蓝羽翔
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摘要：含硫烟气是燃煤电厂生产经营中最重要的减排工作对象之一，目前，国内外技术最成熟的烟气脱硫技术就是石灰石—石膏湿法脱硫技术。石灰石—石膏湿法脱硫技术具有较高的脱硫效率，脱硫质量稳定，能够有效保证脱硫后的烟气排放质量，避免对大气环境的污染。但石灰石—石膏湿法脱硫技术的使用会产生一定量的含硫废水，直接排放会严重污染水资源，必须进行深度处理达标后排放。鉴于此，本文对燃煤电厂脱硫废水处理方法及零排放技术进行分析，以供参考。
关键词：燃煤；湿法脱硫废水；零排放；处理技术；发展
引言
随着我国经济的发展和科技水平的提高，社会生产生活中对各种资源的需求必然日益增多，所产生的废水、固废量也在持续增加。燃煤电厂是城市供电的重要来源之一，随着城市对电能的需求量增加，燃煤电厂的发电量增加，烟气脱硫的需求量也随之增加，产生的湿法脱硫废水量也在不断增加。
1燃煤电厂湿法烟气脱硫废水概述
燃煤电厂采用的烟气脱硫技术主要是石灰石—石膏湿法脱硫技术，利用的是烟气中的二氧化硫与石灰石碳酸钙生成亚硫酸钙的反应，浆液状态的碳酸钙能够有效吸收烟气中携带的二氧化硫，从而有效净化烟气；而吸收塔中的亚硫酸钙溶液则在空气的作用下被氧化成为硫酸钙，即石膏，经过脱水后的脱硫石膏可回收应用在水泥生产、土壤调节、建筑等领域。湿法脱硫废水所指的就是石膏脱水过程产生的废水，这部分废水pH值在4~6范围内，偏酸性，含盐量高，且含有的是大量的钙、镁离子，因此，废水的硬度很高，容易结垢堵塞管道和其他结构。除此外，湿法脱硫废水中还含有一定量的Cl－、SO42－、SO32－、F－等阴离子，砷、汞、铅、镍等重金属离子，这些离子的存在使得湿法脱硫废水远未达到排放标准，必须进行深度处理后达标排放。
2脱硫废水的水质特点
1）高含盐：溶解固体含量10000～40000mg/L，以SO42?，F?、Cl?、Mg2+和Ca2+为主；
2）高浊度：悬浮物含量10000～30000mg/L，以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主；
3）高硬度：钙、镁离子浓度高，易结垢；
4）腐蚀性：氯含量20000mg/L左右，腐蚀性较强；
5）重金属：包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等，污染性强；
6）不稳定：发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。
脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件，经济预算，技术论证选取适合电厂本身的技术路线。
3脱硫废水零排放处理方法
3.1多功能结晶蒸发
在废水进行上述固液分离的预处理后，再对留下的液体做多功效结晶处理。多功效蒸发处理一般分为四个步骤：热力输入系统、热力回收系统、结晶处理、其他的附属设备。预处理后的混合液还具有较高的温度，将这些处理好的混合液放入到多功能蒸发单元之中，渐热完成后，将混合液倒入高温桶中。随后，利用盐浆器向盐旋转逆流器中输送，这个时候，结晶出来的大颗粒盐晶体进行逆流旋转，再进入离心机，通过离心机的离心力进行对盐晶体的分离，再将分离出来的晶体放到高温干燥床上进行干燥。最后将干燥好的盐晶体输送到指定位置处理。
3.2离子交换法
脱硫过程中使用离子交换法也是一种有效可靠的方法。
它的基本原理是：经过检验脱硫废水中残留的离子，针对性地向脱硫废水中加入能够与之结合的离子物质，加入的离子与废水中离子相结合，从而降低废水中的重金属含量，降低水质的硬度。在使用离子交换法的过程中，拥有很高的可靠性和稳定性，通过这种方法可以将水质的硬度减小到10ppm以下，如果测得水的硬度还高于标准硬度，就需要二次过滤，只有离子交换后检测合格的脱硫废水才可以将其排放。这种方法适用于有害物质较少而且能够通过离子交换将重金属有效分离出来的脱硫废水，如果脱硫废水的物质繁杂且不易清除，可以先用此种方法进行预处理，然后通过上述两种方法进行二次处理。离子交换法的最大优点是可靠稳定，而且使用成本低。
3.3蒸发结晶零排放处理技术
蒸发结晶零排放处理技术是目前实现脱硫废水零排放的形式之一〔28-29〕。其原理是通过蒸汽加热或者其他热源加热的方式浓缩脱硫废水，使废水中水分蒸发而盐浓度不断提高，形成过饱和溶液，最终析出结晶盐，实现零排放。蒸发结晶技术类型主要包括多效蒸发（MED）、热力蒸汽压缩强制循环（TVC）和机械蒸汽再压缩（MVR）等。其中，常用的脱硫废水蒸发技术主要有MED和MVR。
3.4水力除灰和干灰调湿技术
脱硫废水回用于灰分的路径主要包括引入冲灰系统和干灰调湿2种。国内部分电厂是将脱硫废水作为一部分补水引入水力除灰系统，实现脱硫废水的回用处理。脱硫废水中的酸性物质能与粉煤灰中的氧化钙等成分发生反应，提高废水的pH，使重金属离子产生氢氧化物沉淀而去除。脱硫废水回用于水力除灰系统无需对系统进行改造，具有投资少、运行成本低和操作管理简便等优点。
3.5强制循环蒸发
在具体实践过程中，湿法脱硫废水并非一次蒸发就能够实现零排放，从原液浓缩到减量到结晶的过程需要较长的时间，若采用一次蒸发会减缓蒸发的效率，还会影响蒸发的效果，因此，强制循环的多次蒸发是生产实际中更加常用的技术。强制循环蒸发技术使用过程中，通常将几个蒸发器串联在一起，使湿法脱硫废水在不同的蒸发器中实现浓缩、减量、结晶，最终实现零排放处理。为了更好的实现强制循环蒸发，需要先将湿法脱硫废水进行软化处理，避免废水中的钙镁离子导致蒸发器结构损伤。
3.6烟道处理法
烟道处理方法是一种将废水气化后排出的技术，这种技术能够使废水中的污染物以最小的颗粒直径进入大气，最大程度上接近零排放效果。因为烟道处理方法中没有使用化学药剂，而是用设备对废水进气化，所以废水中含有的污染物并没有被有效脱除和回收，只是以最小颗粒的形式进入大气，因此，只能说是接近零排放处理要求，而不是真正的零排放处理，还是存在对大气、水体形成污染的可能性。也正是因为这一点，烟道处理方法在污水处理领域中应用的不多，并不常见。
4零排放处理技术的发展进展概述
目前，相较于蒸发法、膜分离技术，烟道法是湿法脱硫废水零排放处理领域中的热门研究方向，研究人员已经提出在烟道中配合电除尘类设备，对气化后从水体中暴露出的污染物颗粒进行捕捉，能够更加有效地提高对湿法脱硫废水的零排放处理效果，还能够实现对可回收物质的回收再利用，更能够避免对烟道的腐蚀和损伤。由此可见，电除尘烟道处理法会是零排放处理技术的重要发展方向
结束语
在石灰石-石膏法烟气脱硫过程中，为保证脱硫效率，需要定期从脱硫塔排出脱硫浆液，产生脱硫废水。该脱硫废水具有水质复杂、处理难度大和成本高的特点，对其进行有效处理成为燃煤电厂迫切需要解决的问题。随着国家环保政策的节节加码，不同的脱硫废水处理技术应运而生。
参考文献
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