脫硫廢水零排放技術與工藝路線探討

邢俊冬 謝開光

摘 要：燃煤電廠生產系統運行期間會產生大量廢水，此類廢水必須進行處理之后才能夠排放。當前多數燃煤廢水都可以實現循環利用，然而水處理技術實際效果不佳。燃煤電廠的脫硫廢水主要出于清洗系統，由于其具備較強腐蝕性和硬度，且含鹽量比較高，無法直接進行回收利用。此次研究主要分析脫硫廢水零排放技術與工藝路線，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：脫硫廢水;零排放技術;工藝路線

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0007-02

當前，燃煤電廠運行期間所實施的煙氣脫硫處理技術為石灰石-石膏濕法，在應用該項處理技術時會多次使用脫硫吸收塔內漿液，這樣會使內部可溶性鹽濃度加重。所以在煙氣脫硫系統運行期間為了確保氯離子平衡，必須持續加入漿液。在此期間，脫硫系統會排放較多廢水，該廢水中含有許多懸浮物，重金屬雜質和硫酸物，當前所應用的廢水處理技術無法滿足環保性要求，因此必須研究脫硫廢水零排放問題。

1 脫硫廢水零排放技術難點分析

現階段，燃煤電廠在處理脫硫廢水時主要采用石灰石—石膏濕法工藝，該技術工藝的應用可以保證脫硫裝置系統中物料平衡，提升石膏質量能夠對煙氣質量起到優化改善作用。利用脫硫系統進行石膏脫水處理，排放出清洗工藝中的部分廢水。其次，由于脫硫廢水存在特殊性，例如懸浮物濃度比較高，且重金屬物含量超標。在電廠中脫硫廢水污染組分會受到煤種，充水水質等影響，并且脫硫廢水屬于間斷式排放，水量波動比較大，且硬度比較高，以上因素會使蒸發系統發生腐蝕和結垢問題。

針對脫硫廢水深度處理技術來說，盡管進水段實施系統化處理，有效減少進水懸浮物含量和鈣化硬度，但是卻無法實現零排放。此外，由于脫硫廢水中氯離子含量比較大，這樣會導致深度處理系統中產生結垢問題，對系統穩定運行造成影響。

2 脫硫廢水零排放技術

2.1 預處理-蒸發結晶技術

在脫硫廢水中加入絮凝劑，有機硫和碳酸鈉實施預處理，此時可以去除脫硫廢水中的結垢物質，例如重金屬和懸浮物等。之后利用多效蒸發器進行壓縮蒸發處理和結晶處理，此時所生成的冷凝水可以直接使用，結晶鹽再次進行處理。現階段，我國高功率燃煤電廠普遍開始應用預處理-蒸發結晶技術，且處理量能夠達到每小時20m3，可以實現脫硫廢水零排放。

2.2 預處理-膜濃縮-蒸發結晶技術

在脫硫廢水中加入絮凝劑，有機硫和碳酸鈉實施預處理，此時可以去除脫硫廢水中的重金屬和懸浮物等結垢物質。之后應用開放流道反滲透膜、蝶管式反滲透膜和特殊流道反滲透膜處理技術對脫硫廢水實施濃縮減量處理，此時可以直接應用淡水部分，利用多效蒸發器對濃水進行壓縮處理結晶之后，所生成的冷凝水可以直接使用，結晶鹽再次進行處理。此種處理技術被廣泛應用到燃煤電廠脫硫廢水處理中。相比于預處理-蒸發結晶技術來說，此種技術具備膜濃縮減量單元，能夠避免終端廢水量過度蒸發，處理經濟性比較高。當前，我國多數電廠都開始應用預處理-膜濃縮-蒸發結晶技術，脫硫廢水零排放效果比較顯著。

2.3 煙道噴霧干燥處理技術

應用該項技術主要是經泵送處理將電廠運行期間所產生的脫硫廢水運輸到除塵器前煙道，在進行壓縮空氣處理之后能夠確保脫硫廢水產生霧化反應，通過按期溫度蒸發霧滴，之后利用除塵器收集脫硫廢水中的固體。煙道噴霧干燥處理技術成本比較低，且操作方法簡便，能夠減少后期檢修維護成本。然而我國還處于煙道噴霧干燥處理技術試驗應用階段，還需要深入研究分析廢水堵塞噴頭，煙道腐蝕等問題對脫硫廢水零排放效果的影響。

