脫硫廢水綜合利用設想

張學民

摘 要：介紹了脫硫廢水系統的基本情況及目前廢水處理的綜合利用方式，分析了幾種脫硫廢水綜合利用方式的優缺點，提出了廢水“零排放”的可行性。

關鍵詞：脫硫廢水 處置 方案 利用 優點 缺點

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0066-02

1 脫硫廢水系統情況介紹

為了維持脫硫裝置漿液循環系統的物料平衡，需要定時從吸收塔排出廢水。廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、過飽和亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬。濕法脫硫廢水的雜質主要來自煙氣和脫硫劑，煙氣的雜質來源于煤的燃燒，脫硫劑的雜質來源于石灰石的溶解。由于煤中含有包括重金屬元素在內的多種元素，如F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等，這些元素在爐膛內高溫條件下進行一系列化學反應，生成了多種不同化合物。一部分化合物隨爐渣排出爐膛，另外一部分隨煙氣進入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，并且在吸收漿液循環系統中不斷濃縮，最終導致脫硫廢水中的雜質含量不斷增大。脫硫廢水中的各種重金屬離子對環境有很強的污染性，必須對脫硫廢水進行單獨處理。

脫硫廢水處理系統的作用是接收脫硫（簡稱FDG）廢水，用以穩定脫硫循環漿液中氯、氟離子濃度、降低重金屬等含量，提高脫硫效率。廢水經過處理后達標排放或綜合利用，減少環境污染。

脫硫廢水處理過程：石灰石（石灰）—石膏煙氣脫硫工藝產生的外排廢水呈酸性，pH值在5～6之間，并含有一定的固體懸浮物和重金屬。脫硫廢水來自廢水旋流器溢流至廢水收集箱，通過廢水輸送泵送入中和箱，溢流至沉降箱、絮凝箱，然后進入澄清濃縮池進行泥水分離，上部清水溢流至氧化箱降低COD，達到國家二級工業廢水標準的廢水收集至出水箱，污泥經污泥泵輸送至板框壓濾機脫泥。在中和箱中加入石灰乳調節pH值在9～10左右，將有機去除大部分金屬離子；在沉降箱中加入有機硫（TMT15）、FeClSO4去除難去除的金屬離子；在澄清池中加入助凝劑，去除大部分懸浮物；在澄清池中分離泥水后，在氧化箱中添加次氯酸鈉降低COD，收集至的出水箱中清水加鹽酸調節pH值6～9之間，通過出水泵供給灰庫干灰攪拌調濕或貯灰場碾壓、抑塵噴灑、水力除灰系統等用戶使用。

由于國家環保規定，無論新建電廠還是現已投運的在役電廠，今后再不批準水力除灰系統及濕灰場，故脫硫廢水將面臨無處排放的新形勢。脫硫系統廢水的綜合利用將成為一個亟待解決的迫切問題。

2 目前脫硫廢水的綜合利用方式

國內外常見的脫硫廢水處理方式有水力除灰、蒸發、單獨設置化學水處理系統等。

2.1 水力除灰

該方法是脫硫廢水不經處理，直接進入水力除灰系統，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質與干灰中的CaO反應生成固體而得到去除，從而達到以廢治廢的目的。

2.2 蒸發

通過蒸發及干燥裝置可以使脫硫廢水分離為高品質的水蒸汽和固體廢物，有利于水的重復利用，便于實現全廠廢水的零排放。但該法的缺點是投資很高（1t/h 出力約50～70萬元），在國內沒有投資的業績。河源電廠采用預處理系統加蒸發結晶工藝對脫硫廢水進行處理，對處理后的淡水進行回收，并對水中鹽分進行固化回收。國外一些電廠利用電除塵與空氣加熱器之間的煙道間隙，加熱蒸發脫硫廢水，廢水蒸發成為水蒸氣進入煙道，固體顆粒物被電除塵器去除，該方案的問題是廢水蒸發增加了煙氣的濕度或HCl量，會對電除塵器造成低溫腐蝕，另外脫硫廢水的量過多也有可能影響電除塵器的效率。改方案在國內還無運行業績。

2.3 單獨設置化學水處理系統

目前國內大部分電廠一樣均使用此種方法進行廢水處理。脫硫廢水經化學處理合格后盡管污染物含量已達到了排放標準，但脫硫廢水中的CL-質量濃度并沒有有效降低，直接排放會污染環境。由于CL-質量濃度較高，脫硫廢水的綜合利用場合很少，對于干除灰系統的電廠，可能的利用場合是干灰調濕、灰場噴灑、煤場噴淋及撈渣機補充用水。

