電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術

1、<p>　　電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術</p><p>　　摘要：分析了石灰石-石膏法脫硫廢水的來源、水質和處理流程，對廢水處理的運行參數(shù)和廢水處理系統(tǒng)合理化運行的規(guī)律進行了總結。提出了廢水處理的合理化建議，供同行在火電廠廢水處理運行時參考。 </p><p>　　關鍵詞：石灰石-石膏濕法煙氣脫硫　廢水處理　流程　水質特點 </p><p>

2、<b>　　一、問題的提出 </b></p><p>　　中國能源資源以煤炭為主，在今后相當長的時間內，電源結構方面將繼續(xù)維持燃煤機組的基本格局。預計到2015年和2020年，我國火電裝機容量將分別達到1　000GW和1　200GW。在將煤炭的化學能轉化為電能的過程中，煤的燃燒使固著在煤中的硫元素生成二氧化硫排放到大氣中，造成空氣污染，若遇水汽還將形成酸雨造成二次污染。酸雨對土壤、地下水都會

3、產(chǎn)生污染，對工農(nóng)業(yè)都會產(chǎn)生極大的危害。按照目前的排放控制水平，到2010年年底，火電廠排放的SO2將達到881萬t以上，到2015年年底，將達到1049萬t以上。由此可見，火電廠大氣污染物的排放對生態(tài)環(huán)境的影響將越來越嚴重，隨著裝機容量的增長，二氧化硫的排放量將超過1000萬t/年。隨著人們環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識的日益加強，我國政府對二氧化硫排放的控制日益嚴格，已完成了從控制排放濃度到控制排放總量的轉變。二氧化硫的排放污染已成為制約我

4、國火電建設的重要因素。為了適應環(huán)保要求，新建火電廠必須設置脫硫系統(tǒng)以滿足國家對新建火電廠二氧化硫排放的限制。 </p><p><b>　　二、廢水特點 </b></p><p><b>　　1.廢水的來源 </b></p><p>　　煤粉在鍋爐內燃燒后產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)電除塵器設備除塵后進入引風機引出到脫硫系統(tǒng)，經(jīng)增壓風機

5、、吸收塔、除霧器后，潔凈的煙氣通過煙囪排入大氣。在吸收塔中，隨著吸收劑吸收二氧化硫過程的不斷進行，吸收劑有效成分不斷消耗生成的亞硫酸鈣經(jīng)強制氧化生成石膏，在吸收劑洗滌煙氣時，煙氣中的氯化物也逐漸溶解到吸收液中而產(chǎn)生氯離子富集。氯離子濃度的增高帶來2個不利的影響：一方面降低了吸收液的pH值，從而引起脫硫率的下降和CaSO4結垢傾向的增大；另一方面，氯離子濃度過高會降低副產(chǎn)品（石膏）的品質，繼而降低產(chǎn)出石膏的商業(yè)價值。筆者認為，當吸收塔內漿

6、液質量濃度達到700g/L，吸收劑基本完全反應，脫硫能力相當弱，吸收塔漿液中氯離子的質量濃度達到最大允許質量濃度（20mg/L）左右，這就要將吸收塔漿液送至石膏脫水車間使用真空皮帶脫水機脫水。脫硫系統(tǒng)排放的廢水，處理的清洗系統(tǒng)排出的廢水、水力旋流器的溢流水和皮帶過濾機的濾液都是廢水產(chǎn)生的來源。 </p><p>　　2.脫硫廢水的水質特點 </p><p>　　2.1廢水濁度高，懸浮物含量

7、大，大部分的顆粒物黏性低。 </p><p>　　2.2脫硫廢水的來水為酸性，　pH值一般為4.0～6.0。 </p><p>　　2.3脫硫廢水來水含有大量重金屬，如Cr，　Cd，Pb，Hg，Cu等。 </p><p>　　2.4廢水中含一定量的F-。 </p><p>　　2.5由于廢水中氯離子Cl-含量很高且為酸性，所以，脫硫廢水對系統(tǒng)

8、管道、構筑物及相關動力設備有很強的腐蝕性。 </p><p>　　2.6脫硫廢水的一般溫度在45℃左右。 </p><p>　　2.7脫硫廢水生化需氧量（BOD5）低。 </p><p>　　2.8含有不可溶的硫酸鈣及細塵。 </p><p>　　三、脫硫廢水處理有關問題討論 </p><p>　　1.與工業(yè)廢水集中處

9、理系統(tǒng)的關系 </p><p>　　單機　300　MW　及以上的電廠一般設置工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)，　處理電廠運行中產(chǎn)生的工業(yè)廢水。脫硫廢水的水質與電廠常規(guī)的工業(yè)廢水水質差別較大，　僅從鹽的質量濃度角度來說，　常規(guī)工業(yè)廢水中鹽分較高的廢水為酸堿再生廢水，　其鹽的質量濃度一般也不超過　5000～6000　mg/L，　而脫硫廢水鹽的質量濃度超過　32000　mg/L，　常規(guī)工業(yè)廢水和脫硫廢水混合后將會大大增加其鹽的質量

