帅铁兵
国能铜陵发电有限公司 安徽铜陵 244153
摘要：在火力发电厂之中，烟气脱硫的废水中含有高浓度悬浮物、有机物、无机盐、COD、氟离子、重金属离子等，是燃煤电厂最难处理的废水之一，本文针对火力发电厂的脱硫烟气废水处理的流程和处理过程中的关键因素进行了分析，以期对实际的工作形成帮助。
关键词：火力发电厂；烟气脱硫废水；处理技术；工艺；近零排放
引言：在经济社会可持续发展的趋势之下，我国以燃煤为主的火力发电项目快速发展，受水资源短缺和环保问题的影响，脱硫废水问题备受关注，如何进行火力发电厂烟气脱硫废水的近零排放成为社会关注的焦点，相关单位需要就其处理方法进行充分的研究。
一、火力发电厂烟气脱硫废水处理流程设计
1.烟气脱硫废水水质分析
在当前火力发电厂的生产过程中，烟气脱硫废水是受到社会各界广泛关注的污染源。这要求火力发电厂在进行系统设计之前，需要对其生产工艺中产生的废水进行分析，以掌握废水的具体成分，从而展开相应的处理系统设计工作。火电厂烟气脱硫废水污染物主要包括不溶于水的硫酸钙、悬浮物和絮状物等，也包括可溶于水的亚硝酸盐、氟化物和氯化钙等，此外还有较为丰富的金属和非金属离子，如锌离子、汞离子和镉离子等，由此可见烟气脱硫废水的成分较为复杂，毒性和污染性较高。此外，由于不同火力发电厂使用的煤炭和石灰石的成分存在一定的差异，烟气脱硫废水的具体成分浓度也存在着不同，因此在实施处理工作的时候需要具体问题具体分析[1]。脱硫废水所含的污染物经过处理后，出水水质需要符合GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求。
2.烟气脱硫废水的处理流程
火力发电厂一般脱硫废水处理方案是废水经预沉后进入缓冲池，缓冲池设曝气装置，进行均质搅拌的同时也去除部分COD。絮凝沉淀反应器中首先投加石灰乳调节pH至9.0～9.5，接着投加重金属沉淀剂有机硫，进一步去除重金属离子，然后投加凝聚剂和絮凝剂，在低转速下促进絮体进一步长大以便下一级澄清去除。絮凝沉淀反应器出水自流分两列进入澄清器，在澄清器内絮体进一步长大，并通过上部斜板进行沉淀分离，上部清水进入清水池。澄清器底部污泥回流至絮凝沉淀反应器作为絮凝反应的晶核，其余污泥输送至污泥缓冲罐，经压滤机脱水后，由电厂原有污泥干化系统处理后送至煤场掺烧，压滤机滤液返回废水缓冲池继续处理。流程如下图。
其相关工艺主要可以划分为中和、沉淀、絮凝、浓缩、澄清、污泥处理等。此外，需要注意的是，由于烟气脱硫废水本身的特殊性，其容易对其他材料造成腐蚀，因此在进行废水运输管道选择的时候，也需要对材料进行考量，选择具有较强耐腐蚀作用的材料来进行运输管道的建设。
二、烟气脱硫废水处理工艺的控制要点
从烟气脱硫废水的具体成分组成和主要处理工艺可以看出，要针对烟气脱硫废水进行无害化处理需要从多个方面入手，以全面地控制其中的有害物质浓度。我们可以将其处理工艺划分为化学处理方法、物理处理方法以及膜工艺处理方法，这三种方法在实践之中是相辅相成的，具体而言就是首先通过化学处理的手段，对废水中所溶解的重金属物质进行沉淀，然后采用物理方法对化学处理环节之中的相关药剂进行全面的分离，从而确保水质达标[2]。最后通过膜处理工艺处理完全置换出盐离子，消除前面两种处理方法的遗留残盐，以期达到近零排放。
1.化学处理方法的控制要点
火力发电厂烟气脱硫废水的化学处理主要是就对废水中具有较强毒性的重金属离子进行处理，其原理是采用置换法将重金属离子置换出来，从而让废水无害化。
