汪洋
淮南电力检修有限责任公司 安徽省淮南市 232001
摘要：随着国家社会进步和工业的发展，我们生活的环境也受到了极大的破坏，在燃煤电厂脱硫排放废水零排放的进步和发展下，对工业废水的处理也得到了有效地解决。脱硫废水本身存在大量的有害物质，对环境和水体的污染都有极其严重的影响，因而，加强对脱硫废水的排放的管控，才能保护我国的生态平衡不会遭受破坏。在水资源日益匮乏的形式及严格的环保要求下，燃煤电厂不断加大废水处理能力建设，提高废水回用率，电厂废水零排放将是不可回避的发展趋势。因此，针对火电厂脱硫废水排放优化处理技术的探讨具备现实意义。
关键词：火电厂；脱硫；废水排放
多年来，火力发电一直是我国电力能源的的主要获取方式，对于保护国家和经济发展具有重要意义。火力发电的动力来源是煤炭资源，据统计，我国火电企业燃煤消耗大概占煤炭总产量的75%左右，燃煤过程释放了大量的co、SO2以及粉尘等污染物，在煤炭燃烧、脱硫过程中会产生含有大量污染因素的废水，严重破坏环境。废水零排放技术的分析在本质上有助于解决燃煤电厂废水排放问题，对电厂未来的发展具有深远的影响。近些年来，从国际到国内，环境保护问题一直都是各政府持续关注的大问题，保护我们赖以生存的环境是全人类的目标，如何减少大气污染物的排放，始终是我们不变的课题。火电厂在我国的发电系统构架中占据着重要位置，每年的燃煤总量都是居高不下，进而导致部分地区的大气中含有大量的SO2，造成严重的环境污染，也给人们的正常生活带来威胁。在此背景下，如何有效降低火电厂SO2的排放量，还给我们一个美好的优质的生活环境，成为各电力企业管理层需着手解决的重要问题。
1 火电厂脱硫废水的来源
为了实现国家对烟气超低排放的要求，国内大多数燃煤机组均加装了烟气脱硫系统。在诸多脱硫技术中，石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术由于脱硫效率高和适应性强等优点得到了最广泛的应用，据统计全国约有90%以上的燃煤电厂均采用了该技术，其工作原理是通过吸收浆液与烟气的充分接触，将烟气中的二氧化硫吸收转化为石膏。在系统运行过程中，随着浆液的循环使用，其盐含量和杂质含量逐渐增大，为了防止对相关设备和管道造成腐蚀，需定期排出废液将氯离子浓度控制在20000mg/L以下，由此产生了成分复杂和处理难度大的脱硫废水。该废水的水质较为复杂，受机组燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统设计及运行、脱硫塔前污染物控制设备以及脱水设备等多种因素的影响，一般呈弱酸性，氯离子和悬浮物含量极高（分别能达到1万～2万mg/L和数万mg/L），且含有多种有害重金属（如Hg、Pb、Cr、Cd等），直接排放会对生态环境造成严重的污染。大多数情况下，采用该脱硫工艺技术生成的工业废水是来自于脱硫塔排出的生产废水。采用湿法脱硫时，煤炭的燃烧、石灰石溶解时会形成数量较多的烟气、悬浮物以及各种杂质，对水体会形成一定程度的污染。因为该脱硫工艺技术可以高效率地对锅炉排放烟气中二氧化硫进行滤除。形成硫酸钙以及亚硫酸钙，为了对浆液内的氯离子、氟离子以及灰尘颗粒的浓度实现有效的控制，减小系统的腐蚀能力，为了保证脱硫装置内的物质平衡情况，必须要排放一定数量的废水，把从烟气内吸纳的有害物质进行排放。
2火电厂脱硫废水排放优化必要性探讨
