燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术

　　中国燃煤电厂的实际运行中，废水的脱硫处理是一个非常重要的环节。早些年国家对燃煤电厂的废水的脱硫处理的要求比较少，因此该工作也较为粗放化，但是经过实践证明，不进行零排放要求的污水处理，对环境造成的污染是非常严重的，因此废水的脱硫处理的重要性就凸显出来。根据2017年中国环保部公布的《火电厂污染防治技术政策》规定，火电厂的水污染防治工作需要满足“一水多用”的原则，并且实现废水的循环利用。文章以燃煤电厂的脱硫废水零排放处理技术为例进行探讨研究。

　　一、脱硫废水零排放处理技术内涵和产生原因

　　在一些煤质不高的煤炭燃烧过程中，会产生大量的SO2，其通过废水和废气的方式排到大气和自然界会造成SO2污染，从而产生严重的酸雨问题，脱硫废水零排放处理的技术就是为了避免这种严重的环境污染问题，对燃煤后产生的废水进行无污染处理，保证排放的废水符合国家标准的一种技术。从可持续发展的政策角度来看，中国水资源储量匮乏，若不在工业废水处理方面把关，势必会影响到居民的饮水安全，因此脱硫废水零排放处理技术的应用和落实是大势所趋。

　　二、脱硫废水零排放处理技术的技术原理

　　2.1 脱硫废水特征分析

　　对5个燃煤电厂的脱硫废水水质进行检验分析(见表1)，通过对钙离子、镁离子、含盐量等指标检测发现不同电厂的脱硫废水水质之间差别较为明显。但是一般来说，废水中的Cl含量都非常高，盐分很高，导致下游的管道设施很容易被腐蚀。此外，SO42-，Mg2+的含量也非常高，其为造成酸雨的原因。除了这些含量超标严重的测试项目以外，脱硫废水的特点还有以下4点：(1)水中含有中国限制排放的一类污染物，如Pb，Hg等元素。(2)氨氮超标，其很容易造成水质富营养化。(3)水质中含有大量的悬浮物，如SiCO2，Al(OH)2等。(4)SO42-的质量浓度最高可以达到49524mg/L，水体需要进行严格的污水排放处理。

　　2.2 脱硫废水零排放处理原理

　　根据中国有关部门发布的《污水综合排放标准》，脱硫废水内的污染物浓度需要在国家允许的最高排放浓度标准之内，才可排放或者回收利用。零排放的标准并不是不排放废水，而是将废水中的有害物质通过物理或者化学的方法处理后，再排放到自然环境中。以二类污染物的排放标准为例，脱硫废水需要达到以下标准，如表2所示。

　　2.2.1 物理法

　　通过物理作用，将废水中的悬浊物进行过滤、沉淀，避免造成下游管道的堵塞。其主要用于固体污染物的处理，物理操作法为沉淀法、气浮法等。

　　2.2.2 化学法

　　将废水中的有害污染物质，通过各种化学反应，将其中的有害物质通过化学反应的方式产生胶体、溶解物等，并最终达到分离的目的。化学法可以用于溶解于水中的有害物质、悬浊有害物质的分离。此外化学管道的无机垢类物质的处理也可以采用此方法。

　　三、脱硫废水零排放处理工艺

　　脱硫废水零排放处理标准需要水中的各项物质指标均达到国家标准，方可排放到自然环境或者回收利用。并且每个燃煤电厂使用的燃煤品质、技术工艺的不同，废水中的指标含量都是不同的，所以脱硫废水零排放主要的处理工艺也不同，主要有混凝沉淀、废水回用、烟道处理等。文章以湿法脱硫工艺为参考进行分析研究。

　　3.1 废水预处理的基本作用与具体方法

　　该步骤的处理原则是将水中的悬浮物、不溶物进行处理，去除杂质是废水处理的最基础流程。为缓解后续流程的工作压力，一般还会加入调节pH的处理操作。

　　(1)化学沉淀法。

　　加入CaCO3-，Na2CO3，NaOH-，Na2CO3等进行水质的部分软化或完全软化，如果废水水质中的Ca2+质量浓度低于800mg/L时，可以采用单一的Na2CO3软化。

　　(2)电絮凝集法。

　　利用电混凝原理和电解原理处理废水。

　　3.2 废水浓缩减量的基本作用与具体方法

　　废水浓缩减量流程是为了进行高倍率浓缩，减少废水处理的能耗，即将废水中的水分子提取出来。

　　(1)热法。

　　该方式通过热量交换的原理实现水的形态变化，将水分子从液态转化为气态，并将水蒸气和废水溶液分别处理。

　　(2)膜法。

　　膜材料具有选择透过性，废水通过高分子膜材料后，实现水和污染物质的分离。但是不同的高分子膜具有不同的选择透过性，并且运行的成熟性不如前者，因此在工业领域中使用较少。

　　3.3 废水尾水固化的基本作用与具体方法

　　通过前两个环节废水浓缩液提取完成，其中的有害物质浓度高，需要重点处理。废水尾水固化流程和预处理流程原理相同，通过化学法或者物理法将水中的有害物质凝结、过滤处理。

　　(1)蒸发结晶法。

　　通过蒸发、固化、结晶的流程将废水中的有害物质进行结晶处理，常见的处理技术为热力蒸汽再压缩(ThermalSteamRecompression，TVC)、多效蒸发(MultiEffectEvaporation，MED)等。

　　(2)烟气干燥法。

　　在反应容器中利用水分和有害物质的蒸汽压不同，热量在不同的物质间进行位移，将两者进行分离。电厂采用的主要是强制对流法，就是在固体表面和气体之间产生热交换。(来源：华电忻州广宇煤电有限公司)