火力发电厂脱硫废水深度处理技术.docx

火力发电厂脱硫废水深度处理技术随着中国水环保政策趋于严控火力发电厂脱硫废水“零排放”理念不断升温。脱硫废水是火电厂最难处理的末端废水单一技术路线的废水处理方案往往难以兼顾目标与成本。本文分析了各种深度处理方法以及具体的应用环境提出针对不同成分的废水需要有不同的应对处理措施对于推进脱硫废水处理工作实现脱硫废水零排放具备重要意义。一、脱硫废水来源采用湿法脱硫工艺的燃煤电厂在运转中需要维持脱硫装置（FGD）当中浆液循环系统的平衡度避免离子等可能对脱硫系统和设备带来的不利影响同时排放系统中的废水保持脱硫系统水平衡。从来源上看脱硫废水主要从石膏旋流器或废水旋流器的溢流处产生。经过研究发现在脱硫废水中有相当比例的重金属以及各种无机盐等如果这些含有高浓度盐分的废水不经过有效处理就直接排放到大自然环境中会严重影响生态健康也不利于地下水资源的保护。二、脱硫废水进行零排放处理的必要性目前燃煤电厂烟气脱硫装置应用最广泛的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。为了进一步保证脱硫系统的安全运转和保证石膏品质而排放的脱硫废水其中含有大量的杂质如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物需要进行净化处理才能排放水体。国内多数燃煤电厂净化脱硫废水采用的常规处理工艺即“三联箱”技术采用物理化学方法通过中和、沉降、絮凝和澄清等过程对脱硫废水进行处理通常使用的药剂包括氢氧化钙/氢氧化钠、有机硫、铁盐、助凝剂、盐酸等。该工艺能够去除脱硫废水中对环境危害较大的重金属等有害物质和悬浮物但不能去除氯离子处理出水为高含盐废水具备强烈腐蚀性无法回收利用。排入自然水系后还会影响环境潜在环境风险高。随着国家对环境污染的治理日益提速对废水的排放要求也越来越严格。燃煤电厂在资源约束与排放限制方面的压力陡然上升脱硫废水排放已经是燃煤电厂面临的严重的环保问题。传统的脱硫废水处理工艺达到的水质排放标准越来越不符合当下国家越来越严格的环保发展形势电力企业实现脱硫废水零排放的需求越来越迫切减排和近零排放成为必然趋势。三、脱硫废水的产生及其水质特点脱硫废水主要来自石膏旋流器或废水旋流器的溢流是维持脱硫装置浆液循环系统物质平衡控制石灰石浆液中可溶部分（即Cl-）含量、保证石膏质量的必要工艺环节。废水中所含物质琐碎繁杂大体分为氯化物、氟化物、亚硫酸盐、硫酸盐、硫化物、悬浮物以及重金属离子（如Hg2+Pb2+、Cr2+等）、氨氮等。脱硫废水具备污染物成份复杂、波动范围大等特点。pH值较低呈酸性水中悬浮物含量高、盐含量高、存在重金属超标的可能氯根含量很高腐蚀性很强是电厂中最难处置的废水。四、脱硫废水深度处理方法1.废水浓缩处理技术目前国内的脱硫废水浓缩处理主要采用膜浓缩、热法浓缩和烟气浓缩技术路线。（1）膜浓缩技术目前膜浓缩技术广泛应用于脱硫废水的深度处理和浓缩研究以减少废水处理系统中蒸发结晶的污水处理量使得电厂零排放技术更经济可行。（1.1）反渗透（RO）技术。在外界高压力作用下利用反渗透膜的选择透过性水溶液中水由高浓度一侧向低浓度一侧移动使得溶液中的溶质与水得到分离。（1.2）电渗析技术。利用离子交换膜的选择透过性溶液中的带电阴、阳离子在直流电场作用下定向迁移实现对废水的浓缩和分离。Cui等利用电渗析法去除脱硫废水中的氯离子结果表明在最佳条件下当氯离子质量浓度为19.2g/L时氯离子的去除率为83.3%得到副产品Cl2、H2和Ca(OH)2处理成本0.15$/kg。（2）热法浓缩技术热法浓缩技术包括多效蒸发（MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）等。（2.1）多效蒸发（MED）技术。将蒸汽的热能进行循环并多次重复利用以减少热能消耗降低成本。加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发利用前效蒸发产生的二次蒸汽作为后效蒸发器的热源后效中水的沸点温度和压力比前效低效与效之间的热能再生利用可以重复多次。（2.2）机械蒸汽再压缩（MVR）技术。将蒸发器蒸发产生的原本需要冷却水冷凝的二次蒸汽经压缩机压缩后提高压力和饱和温度增加热焓再送入蒸发器作为热源替代新鲜蒸汽循环利用二次蒸汽的潜热得以充分利用同时还省去了二次蒸汽冷却水系统节约大量冷却水从而达到节能和降低运转成本的目的。（3）烟气浓缩技术。利用燃煤电厂除尘器出口低温烟气的余热作为热源在专门的蒸发器内与（循环）喷淋的废水进行传质传热使部分纯水蒸发分离实现末端废水的浓缩减量。2.废水零排放处理技术目前国内的脱硫废水零排放处理主要采用蒸发结晶和烟气蒸发两类技术路线。（2.1）蒸发结晶技术蒸发结晶技术是废水零排放处理的常用技术之一。脱硫废水在蒸发器中通过蒸汽进行加热沸腾废水中的水分渐渐蒸发水蒸气经冷却重新凝结回收利用。脱硫废水中的溶解性固体被截留在残液中随着浓缩倍数的提高最终以晶体形式析出。蒸发结晶技术包括多效蒸发（MED）和机械蒸汽再压缩（MVR