3 脫硫廢水零排放預處理工藝

盡管電廠脫硫廢水能夠實現三聯箱加藥沉淀處理，然而廢水中鈣離子，懸浮物，硫酸根離子含量比較多，會極大影響后期膜處理效果。所以為了實現脫硫廢水零排放，必須突出軟化預處理技術的重要地位，保證脫硫廢水經過預處理之后滿足膜處理進水水質要求。在現代技術條件下，脫硫廢水軟化處理技術主要包含以下幾點：

3.1 石灰—碳酸鈉軟化—沉淀池—過濾器工藝

通過此種技術組合方案對脫硫廢水實施預處理時，需要按照圖1所示工藝路線。脫硫廢水處理系統從反應池1進入到反應池2，將適當碳酸鈉和石灰投入到反應池中，這樣能夠使脫硫廢水中鈣離子和鎂離子產生化學反應，生成沉淀物，之后在沉淀池進行固液分離。在進行沉淀處理之后選取上清液，對清液實施過濾處理，處理之后進入到膜濃縮處理系統中，所產生的出水可以直接使用。

3.2 氫氧化鈉—碳酸鈉軟化—管式膜工藝

通過此種技術組合方案對脫硫廢水實施預處理時，需要按照圖2所示工藝路線。脫硫廢水處理系統從反應池1進入到反應池2，將適當碳酸鈉和石灰投入到反應池中，這樣能夠使脫硫廢水中鈣離子和鎂離子產生化學反應，生成沉淀物。之后使用錯流式管式濾膜進行澄清和過濾處理，分離脫硫廢水中沉淀物，處理之后進入到膜濃縮處理系統中，所產生的出水可以直接使用。

為了確保處理工藝方案的適宜性，需要充分考慮操作環境，出水水質，技術成熟性以及水質適應性等因素，對以上兩種技術工藝方案進行比較分析，結果顯示，在脫硫廢水零排放預處理中，氫氧化鈉—碳酸鈉軟化—管式膜工藝組合方案應用效果比較明顯，因此值得推廣應用。

4 脫硫廢水零排放膜濃縮工藝分析

在對脫硫廢水實施預處理之后，為了實現減量化目標，則需要充分應用膜濃縮單元處理技術。在進行膜處理時所產生的廢水可以作為脫硫處理的補充進水，濃水需要進行蒸發結晶處理。現階段，脫硫廢水膜濃縮環節主要應用正滲透技術，特殊流道反滲透技術和碟管式反滲透技術。其中，碟管式反滲透技術主要采用碟片式處理方式，通過不同壓力等級確保高濃度，高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應性，可以應用到垃圾滲濾液回收工作中，具有成熟的技術工藝，便于操作，且具備良好的抗污堵作用。然而此種處理技術會加大清洗維護難度，還會產生較高能耗和成本。正滲透技術在處理脫硫廢水時主要應用正滲透專用膜，選取常壓等級，確保高濃度，高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應性，能耗低，具備良好的抗污堵作用。但是該項技術操作難度大，成本花費比較高。特殊流道反滲透技術在處理脫硫廢水時主要應用卷式膜方式，選取8.3MPa壓力等級，確保高濃度，高鹽分脫硫廢水濃縮具備適應性，具備良好的抗污堵作用，便于操作，技術無明顯不足。

5 結語

綜上所述，此次研究主要是圍繞脫硫廢水零排放技術與工藝路線展開討論，首先分析了脫硫廢水水質特征，零排放技術難點，之后詳細論述了脫硫廢水零排放技術和工藝路線，對比分析不同環節數工藝，并且認為采用軟化預處理—特殊流道反滲透—碟管式反滲透技術組合方式處理脫硫廢水具有可行性，可以作為最佳工藝路線方案。

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