不断采用新技术、新工艺来降低可控耗水量，同时建立经济可靠的废水处理设施，实现脱硫废水零排放，实现废水零排放和有价组分回收利用的双重目标。

参考文献

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