對(duì)石灰石—石膏濕法脫硫廢水的產(chǎn)生和處理工藝的研究

束文峰

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，我國的火力發(fā)電企業(yè)也得到了快速的發(fā)展和壯大，伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫也已更加的成熟。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)具有較高的脫硫效率，并且適應(yīng)性很強(qiáng)，但其應(yīng)用過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，那么在排放之前就必須對(duì)其有效的處理，確保其標(biāo)準(zhǔn)符合國家相應(yīng)的要求。文章便深入研究了電廠應(yīng)用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)時(shí)脫硫廢水的水質(zhì)、來源和產(chǎn)生量，并介紹了處理這些脫硫廢水的工藝和原理，同時(shí)制定了綜合利用脫硫廢水的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：石灰石-石膏濕法脫硫；廢水處理；回收利用

前言

石灰石-石膏濕法脫硫的技術(shù)原理就是借助于石灰石中的乳濁液將煙氣中的二氧化硫吸收干凈。這一技術(shù)對(duì)于煤的種類以及負(fù)荷的變化情況都有很好的適應(yīng)性，并且也適用于高濃度二氧化硫和大容量機(jī)組的煙氣脫硫系統(tǒng)。石灰石漿液可以與二氧化硫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鈣并沉淀在吸收塔的底部，氧化風(fēng)機(jī)會(huì)向漿池中送入空氣促使亞硫酸鈣氧化成石膏，之后石膏漿液排出泵送入石膏處理系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理，這一技術(shù)有非常高的脫硫效率，但運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，在排放之前必須對(duì)廢水進(jìn)行有效的處理，確保其符合國家所規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的。

1 脫硫廢水的水質(zhì)和處理工藝

1.1 廢水的來源和產(chǎn)生量

電廠的煙氣中包含著大量的二氧化硫和少量的氟離子、氯離子等污染物，那么當(dāng)脫硫液循環(huán)使用時(shí)，這兩種離子的含量也會(huì)越來越多，脫硫液的ph值就會(huì)相應(yīng)降低，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)材料和設(shè)備腐蝕加劇的現(xiàn)象，那么就很容易出現(xiàn)硫酸鈣結(jié)垢的情況，還會(huì)大大的降低脫硫的效率以及石膏的質(zhì)量。氟離子能夠與鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，那么石灰粉的溶解速率就會(huì)降低，也會(huì)降低石灰漿液中的有效成分。可見，要想充分的保證脫硫液的水質(zhì)與實(shí)際脫硫工藝的要求相適應(yīng)，那么就必須將產(chǎn)生的廢水適當(dāng)排出，脫硫廢水還有一個(gè)主要的來源就是石膏脫水過程中產(chǎn)生的濾液。

通常情況下，應(yīng)根據(jù)脫硫系統(tǒng)內(nèi)氯離子的平衡情況來確定石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的廢水排放量，其具體的平衡公式為：脫硫系統(tǒng)補(bǔ)水量×補(bǔ)水氯離子濃度+脫硫系統(tǒng)入口煙氣量×煙氣氯化氫濃度=脫水系統(tǒng)廢水量×廢水氯離子濃度+脫硫系統(tǒng)出口煙氣量×煙氣氯化氫濃度+石膏量×石膏氯離子含量，而通常情況下，漿液系統(tǒng)中的氯離子濃度就應(yīng)該是廢水中的氯離子濃度，其大概數(shù)值為20000mg/L，煙氣中帶走的氯離子量為0，無游離水石膏中氯離子的含量約為0.002%-0.01%，其他的數(shù)值在設(shè)計(jì)文件中是有明確要求的，那么依據(jù)上述公式就可以計(jì)算出脫硫廢水量的大概值。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，2×300MW機(jī)組產(chǎn)生的脫硫廢水大概在8-12t/h的范圍內(nèi)，而1×600MW機(jī)組產(chǎn)生的廢水量也是低于15t/h的。

當(dāng)出現(xiàn)了如石灰石的質(zhì)量較差或是煙氣中灰分的含量過高等非正常的工況時(shí)，那么脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)肯定也會(huì)受到影響，在計(jì)算排水量就不止要考慮氯離子的影響。

