燃煤电厂脱硫废水处理工艺路线探讨

发表时间：2020-04-27T08:00:28.313Z 来源：《现代电信科技》2020年第1期 作者： 毕剑甫

[导读] 往往采用传统废水处理技术（三联箱工艺）、两级软化澄清处理技术和管式微滤膜软化技术等。（国家能源集团康平发电有限公司 辽宁省沈阳市 110500）

摘要：脱硫工艺是我国工业行业中应用较为广泛的一种工艺技术，对相关生产工作有着巨大的推动作用。但是脱硫工作是一个较为复杂的过程，一方面需要行业充分发挥自身的主观能动性，另一方面也需要管理部门充分发挥自身的监管职能。近年来我国的环保工作发展较快，脱硫工作成为环保管理工作中的关键，提高水资源的回收利用率成为工作重点，因此结合我国燃煤电厂处理脱硫的几种工艺，提出了相关的完善措施。

关键词：燃煤电厂；脱硫废水；处理工艺；路线

1脱硫废水零排放技术 1.1脱硫废水预处理技术

脱硫废水预处理技术往往通过向脱硫废水中逐步添加石灰乳、絮凝剂、有机硫、助凝剂和纯碱等试剂，达到脱硫废水全面软化，去除废水中的悬浮物、胶体、Ca2+、Mg2+、SiO2及COD等，降低废水的硬度，避免在浓缩减量和固化处理过程中出现堵塞、结垢等现象。目前针对脱硫废水的预处理，往往采用传统废水处理技术（三联箱工艺）、两级软化澄清处理技术和管式微滤膜软化技术等。 1.2脱硫废水浓缩减量技术

经过预处理后的脱硫废水水中悬浮物、胶体、Ca2+、Mg2+等结垢因子的含量已经降至后续设备安全运行的控制范围内但是脱硫废水的TDS含量依旧维持在25 000～30 000 mg/L。因此为了降低后期固化处理成本，需要对此时的脱硫废水进行浓缩处理，实现减量化。膜浓缩处理技术因投资成本相对低廉、技术可靠性较高、操作简单等优点，在脱硫废水的浓缩处理阶段广泛应用，根据工作原理不同，分为正渗透法（FO）、反渗透法（RO）和电渗析法（ED）。

（1）正渗透法是利用汲取液（该汲取液往往是将二氧化碳和氨按照特定的量比溶解于水中形成的碳酸铵溶液）产生的巨大渗透压，使得废水中的水分子从膜的高盐侧自发扩散至低盐侧。此方法可以使得脱硫废水的含盐量浓缩至15%左右，同时汲取液通过加热蒸发循环利用。目前正渗透膜的研制仍存在水通量低、浓差极化大及理想的驱动溶液制备困难等问题，需在新的膜材料、膜合成方法及驱动溶液的兼容性、分离回收等方面进一步深入研究。

（2）反渗透法是在浓溶液膜一侧施加一个大于自然渗透压的持续压力，让溶液逆向渗透，在膜的高压侧和低压侧分别获得渗透液和浓缩液。目前反渗透模孔可缩小至0.1 nm以下，能够有效截留水中的各种溶解性无机盐、胶体以及相对分子质量>100的有机物，使得除盐效率达95%以上。该技术安全可靠且能耗低，但仍存在膜材料要求高、造价昂贵、耐磨损度低等缺点。

（3）电渗析法是在直流电的阴阳两极间放置若干交替排列的阴、阳离子膜，利用离子交换膜的选择透过性，当两端电极接通直流电源后，在电场力作用下，水中阴、阳离子定向迁移，形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室，分离和提纯废水。该方法具有操作简单、处理过程中产污量低、对废水盐浓度适应性强、能耗低等优点，但同时也存在设备安装复杂，难降物质去除效率低，装置易结垢等缺点，因而需要在流道的设计、电极板的材料选用等方面加以改进。 1.3脱硫废水固化处理技术

（1）蒸发结晶技术是利用火电机组产生的余热将预处理后的脱硫废水进行蒸发浓缩，形成水蒸汽和浓缩液，最终浓缩液在饱和状态下析出结晶盐固体，而水蒸汽则通过冷凝管回流重用。该处理系统的工艺流程包括预处理、浓缩、结晶3个阶段。在预处理阶段，通过向废水中添加纯碱和烧碱，去除废水中的Ca2+、Mg2+等离子，降低废水硬度，避免废水在浓缩过程中产生结垢而堵塞管道的现象发生。浓缩过程则通过膜浓缩方法实现废水浓度的增大，提高结晶效率以及降低结晶能耗。最后浓缩液进入结晶过程，采用多效蒸发结晶（MED）或机械压缩式蒸发结晶（MVR）方式将浓缩液转化为干燥的结晶盐固体后处置。该技术由于设备投资高，废水处理过程中需要额外提供大量热能，运行成本较高，目前尚未得到有效推广。

