燃煤电厂湿法烟气脱硫废水处理技术研究 王卫卫

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:王卫卫
[导读] 摘要:随着环保排放标准的日益严格,脱硫废水处理方案的选择和优化正在得到越来越多业内人士的关注。
        (河南九龙环保有限公司巩义分公司  河南郑州  451261)
        摘要:随着环保排放标准的日益严格,脱硫废水处理方案的选择和优化正在得到越来越多业内人士的关注。目前,燃煤电厂中采用湿法烟气脱硫废水处理技术已经得到了广泛的应用,在脱硫废水中有很多的重金属存在,其中种类很多,并且含盐量非常高,针对湿法脱硫废水目前是采用的化学沉淀法进行处理,但是这项技术在药剂的使用上很大,造成的污染产量很多,一些指标没有达标的问题存在,同时这项技术含盐量很高,进行排放后会对环境形成二次的污染,为此,针对烟气脱硫废水的处理研究就是十分重要的课题。
        关键词:燃煤电厂;湿法烟气脱硫;废水处理;技术研究
        引言:随着废水处理技术的发展,燃煤电厂的绝大部分废水能够实现阶梯利用,但脱硫废水因具有很高的含盐量、悬浮物,较大的钙镁硬度,一定量的重金属,特别是氯离子含量达到几千至两万mg/L,具有较大腐蚀性,难以直接回用,是燃煤电厂废水处理的难点,也是电厂“废水零排放”技术的研究重点。
        1.脱硫废水的产生的危害
        脱硫废水中含有大量的硫酸盐,并且浓度很高,直接排放到土壤和环境中就会造成水体中有沉积层,导致了水资源中汞的出现,让水生植物中微量元素受到了影响,人体引用和水体中微生物在健康上受到威胁。
        脱硫废水的来源石膏浆的烟气、废水以及石灰石泥浆进行反应之后就会产生了含水量较高的石膏浆,然后利用干燥脱水等步骤进行回收和利用,这个过程就会出现了脱硫废水;脱硫废水通常情况下都是呈现弱酸性,其中pH值在4~6,可以将重金属实现溶解,同时有很多的重金属存在,如果直接排放就会造成人类以及水生物的健康;其中脱硫废水中含量较高就是石灰石、铁和铝的氢氧化物等悬浮物等,水的浊度严重受到影响,同时管道中也会造成结垢导致设备运行出现问题;另外,由于脱硫废水中有很多的阴离子,例如SO42-、F-等,经过沉淀形成悬浮物,就会造成结垢和堵塞的情况;其中石灰浆液中就会有很多的胶状絮凝物,造成都浮在颗粒的表面,此时脱硫的整体效果就会有影响;Cl-会给管道造成严重的腐蚀,在实际运行寿命上有所缩短,就会让脱硫的效果受到影响。
        2.脱硫废水对水质的影响
        目前,我国的烟气脱硫的主要处理技术就是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,这项技术在实际脱硫效果上非常高,同时技术已经相当完善,设备的进步已经将水质进行了改变。进行烟气脱硫工艺过程中,因为烟气中的会溶解F-和Cl-,就会导致浆液中这两种离子的浓度不断地升高。其中,浆液中的铝以及F-实现融入,此时就会让石灰石的溶解达到屏蔽的效果,就会严重影响到脱硫效率;脱硫废水中还有很多的污染物就是石灰石,其中石灰石黏土杂质含量有铝、硅、颗粒物等。
        3.脱硫废水处理技术
        在传统的脱硫废水处理技术主要有化学沉淀法、水力除灰、灰场堆放,传统的工艺进行处理脱硫废水有很多问题存在,科研人员的不断开发和研究,出现了新型的技术,其中有微生物处理技术、流化床法、蒸发处理法。
        3.1传统的脱硫废水处理技术
        化学沉淀法是使用最普遍和最广泛的一种方法,脱硫废水进入到调节池内,进入到三联箱,其中三联箱几就是沉降池、中和池和絮凝池,此时要将池中放入大量的石灰乳,将pH值全部调节到9.2,此时就会有很多的金属离子,絮凝池中要加入絮凝剂,让化合物实现沉淀。最后的环节,需要在澄清池中加入助凝剂,让悬浮物都进行沉降。化学沉淀法在脱硫废水处理的实际效果上很好,同时运行安全、可靠,但是会有大量的污泥出现,在氯离子的去除效果上不明显,其中SS不稳定也无法达标,为此,还需要针对化学沉淀法采取优化和改造。改造的方法其中一个就是可以专门设置初沉池,可以将颗粒比较大的悬浮物提前完成沉降,后续的工作量可以大大降低。

