脱硫废水处置技术路线选择分析

脱硫废水处置技术路线选择分析

邵玉敏

苏州东吴热电有限公司 江苏省苏州市 215000

摘要：传统的湿法脱硫工艺具有技术纯熟、安全性高、效率高等优势，所以被广泛应用。但是，这种工艺也具有一定的劣势，即会产生废水，且废水当中含有大量的重金属离子、悬浮物以及氯离子，不仅加大了处理难度，也会对环境产生较大的影响，因此需要合理选择处置技术，实现脱硫废水的零排放。
关键词：脱硫废水；处置技术；零排放
前言：

脱硫是防治大气污染、响应国家号召的重要措施之一，湿法脱硫是其中一种重要的脱硫工艺，具有多重优势，但是存在废水处理问题。如果没有合理处置脱硫废水的话就会造成环境污染，而采用有效的处理技术可减轻污染，因此研究脱硫废水的处置技术具有重要意义。

1.传统物化法在脱硫废水处置中的应用

1.1物化法处置工艺

物化法指的就是传统的三联箱处理工艺，主要步骤可分为沉淀废水、沉淀重金属离子、沉淀混凝以及澄清^【1】。首先，需要将脱硫废水放置在中和箱当中，并加入一些石灰乳，然后搅拌均匀，这样就创造了一种碱性条件，可轻松去除金属离子和氟化物。其次，需要在反应箱当中添加适量的有机硫，以便将重金属离子去除掉。之后，需要在絮凝箱当中添加一些助凝剂，以便进行絮凝沉淀。最后，需要在澄清器当中分离上清液和污泥，使上清液自主流动到清水箱当中，这时清水箱会调节上清液的pH值，等到符合条件之后会将其排放至工业废水处理系统当中或者是进行回用。而污泥会被输送泵输送到压滤机当中进行脱水处理最后形成泥饼，然后再进行外运。

在应用这种处置技术时可能会出现加药系统堵塞、澄清器处理效果不理想等问题，继而导致系统运行稳定性差以及出水水质差，需要通过一些有效措施加以解决。（1）加药系统堵塞的解决方案：一般情况下都会在脱水楼的一层设置石灰乳加药系统，所以可能会离加药点较远，且石灰乳很容易板结，所以石灰乳加药系统很容易堵塞。如果想解决这个问题的话就需要在加药泵出口和进口管道增设冲洗系统，实现自动冲洗，避免堵塞。（2）澄清器处理效果不理想的解决方案：澄清器的主要作用就是澄清，但是澄清器当中的水力停留时间相对较短，絮凝物没有充足的沉淀时间就会随着水流一起进入到集水槽当中，同时如果污泥输送泵出现故障的话，底部的污泥就无法立即排除，就会影响到澄清器的澄清效果^【2】。为此，需要在澄清器的上部取样管旁边添加一条旁路，使上清液进入到清水箱当中，为废水沉降增加时间。

1.2回用问题及污泥处置

利用物化法对脱硫废水进行处理只能清除废水当中的悬浮物和重金属离子，不能去除废其中的盐分，所以废水依旧具有较强的腐蚀性，影响到了回用率。当前，一些厂家利用焊接牺牲阳极块这种方式降低了氯离子的腐蚀性，具有一定的效果，所以可以将这种方法用于废水回用当中。同时，在处理脱硫废水之后会产生大量的污泥，需要利用二级预处理工艺分离固废与危废，以便回收利用固废。

2.深度处理工艺在脱硫废水处置中的应用

2.1蒸发结晶技术

当前，我国部分厂家已经开始采用脱硫废水零排放的处置工艺了，比如说河源电厂采用的是二级预处理+蒸发结晶这种处理工艺。二级预处理系统采用的是两极反应+沉淀和澄清处理，在一级当中添加氢氧化钙，在二级中添加碳酸钠，从而达到软化水质的效果^【3】。蒸发结晶处理采用的是四效蒸发结晶技术，其中蒸发系统主要由热输入/回收部分、结晶转运部分以及附属系统部分共同构成。利用这种处置技术处理脱硫废水可以实现零排放，但是这种工艺技术的能耗非常高，所以使用率较低。还有一些厂家使用的是两级卧式 MVC + 两级卧式 MED 蒸发结晶工艺，这种工艺技术主要采用机械蒸汽压缩技术，能耗相对较低，但是很容易结垢，且结晶盐当中仍含有大量的重金属，无法回收利用。