1.2 廢水的水質(zhì)和處理工藝

1.2.1 脫硫廢水的主要污染物及處理工藝

通常情況下，脫硫廢水中所產(chǎn)生的雜質(zhì)都是來源于煙氣和脫硫劑的，脫硫廢水中主要含有氟化物、硫酸鈣、亞硫酸鹽、氯化鈣、灰塵以及鉛、汞等一些重金屬離子，而脫硫廢水中的主要污染物則有鉛、砷、COD以及各類懸浮物等。在對(duì)一些燃煤電廠進(jìn)行監(jiān)測時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，脫硫廢水的水質(zhì)主要具有以下特點(diǎn)：ph值呈酸性，水中的氯離子、懸浮物和重金屬離子的含量偏高，以某電廠為例，其廢水水質(zhì)的具體指標(biāo)如下：

采用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)后，其產(chǎn)生的廢水中是含有溶解的重金屬離子的，那么我們在處理脫硫廢水時(shí)主要采用的就是物理和化學(xué)的方法來分離并中和廢水中的可沉淀物質(zhì)。電廠通常都應(yīng)該具備一套單獨(dú)的脫硫廢水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)中應(yīng)包含中和箱、絮凝箱、廢水排放箱、沉降箱、加藥系統(tǒng)、濃縮澄清器以及離心式脫水機(jī)等結(jié)構(gòu)。其廢水的處理工藝流程應(yīng)為：脫硫廢水-中和箱-沉降箱-絮凝箱-濃縮池-出水箱-出水泵-排放或回收利用。

中和。脫硫廢水的ph值一般都是酸性的，那么在處理廢水時(shí)就應(yīng)在中和箱中加入石灰乳，提升廢水的ph值，確保這一值是符合廢水排放的實(shí)際要求的，另外，在廢水中加入石灰乳還可以促使重金屬離子水解成氫氧化物沉淀，促使鈣離子與氟離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氟化鈣沉淀。

沉降。由于脫硫廢水中是含有汞和鉛等重金屬離子的，那么在沉降箱中加入一些有機(jī)硫化物后，使其能夠與離子態(tài)的重金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成一些絡(luò)合物，從而順利的進(jìn)入到絮凝箱中。

絮凝和沉淀。在經(jīng)過前兩步的中和和沉降反應(yīng)后，還是有大量的懸浮物存在于脫硫廢水中的，那么為了促使懸浮的絡(luò)合物形成更大顆粒的沉淀物，我們就應(yīng)在絮凝箱中加入適當(dāng)量的絮凝劑。實(shí)際的工作過程中，我們常用的助凝劑有高分子凝聚劑和石灰等，而常用的混凝劑有聚合三氯化鋁、硫酸鋁、硫酸亞鐵和三氯化鐵等物質(zhì)。

濃縮和澄清。從絮凝箱中出來的廢水接下來就會(huì)進(jìn)入到濃縮池中，濃縮池中的主要設(shè)備就是濃縮澄清器，在重力的作用下絮凝體就會(huì)與水分離，那些密度偏大的漿液就會(huì)沉淀在濃縮池的底部并成為濃縮污泥，而密度較小的澄清水則會(huì)再次回到凈水箱中，對(duì)其進(jìn)行加酸處理后確保其ph值在6-9的范圍內(nèi)，之后使其流入到主體發(fā)電系的排水系統(tǒng)中，最后有一小部分的水會(huì)返回到ph調(diào)節(jié)箱中，用作下次處理的原料。壓濾機(jī)會(huì)對(duì)排出的污泥進(jìn)行脫水處理，之后外運(yùn)并貯存。

1.2.2 脫硫廢水的水質(zhì)

應(yīng)用了上述的石灰石-石膏濕法脫硫廢水的處理工藝流程后，對(duì)電廠所排出水的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，確保采用脫水處理工藝后的廢水中各類污染物的濃度是符合《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》中對(duì)污染物的各項(xiàng)限值要求的。

2 脫硫廢水的回收利用

采用上面的處理工藝對(duì)石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理后，其廢水的含鹽量是很高的。因此，要想對(duì)這部分廢水進(jìn)行有效的回收利用，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w特點(diǎn)。現(xiàn)產(chǎn)生的脫硫廢水在正常情況是可以被利用的，還可以用作灰渣場的噴灑用水。

3 結(jié)束語

綜上所述，在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)中，我們既然要嚴(yán)格的控制漿液中氟離子和氯離子的實(shí)際含量，那么就肯定要向外排放廢水。而脫硫廢水中主要含有氟化物、硫酸鈣、亞硫酸鹽、氯化鈣、灰塵以及鉛、汞等一些重金屬離子，因此，我們應(yīng)采用科學(xué)的處理工藝對(duì)脫硫廢水進(jìn)行處理，確保其各項(xiàng)指標(biāo)是符合國家相關(guān)文件中的具體要求的，也應(yīng)盡可能的對(duì)廢水進(jìn)行回收利用，盡量做到不外排。

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