近些年来，从国际到国内，环境保护问题一直都是各政府持续关注的大问题，保护我们赖以生存的环境是全人类的目标，如何减少大气污染物的排放，始终是我们不变的课题。火电厂在我国的发电系统构架中占据着重要位置，每年的燃煤总量都是居高不下，进而导致部分地区的大气中含有大量的SO2，造成严重的环境污染，也给人们的正常生活带来威胁。在此背景下，如何有效降低火电厂SO2的排放量，还给我们一个美好的优质的生活环境，就变成各电力企业管理层需着手解决的重要问题。随着《新环保法》、《国务院办公厅关于推行环境污染第三方治理的意见》、《水污染行动计划》等一系列法规政策的出台和实施，提高用水效率，实现节水和废水的有效再利用已成为必然的选择。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的水处理工艺，实现废水零排放的目标，已成为产业发展的内在需求。2015年国务院《水污染防治行动计划》中要求全面控制污染物排放。2017年环保部《火电厂污染防治可行技术指南》指出实现废水近零排放的关键是实现脱硫废水零排放。因此采用合适的处理工艺达到脱硫废水零排放，最大程度的节约成本成为国内外学者主要研究方向。燃煤电厂是传统用水大户，其用水量占工业总用水量的40％以上，同时产生了大量的废水。随着各专项法律法规陆续出台，强硬的条款使燃煤电厂本身的环保压力逐渐增大。火电厂废水排放必将成为关注的焦点，而脱硫系统作为厂内水资源利用的末端，所产生的废水可视为全厂的最终排放。因此，将脱硫废水处理达到回用标准，才能实现真正的废水排放优化。
3 火电厂烟气废水处理现状
水资源问题是制约中国工业发展的瓶颈。随着《新环境保护法》、《水污染行动计划》等一系列法律法规的颁布实施，节水成为必然选择。寻求一种工艺稳定性强的水处理工艺已成为工业发展的内在要求。脱硫废水零排放没有统一标准，系统运行稳定性低、生活污泥处置困难等问题成为工业化推广应用的障碍。典型的燃煤电厂湿法脱硫废水含有大量的盐、重金属离子、难处理的化学需氧量等。
脱硫废水常规预处理过程中加入大量熟石灰，导致水中硬度离子含量高，水中钙镁离子含量高导致处理设备结垢，脱硫废水水质成分复杂，污染物严重超标。水中硫化物含量高，如果不及时处理，会破坏自然环境。脱硫废水受脱硫工艺等因素影响，水质变化较大。脱硫废水水质控制行业标准《指标中的燃煤电厂湿法脱硫废水水质控制》对废水中的汞、镉、铅等指标进行了限制，最大排放限值为0.05 mg/L，目前老燃煤电厂废水排放按照《废水综合排放标准》进行控制，标准中规定的控制项目并不完全适用于脱硫废水。2015年，国务院发布《水污染防治行动计划》，强调加强水污染控制。燃煤电厂废水成分复杂，引起了行业的关注，行业脱硫废水的排放被提上日程。工程案例是利用浓缩工艺减少废水，浓缩后的水进入蒸发器结晶成固体盐。脱硫废水零排放技术是近几年发展起来的，无线技术没有长期稳定运行的经验。目前，成熟的常规脱硫废水排放工艺包括膜系统浓缩、垂直降膜MVR蒸发器蒸发结晶等。单位运行费用30-120元/t水。该系统存在工程投资大、运行维护成本高、机组利用小时数持续减少、长期持续低电价运行等缺点。污水处理投资给电厂带来了巨大的环保负担。
4 火电厂脱硫废水排放优化措施探讨