基于这一原理，在以化学法进行处理的时候，关键点在于对药剂投放量的把握上，如果药剂投放不足，将导致重金属离子无法被完全置换出来，而药剂投放过量又将造成药剂的浪费且形成药剂的二次污染。氢氧化物是使用比较广泛的药剂，由于这一药剂为碱性药剂，因此在投放到废水之中的时候，其能够与废水中的重金属离子发生化学反应。例如针对废水之中的镁离子，采用投放氢氧化物的方法可以生成氢氧化镁沉淀，在后续的处理之中，采用沉淀的方法就能够将有害物完全清除。此外，在实际的废水处理之中，石灰石、碳酸钙和苛性钠等均是比较常见的碱性试剂，这些试剂在使用中各具优势，以石灰石为例，这种药剂存在广泛，取材方便，能大大节省废水处理的成本。此外还需要注意的是，在进行烟气脱硫废水化学处理时，需要对处理后废水的PH值进行全面的控制，如果废水pH值在处理后不达标，同样会对环境造成严重的负面影响。由于在化学处理的过程中，相关药剂主要为碱性试剂，在反应完全之后其中的金属离子也会以氢氧化物的形式沉淀出来，因此整体废水的PH值易呈碱性，为了确保PH值达标，在实际工作之中通常将石灰或石灰石配置成浆液，其浓度控制在20%左右，如果在配制时其浓度控制不足，则一方面影响整体的反应和后续的处理过程，另一方面也可能由于浆液浓度过高，从而导致计量泵的堵塞等现象发生，为了避免这一系列问题发生，需要对配制过程和浓度进行准确把握[3]。
2.物理处理方法的控制要点
如前所述，在进行烟气脱硫废水的处理过程中，需要经过中和、沉降和凝絮等工艺来完成处理过程，以实现对烟气脱硫废水之中的重金属、杂质和絮状物的处理，这一过程主要以物理方法实现。在废水中和过程结束之后，就需要开始采用物理方法来将沉淀物从废水中分离出去，其意义在于可以将原本溶解于废水之中的重金属离子和存在于废水之中的絮状物含量进行降低，让废水最终能够满足排放标准。在对烟气脱硫废水的处理之中，由于相关成分整体的复杂性较高，且相关离子在物理处理阶段尚未完成全面沉淀，如果相关人员单纯地采用过滤方法对废水之中的沉淀物进行滤清，则无法达到处理需求，导致废水难以地达到排放标准，所以在处理的时候首先需要等待相关物质全面沉淀，其次要保证化学处理方法应用得当，强化处理能力，在化学处理后的废水进入到沉降箱实现沉淀之后，对其进行过滤，同时可以采用适当添加有机硫和聚铁的方式，让废水之中残留的重金属离子在这个环节中再次反应，从而提高对烟气脱硫废水的处理质量。
3.膜工艺方法的控制要点
膜工艺处理脱硫废水是建立在物理和化学处理完毕之后的进一步脱盐、浓缩技术，目标是达到脱硫废水的近零排放。其系统流程能根据废水内含盐量自动调节关键运行参数，保证各个单元的物料平衡匹配，从而确定系统运行的参数和工况，计算出系统连续运行的最优工况，实现了脱硫废水的脱盐和高倍率浓缩，最优运行，并实现无人值守，其最大的缺陷的处理成本较高，而且处理容量较小。
三、结束语
脱硫废水处理工艺可以分解为“预处理+浓缩+结晶”三个工艺段，每个工艺段都有不同的处理方法，每种处理方法均有自己的优缺点，脱硫废水深度处理技术路线的确定，需要根据脱硫废水水质并经充分调研确定。现有的零排放技术投资成本普遍较高，运营成本也较大，该如何结合现有工艺，优化实现低成本的脱硫废水处理，将是今后脱硫废水近零排放研究的重点。针对这一情况，相关单位需要通过恰当的工艺和方法，来实现对烟气脱硫废水的有效处理，降低其危害。
参考文献：
[1]蒋路漫, 周振, 田小测,等. 电厂烟气脱硫废水零排放工艺中试研究[J]. 热力发电, 2019, 48(01):107-113.
[2]刘宜沛、刘莉莎、凃大蔓、卜卓萌、张镇、张科良. 一种烟气脱硫废水絮凝剂的制备与性能评价[J]. 石油化工应用, 2020, v.39;No.227(10):55-58.
[3]杨大伟. 催化裂化装置烟气脱硫废水絮凝剂研制与工业应用[J]. 齐鲁石油化工, 2019.
[4]陈立强. 燃煤电厂脱硫废水处理系统改造工艺方案对比分析[J]. 《节能与环保》, 2018.