在国内上使用非常少的技术就是灰场堆放,主要将混合脱硫废水以及浓缩的石膏,然后全部排放到灰场进行统一堆放。其中,水利除灰就是让脱硫废水经过处理实现固化然后进入到水力除灰系统。但是这个环节会有大量的沉淀发生,导致设备出现堵塞问题,同时还会给管道带来腐蚀。
        3.2脱硫废水处理的新技术
        微生物脱硫技术要求的温度要不能高于100℃,需要在温和的环境下进行,主要是利用氧化和还原的反应,将脱硫废水中的硫酸根离子实现转化,将其中的硫进行去除,或者利用微生物当做搜集剂,将原料的表面得到改变,最后实现脱硫。微生物法的优点及时具有高效性和专一性,可以将结构很复杂和颗粒较小的无机硫得到有效地脱除。流化床法处理脱硫废水主要是利用沉淀池,主要的三种,有流化床、循环池、调节池。在流化床反应池中需要加入氧化剂,其中有高锰酸钾、亚铁盐溶液等,主要是将重金属中离子实现有效地去除。分析传统的化学沉淀法,流化床处理脱硫废水的优势更明显,不仅在药剂的使用上量少,同时产出的污泥量也少,二次污染率很低。国外的研究人员使用这个方法将废水中的Cu2+进行了去除,可以达到96%,废水的pH值受到了影响。
        3.3湿法脱硫工艺的原理及设计条件
        湿法脱硫工艺原理湿法脱硫工艺是以电石渣为脱硫剂,电石渣中的Ca(OH)2与烟气中的SO2发生化学反应,从而达到净化烟气的目的。其反应副产物CaSO3经过氧化反应生成CaSO4,CaSO4以CaSO4·2H2O(石膏)的形式存在,可作为原材料回用于水泥生产中。
        3.4燃煤电厂脱硫烟囱防腐技术方案
        目前对于燃煤电厂脱硫烟囱的防腐处理通常采用防腐砖加胶粘剂、防腐涂料和耐腐蚀金属内筒等3种方案,其它还有诸如整体玻璃钢烟囱、耐酸胶泥与耐酸砖板内衬、耐酸混凝土等方案,但在国内应用极少。目前对于燃煤电厂脱硫烟囱的防腐处理通常采用防腐砖加胶粘剂、防腐涂料和耐腐蚀金属内筒等3种方案[1,2],其它还有诸如整体玻璃钢烟囱、耐酸胶泥与耐酸砖板内衬、耐酸混凝土等方案,但在国内应用极少。
        4.燃煤烟气中含有原煤及上游系统带来的F -、Cl - 和微量重金属,进入吸收塔后被洗涤下来进图浆液,F - 与浆液中的铝联合作用对石灰石的溶解产生屏蔽影响,致使石灰石溶解性减弱,降低脱硫效率;而Cl - 浓度过高容易导致烂浆影响脱水效率及石膏品质,并易腐蚀设备及结果——故湿法脱硫需排除一部分滤液水作为脱硫废水,以达到控制F - 、Cl - 浓度并维持物料平衡的目的;脱硫废水中含有大量固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属,不满足国家排放标准,这就要求电厂根据其废水水质及具体情况选择最合适的脱硫废水处理方案。
        结束语
        现阶段,国内的燃煤电厂行业要求必须安装脱硫、脱销等环保设备,没有安装的不能进行发电生产,针对传统的老机组也要进行脱硫脱销环保设备的更新和改造。不同烟气硫工艺中,烟气脱硫在技术上相对成熟,同时脱硫效率和吸收率很高,实际运行中可靠和安全性高被应用的较为广泛,由此便导致了脱硫废水的大量产生,为此,就需要在处理废水的研究上加强。
        参考文献:
        [1]杨学忠,张大厚,燃煤电厂烟气脱硫系统的腐蚀与防腐技术—脱硫烟囱的腐蚀与防腐技术,第四届中国国际腐蚀控制大会与展览(CICC2009),PaperNo.09503.
        [2]禾志强,祁利明. 火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺[J]. 水处理技术,2010,36(3):133-135.
        [3]邢峻,刘福云.国内火电厂湿法脱硫烟囱防腐现状及展望[J].全面腐蚀控制,2013,27(4):1-5.
        [4]付岚.燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展[J].中国资源综合利用,2018,36(4):44-45,48.
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