正渗透技术应用于脱硫废水处理的基础研究

火力发电在我国的电力领域仍旧占据着较为重要的地位，火力发电厂实现可持续发展的重要目标就是提高发电效率，降低发电过程中的污染。在火力发电厂会产生一定量的废料以及废水，如何处理这些废水就成为了火力发电厂日常工作重要课题，文章从电厂废水的特点和治理方法出发，探讨脱硫废水处理工艺在我国火力发电厂中的应用。

关键词：废水治理;火力发电;脱硫废水处理

引言：大型火力发电厂是我国电力的主要来源，也是污染的大户之一。在绿色发展方面，环保和节能减排的担子更多地依靠火电厂的新技术和处理方式，要注重结合当地实际情况对废水进行及时分类和处理，以免对环境造成更严重的污染。

1 火力发电厂废水治理和废水处理方式的创新意义

废水治理在国内伴随工业发展已经有了一定的技术基础，但是我们可以看到在很多地方还存在着一些问题，比如工艺流程不够完善，设备检修维护不够到位造成的处理结果不达标，选用的处理药品较为低劣等，针对这些问题，笔者认为可以通过环保意识增强和技术革新来解决。

首先，要树立节能减排环境保护的发展意识，不能只顾眼前利益而忽视了废水排放与治理。在没有建立起良好的废水排放处理和回收利用体系的火力发电厂中，废水处理往往被视为一种“出力不讨好”的行为，但是当电厂真正将废水完善处理纳入体系之后，会发现这一行为对电厂的发电效率有着一定的提高作用。

其次，要注重废水处理的技术创新。脱硫废水的处理需要多个流程，可以针对多个流程的特点进行优化，如将中和设备、絮凝设备和沉降设备进行集中模块化建设，使得建设成本和处理成本都得到降低，使得废水处理工艺得到简化。

2 火力发电厂废水的主要来源

火力发电厂的废水主要来源是灰场废水、生活用水和工业用水三种，工业废水的处理是本文的重点探讨对象。工业废水又被分为持续性废水和非持续性废水。持续性废水是指在火力发电厂一天的运转当中，这种类型的废水会进行持续性排放，如工业水预处理装置产生的废水、锅炉排污谁以及实验室排水等都属于持续性废水。而非持续性废水主要来自检修时产生的废水或者是没有规律产生的废水。如对设备进行化学性清洗产生的废水、油区的含油废水等。针对节能减排、保护环境的当前形势，目前废水处理工作中较为重要的是脱硫废水的处理与合理排放。脱硫废水是电厂使用以湿式石灰石和石膏进行脱硫工艺而产生的工业废水。脱硫废水和电厂其它种类的废水相比，水中的污染物含量较高，含有各种无机盐和重金属，对环境的损伤较大。

3 燃煤电厂脱硫废水的来源

根据我国燃煤电厂的实际运行情况来看，石灰石一石膏湿法脱硫技术，是最常用、最可靠、效率最高的脱硫工艺，在其它国家的脱硫处理中应用也非常广泛。一般情况下，锅炉烟气湿法脱硫过程产生的废水主要是来源于脱硫塔排放废水，在进行湿法脱硫的过程中，煤的燃烧、石灰石的溶解等都会产生大量烟气、悬浮物和杂质，对水会造成一定污染。脱硫废水的主要成分有过饱和的亚硫酸盐、悬浮物和硫酸盐以及重金属，由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物，对环境污染严重较强，因此，必须对脱硫废水进行有效处理以后才可以排放。

4 燃煤电厂脱硫废水的特点

4.1成分较多，水质变化较大

在经过煤的燃烧和烟气吸收以后，脱硫废水的成分会不断变化，含有钠离子、钙离子、氯离子、硫酸离子和各种重金属离子，成分较多，并且随着发电设备的不停运转，脱硫废水的水质会出现较大变化，造成严重水污染。

4.2盐含量较高

根据实际生产情况可知，脱硫废水含有较高的盐量，随着电力供应需求变化，含盐量也会发生很大变化，一般变化范围在每升三万毫克和六万毫克之间，与燃煤电厂的发电情况有着直接联系。

4.3悬浮物含量较多

我国市场经济体制下，脱硫废水的主要处理工艺使石灰石一石膏湿法脱硫，根据实际运行发电情况来看，悬浮物在脱硫废水的含量较多，最严重情况下，可达每升五万毫克，给燃煤电厂的正常运行带来极大影响。

4.4腐蚀性较强

由于脱硫废水的成分较复杂，含有较多酸性物质，具有较强腐蚀性，因此，在发电过程中，会对机械设备、管道造成了严重腐蚀，是燃煤电厂目前急需解决的重要问题。

4.5硬度强，易结垢

在运用石灰石和石膏进行脱硫处理以后，废水中会含有大量的镁离子、钙离子等，并且硫酸钙基本呈现饱和状态，一旦温度升高，脱硫废水很容易结构，具有较强硬度，使设备的使用寿命受到严重影响。

滤机压滤之后，进行沉淀物的固液分离操作。在按照脱硫废水处理工艺的工序进行沉淀处理时，上部分的净水必须经过PH值检测和悬浮物含量检测达标后，才可以由净水泵向外排出，否则将按照混凝沉淀到综合处理的工序进行重新净化，以达到提高水资源利用率的目的。

5 火力发电厂废水的处理方式

5.1 废水集中处理系统简介

预处理软化除硬。

针对进水钙、镁离子含量高的特点，向澄清器中投加碳酸钠和石灰药剂，分别与水中的钙、镁离子反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，产水进入过滤器和离子交换器进一步去除水中的剩余硬度和悬浮物，保证系统运行过程中不产生无机垢类，同时去除重金属离子，预处理系统产水进入反渗透(RO)单元。

RO 盐分预浓缩。该单元采用二级RO 对废水盐分进行预浓缩，同时保证产品水质量，RO 产生的浓水进入正渗透MBC 单元。RO 膜采用美国陶氏SW30 系列膜产品。

MBC 单元盐分深度浓缩。正渗透MBC 技术特点在于利用自然界的天然渗透原理：以膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，使得水自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。此类技术已在国外的页岩气返排液处理中实现工业化应用。正渗透(FO)MBC 浓缩单元的主工艺包括：FO膜装置、产水汲取液回收装置、浓盐水汲取液回收装置、产水精处理系统(RO 系统)等。此外还配置了凝结水、循环冷却水、阻垢剂加药、化学清洗等辅助装置。FO 膜采用美国Oasys 公司的8 英寸膜。该单元将RO 系统预浓缩后得到的含盐水盐分浓缩至200g/L 左右，随后进入结晶干燥单元，将结晶干燥单元的处理规模降至最小。

编辑：赵凡