为避免在处理过程中出现设备结垢的现象，需对脱硫废水中的Ca2+、Mg2+、SiO2等易结垢性离子进行处理。预处理的方法有石灰-碳酸钠法、氢氧化钠-碳酸钠法。相比较石灰-碳酸钠法，氢氧化钠-碳酸钠法需要药剂量较少，且对Ca2+、Mg2+去除率较高，但对于SO42+去除率较低。此外，经湿法脱硫系统后的烟气可起到代替碳酸钠的作用，用于去除脱硫废水中的Ca2+，虽然该方法成本较低，但该技术不成熟，尚未投入实际使用。通过采用预沉+化学加药软化+TMF+SCNF+SCRO工艺对电厂脱硫废水进行预处理、分盐和浓缩处理后，除了获得洁净的回用水外，产生的浓盐水与海水水质接近。为了克服传统“零排放”蒸发结晶工艺产生的高能耗以及工业盐产品对外销售难等问题，通过电解浓盐水制取次氯酸钠溶液，以实现废水资源化综合利用的目的。
4.1强效蒸发类技术
强效蒸发类技术首先是对脱硫废水进行预处理，通过传统三联箱工艺或新兴一体式加药箱工艺，将脱硫废水进行预处理，除去脱硫废水中的90%以上悬浮物和重金属，再进行曝气去除COD。然后采用低温烟气浓缩处理的方式，在低温浓缩塔中，将曝气后的脱硫废水进行浓缩处理，一般国内常见的工艺可浓缩5-20倍。最后是高温烟气蒸发结晶工艺。我国的烟道蒸发工艺对脱硫废水进行处理的过程中主要是利用喷雾干燥技术的一种工艺。在此过程中，主要是利用相应的雾化器将所含的容易喷入干燥塔内，通过雾滴的形式与气体接触，在短时间内将雾滴进行干燥，从而达到相应的净化作用。蒸发浓缩结晶则是对废水进行处理的过程中，需要将燃煤电厂中脱硫废水利用燃煤工艺来进行浓缩，从而将内部的产品进行回水利用，使浓缩的水能够通过相应的结晶来使其转化为固体的盐类进行处置，这种方法对脱硫废水的水质和煤种的适用相比较广。重点是盐浓缩工艺。这种方法对燃煤电厂中的脱硫废水是一种极其重要的方法。并且与其他的工艺相比，这种工艺深度处理的方法更强，能够从燃煤电厂中的脱硫废水中通过相应的工艺将脱硫废水中的蒸馏水和盐溶液副产品进行有效的分离。
4.2 膜法过滤类工艺
由于我国燃煤电厂中所排放的脱硫废水对环境的危害非常地大，因而，国家制定了一系列的标准，要求我国燃煤电厂在对污水处理的过程中，要注意实现零排放。利用膜法过滤类的工艺能够极大程度提升我国对脱硫废水零排放的要求。在此过程中，可以利用相应的膜法过滤类工艺来实现对脱硫废水的零排放。膜法过滤类在对污水处理的过程中，主要是通过多重反复渗透过滤的工艺对脱硫废水进行处理，但是在对其进行处理之前，要注意做好相关的预处理工作。反渗透预处理主要以我国的工艺膜过滤为主，利用膜法过滤类的方法能够极大程度的国家对于脱硫废水排放的标准，使自身处理废水的能力得以提升。一般情况下，需要在此过程中采用两段式的反渗透系统，对我国燃煤电厂中的脱硫废水初步的满足反渗透的净水要求，然后在利用专门的化学试剂对脱硫废水进行处理，从而有效地提高我国燃煤电厂中对脱硫废水的处理能力。
5 结束语
现阶段，全球性的环境污染问题迫切要求人类采取绿色、可持续的生产方式。对燃煤电厂来说，这是非常困难的。我国人口多，耗电量大，石油、天然气资源与煤炭资源相比相对匮乏，火力发电仍是我国的主要发电方式。燃煤势必产生大量的二氧化硫和大量烟尘，会造成酸雨和雾霾的环境问题。因此，国家要求强制脱硫。由于脱硫工艺采用的是湿法脱硫，会产生出大量的废水，这些废水含有大量的重金属离子，直接外排废水中含有大量的第一类污染物，且排放浓度往往不符合国家的环保规定。因此必须对废水进行处理，以达到合格的排放标准。因此，火电厂脱硫技术越来越受到重视。我们要改变传统的发展思维，坚定既要金山银山，又要绿水青山的信念，不断优化提升火电厂的脱硫技术，最大限度降低烟气对环境的影响，造福后代，并促进火电企业的长远可持续发展。
参考资料：
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