（2）MED技术实际上是单效蒸发的一种延伸和拓展，工作原理较MVR技术简单，也就是通过多次利用达到降低热能的效果，从而为后期的成本控制工作创造便利条件。这种技术的利用主要是通过对多种设备的串联，在特定情况下，需要进行一定的分组工作，这种分组的思想也能在很大程度上提高利用效率，随后推进一定的固液分离工作，对于淡水资源可以进行重复利用，对于析出的盐体可以出售。尽管该种技术能够实现热能的多次利用，但是需要进行蒸汽的补充工作，还需要对蒸汽进行冷凝工作，可以说具体的工作内容较为复杂，是工作中的挑战，如果行业工作人员无法发挥自身的主观能动性，可能就会影响到后期蒸发工作的效果。

（3）烟道蒸发技术是将预处理后的废水通过雾化喷嘴喷射于锅炉尾部烟道，烟道内烟气产生的热量能够迅速将废水液滴蒸发，蒸发后剩余的固体杂质随烟气一起进入电除尘器被电极捕捉，按照选择的烟道蒸发器不同分为主烟道蒸发技术和旁路烟道蒸发技术。该技术工艺流程简单，无需额外提供能量，极大地降低了运行成本。同时通过向烟道内引入废水，能够有效地提高进入烟气湿度，降低烟气中灰尘颗粒的比电阻，提高除尘效率，具有很高的节能环保价值。而实际运行中，由于脱硫废水直接喷入烟道内，导致废水中盐渍析出并沉积在烟道底部，同时废水中Cl-以无机盐和HCl形式存在，造成烟道堵塞和设备腐蚀现象。此外为了防止烟气湿度过大造成除尘器电极腐蚀和烟道温度过低等问题，往往对废水蒸发过程控制要求很高，确保废水在进入除尘电极前被完全蒸发。 2完善燃煤电厂脱硫废水处理工艺的策略 2.1完善基础设施建设

在脱硫废水工艺的应用过程中，基础设施建设的重要性不言而喻，可以说是后期相关工作的重要物质基础，但是结合我国相关行业基础设施建设的实际情况来看不容乐观，一方面是因为企业没有意识到技术创新的必要性，另一方面也是因为企业深受传统脱硫废水处理思想的影响，可见完善基础设施建设的必要性。基础设施的完善是一个较为长期的过程，需要行业工作人员的群策群力，同时也需要相关部门充分发挥自身的监管作用。 2.2提高工作人员素质

无论是哪种处理工艺，工作人员都是相关工作中的核心，但是在我国燃煤电场中，大部分工作人员受传统思想影响较为严重，同时年纪也比较大，很难接受新的专业知识和专业技能，因此也成为行业发展过程中的一大阻碍，主要有以下几项措施有待推进：首先可以提高行业的入职门槛，从根本上提高行业工作人员的素质；其次要充分发挥后期培训工作的作用，培训工作的内容不能仅限于专业技能和知识，同时也包括工作人员综合素质，譬如计算机水平，工作人员素质的提高需要企业监管部门监管职能的发挥。 2.3转变处理工艺理念

正确的处理工艺理念能为后期的工作起到重要的导向作用，但是在我国的燃煤电厂中，处理理念也存在较大的漏洞，处理工艺理念的转变有两项侧重点：首先要立足于行业和企业的实际情况，包括企业的经济实力等多种影响因素；其次要顺应时代和行业的发展潮流，为企业和行业的发展注入持续动力。 结束语

燃煤电厂的脱硫废水处理是一个较为复杂的过程，需要对多种影响因素进行把握，对于行业既是挑战，也是一个新的发展契机有以下工作有待推进：从国家层面来说，要发挥宏观调控的作用，不仅要加大扶持力度，也要加大监管力度，为企业发展营造一个较为稳定的外部环境；从行业自身来说，要发挥自身的主观能动性，在处理工作的推进过程中选用较为合理的处理工艺。

参考文献：

[1]黄奕军，傅美强，汪晓江，等.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺的预处理技术研究[C].2017中国环境科学学会科学与技术年会，2017. [2]陈玉强，孙晨皓，王美琪，等.燃煤电厂湿法脱硫废水中砷的脱除技术研究进展[J].现代化工，2017（1）：75-80.