2.2烟道蒸发技术

烟道蒸发技术也是一种处置脱硫废水的工艺之一，具体的工艺流程如图一所示。利用烟道蒸发技术处理脱硫废水首先需要对从脱硫系统当中排出来的浆液进行加压空气混合处理，在经过雾化处理之后将其喷入烟道当中，使之成为小水滴，然后再利用烟气余热的温度蒸发水滴，这样就能够将其中的悬浮物、金属盐等物质分离出来并被除尘系统脱除^【4】。这种方法也可以实现零排放，但是会增加烟气的湿度，导致电除尘器腐蚀。

图一：烟道蒸发技术的工艺流程

2.3膜法分离浓缩技术

膜法分离浓缩技术是一种常用的水处理技术，但是脱硫废水的水质比较差，所以对这项技术的要求也比较高。常见的膜法分离浓缩技术主要包括电渗析技术、化学-微滤膜工艺、膜蒸馏等。（1）电渗析技术：电化学过程以及渗析扩散过程共同构成了电渗析过程，在经过外加直流电场的驱动之后，可以利用离子交换膜分离脱硫废水当中的重金属等物质，从而达到处理目的。利用电渗析技术可达到溶液纯化、精致等目标，但是会影响到出水水质，所以对进水水质的要求比较高，同时也会消耗大量的水和电，所以这种方式不太适合广泛应用。（2）化学-微滤膜：利用这项技术可有效去除锌、镍等金属离子，但是存在膜污染的问题。（3）膜蒸馏：膜蒸馏的介质是疏水微孔膜，膜两侧的蒸汽压差会进行作用，料液当中的挥发性组分会形成蒸汽并透过膜孔，这样就能够实现分离。膜蒸馏是一种新兴技术，可去除脱硫废水当中的金属离子，但技术还不是很纯熟，随着科技的不断发展，这种技术很快就能够被广泛应用。

3.立式降膜蒸发+FC结晶工艺

立式降膜蒸发+FC结晶工艺是一种可实现零排放的脱硫废水处理技术，且应用起来较为方便，具体的工艺流程如图二所示。从图二看，这种处置技术的流程比较简单易懂。其中软化预处理采用的是二级预处理工艺，在一级处理当中可以沉降重金属离子，并处置含有重金属离子的污泥，在二级处理当中可以去除硬度，且二级处理中澄清器的底部污泥含有的重金属比较少，可以回收利用^【5】。同时，这种工艺可以产生二次蒸汽以及能量，这些蒸汽和能量经过蒸气压缩机的压缩之后可以向蒸发系统提供热能，这样就能够减少蒸发系统的能源需求，继而降低成本。此外，立式降膜蒸发技术相对来说比较纯熟，而且具有较高的传热系数，比较适用于处理脱硫废水。

图二：立式降膜蒸发+FC结晶工艺流程

结语：

传统的物化法处理技术、深度处理技术以及“立式降膜蒸发+FC结晶”技术都各具优势和劣势，其中物化法处理技术的处理效果一般，需要进行技改和优化；深度处理技术的投资费用较高，且系统运行稳定性有待增强；“立式降膜蒸发+FC结晶”技术相对成熟，且投资少，比较适用于脱硫废水的处置当中，所以可根据实际情况选择技术路线。
参考文献：
[1]李佳, 张广文, 蔡井刚. 脱硫废水处理技术探讨[J]. 电力科技与环保, 2017(3):22-24.

[2]刘欣颖. 燃煤电厂脱硫废水零排放技术路线分析[J]. 内蒙古科技与经济, 2016, No.352(06):107-108.

[3]连鹏, 王凯亮. 脱硫废水烟气蒸发处理技术的分析及应用[J]. 华电技术, 2018, 040(010):59-62.

[4]王可辉, 蒋芬, 徐志清, et al. 燃煤电厂脱硫废水零排放工艺路线研究[J]. 工业用水与废水, 2016, v.47;No.212(01):15-18.

[5]柴晋, 万忠诚, 武凯, et al. 燃煤电厂脱硫废水烟气蒸发技术进展与应用[J]. 洁净煤技术, 2019, 25(02):27-33.