10、濃度，　使廢水的重復利用變得困難，　所以從水的重復利用角度來考慮，　脫硫廢水不宜和電廠其他工業(yè)廢水混合后一并處理。正常運行中，　脫硫廢水處理系統(tǒng)和工業(yè)廢水處理系統(tǒng)均由化學人員來運行管理，　2　套系統(tǒng)所需的部分藥品如　HCl、絮凝劑是可以相同的，　所以　2　套系統(tǒng)應集中布置以便日后的運行管理。當電廠的機組數(shù)量較多時，　脫硫廢水處理系統(tǒng)應當按照規(guī)劃容量一次建成，　這樣做的好處是只需要少許增加單套系統(tǒng)設備的出力即可達到減少設備數(shù)量的目的，　便

11、于日后的運行管理，　也可降低脫硫廢水處理系統(tǒng)的工程造價。 </p><p>　　2.脫硫廢水處理合格后的綜合利用 </p><p>　　脫硫廢水經(jīng)化學處理合格后盡管污染物含量已達到了排放標準，　但脫硫廢水中的　Cl_質量濃度并沒有降低，　由于　Cl_質量濃度很高，　脫硫廢水的綜合利用場合很少，　一般主要用于水力除灰系統(tǒng)等對水質要求較低的場合，　而且應當是小流量地摻入水力除灰系統(tǒng)。對于干除灰

12、系統(tǒng)的電廠，　因為沒有水力除灰或者即使有水力除灰系統(tǒng)也僅作為干除灰系統(tǒng)故障時的備用，　正常運行時不可能將脫硫廢水用于水力除灰，　所以必須為脫硫廢水尋找復用的出路，　可能的復用場合是干灰調濕、灰場噴灑、煤場噴淋。但是干灰調濕和灰場噴灑也是在灰綜合利用不暢、灰場有存灰時才會用到，　對于灰綜合利用較好的電廠這個出路是不可行的。處理合格后的脫硫廢水用于煤場噴淋相當于增加了煤中　Cl　的質量分數(shù)，　將引起脫硫廢水量的增加，　也可能會對鍋爐產(chǎn)生不利

13、影響，　所以脫硫廢水能否用于煤場噴淋還需要試驗及時間來驗證。因此對于干除灰的電廠，　應在設計時和正常運行中重視全廠的水平衡工作，　使脫硫廢水能夠較充分地得到復用。當水量無法平衡時，　應當考慮采用蒸發(fā)法來處理脫硫廢水。 </p><p><b>　　3.脫硫工藝用水 </b></p><p>　　電廠廢水中脫硫廢水鹽的質量濃度最高，　品位最低。根據(jù)梯級用水的原理，　應當

14、將電廠中其他品位較低的水優(yōu)先作為脫硫工藝用水，　從而達到一水多用和節(jié)約用水的目的。脫硫工藝用水可以利用循環(huán)冷卻水排污水、處理合格后的酸堿再生廢水等。 </p><p>　　4.脫硫廢水處理合格后的排放 </p><p>　　隨著國家環(huán)保法規(guī)的加強，　對鹽的質量含量高的廢水排放也將做出限制，　例如北京市規(guī)定排水的可溶性固體總量一級排放標準不能大于　500　mg/L，三級排放標準也不能大于　1

15、　000　mg/L。根據(jù)該類法規(guī)，　電廠的脫硫廢水如果沒有合適復用的出路，　就應當考慮采用蒸發(fā)技術對脫硫廢水進行處理。 </p><p><b>　　四、結語 </b></p><p>　　1.鑒于脫硫廢水水質的特殊性，　為了降低脫硫廢水處理系統(tǒng)的投資，　在有水力除灰系統(tǒng)的電廠，　脫硫廢水應首先用于水力除灰。 </p><p>　　2.對于干除

16、灰的電廠，　應設置獨立的脫硫廢水化學處理系統(tǒng)，　為便于電廠的運行管理，　脫硫廢水處理系統(tǒng)和工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)應進行集中布置。 </p><p>　　3.充分重視全廠的水量平衡工作，　使化學處理合格后的脫硫廢水能夠得到綜合利用。如果水量平衡的結果是必須排放，　而且環(huán)保對排水鹽的質量濃度要求嚴格時，　宜考慮對脫硫廢水進行蒸發(fā)處理，　采用該法可提高水的利用率，　有利于全廠的廢水零排放。 </p><

17、;p>　　4.為了達到節(jié)約用水的目的，　脫硫工藝用水應采用品位較低的水，　如循環(huán)水排污水、處理合格后的酸堿再生廢水等。 </p><p>　　5.為了準確預測脫硫廢水的水量，　應對燃煤中的　Cl（F）　的質量含量或煙氣中的　HCl（HF）　質量濃度進行測定。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]魯景