3 脫硫廢水處理后的綜合利用分析

脫硫廢水經化學處理合格后盡管污染物含量已達到了排放標準，但脫硫廢水中的CL-質量濃度并沒有降低，直接排放會污染環境。為了保護環境并節約用水，根據目前國內電廠相關經驗并結合現場生產實際可綜合利用處理后的脫硫廢水。綜合利用途徑有：撈渣機補充用水、煤場噴淋、廠區路面噴灑水、干灰調濕用水、貯灰場碾壓及抑塵噴灑用水、采用預處理系統加蒸發結晶工藝對脫硫廢水進行處理。

3.1 撈渣機補充用水

通過安裝固定管路將處理后的脫硫廢水引入鍋爐底部撈渣機底渣系統，代替工業水成為撈渣機的補充用水。

優點：鍋爐底渣水不斷冷卻渣塊連續蒸發，需要連續補充水，可保證脫硫廢水穩定排出連續運行。

缺點：由于處理過的脫硫廢水pH在9.0左右（注：PH可以下調），且含 有質量濃度較高的CL-，長期運行可能會造成PH升高及CL-富集，對撈渣機及相關系統設備造成腐蝕。國內還沒有大型電廠嘗試此種方案，尚需長期運行觀察具體運行狀況。

3.2 煤場噴淋用水

通過安裝管路將處理后的脫硫廢水引入輸煤系統清水池，經現有噴淋設備用于煤場噴淋，替代工業水補水。

優點：將處理后的廢水用于煤場噴淋，夏季脫硫廢水優先供給煤場噴淋使用，降低高CL-質量濃度廢水對撈渣機及相關系統的腐蝕，節約工業用水。

缺點：（1）冬季煤場噴淋水不投運或投運時間短，及雨季不能連續投運。（2）脫硫廢水用于煤場噴淋相當于增加了煤中的Cl的質量分數，將引起脫硫廢水量的增加，也可能會對鍋爐產生不利影響，所以脫硫廢水能否用于煤場噴淋還需要試驗及時間來驗證。

3.3 廠區路面噴灑水

通過使用曬水車或管路，將處理過的脫硫廢水噴灑廠區路面，減少揚塵、美化環境、減少工業用水量。

優點：將處理過的廢水噴灑廠區路面，可以有效減少循環系統內的雜質含量。

缺點：需要安排專人進行噴灑作業或設置除塵及抑塵設施，且用水量較少、不能保證連續使用。

3.4 灰庫干灰攪拌調濕用水

利用管道供至灰庫干灰攪拌調濕及貯灰場碾壓、抑塵噴灑用水。

優點：將處理過的廢水用于灰庫干灰攪拌調濕或貯灰場、抑塵噴灑用水，可以有效減少循環系統內的雜質含量。

缺點：干灰攪拌調濕在灰綜合利用不暢或雨季向灰場傾倒時少量使用廢水。

3.5 采用預處理系統加蒸發結晶工藝對脫硫廢水進行處理

參照河源電廠采用預處理系統加蒸發結晶工藝對脫硫廢水進行處理，對處理后的淡水進行回收，并對水中鹽分進行固化回收，實現廢水“零排放”。

優點：采用預處理系統加蒸發結晶工藝對脫硫廢水進行處理，可以連續的將廢水中的雜質、有害離子徹底去除，并進行淡水回收利用。

缺點：需要增加整套蒸發設備，投資量大，同時，也增加相應的運行成本。對于北方缺水地方不合理。

4 結論

隨著環保要求的越來越高，工業廢水零排放已逐步納入管理日程，脫硫廢水作為燃煤發電廠主要工業廢水的零排排放治理已迫在眉睫，通過多年的研究與實踐，實現脫硫廢水“零排放”是可行的，技術條件也為成熟。如果采用上述前四種方式廢水全部綜合利用方案，陽城電廠（6×350MW+2×600MW）機組脫硫裝置每年產生的全部廢水約25.3萬噸綜合利用后，，每年可以節約工業用水25.3萬噸，按照當地水資取費標準，每年節約水資源利用費35.42萬元，減少全廠廢水排放量，實現全廠脫硫廢水“零排放”目標。（46×5500=253000t 25.3×1.4=35.42萬元 工業水成本按照1.4元/噸計算）

參考文獻

[1] 周至祥，段建中，薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技術手冊[J].中國電力，2006：186-195.

[2] 曾庭華，楊華，廖永進，等.濕法煙氣脫硫系統的調試、試驗及運行[J].中國電力，2008：30-34.endprint