燃煤電廠FGD系統脫硫廢水零排放工藝應用現狀研究

李繼熟

【摘 ?要】當前各燃煤電廠比較常用的處理方法是將電廠運行產生的工業廢水、循環水以及排污水等排入脫硫系統之中，再對脫硫系統排出的廢水進行二次處理，最終實現廢水零排放。本文綜合查找多方資料，配合實際調研，將對燃煤電廠常采用的幾種脫硫廢水零排放的工藝應用現狀進行探討。

【關鍵詞】脫硫廢水;零排放工藝;應用現狀

引言

脫硫廢水，在燃煤電廠中一般指的是從FGD系統中吸收塔內排出的包含多種雜質（例如懸浮物、硫酸鹽、過飽和亞硫酸鹽和其他重金屬）的排放廢水。在這廢水中有好多雜質都是我國環保標準中必須嚴格把控的第一類污染物。燃煤電廠對于這種脫硫廢水的處理，傳統常規的工藝是按照中和--絮凝--沉降--澄清順序進行處理，這一整套的處理過后排除水可達到排放標準，而且整個系統仍然正常運行。此時的排除水中已經充分降低了脫硫廢水的渾濁、重金屬大量減少、水的硬度有所降低，但是其中的含鹽量仍然很高。

一、脫硫廢水多效蒸發結晶工藝（以金堂電廠2×600MW機組為例）

（一）工藝原理：該機組利用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫，其中蒸汽多效蒸發裝置為單獨的裝置。工藝流程為脫硫廢水先流過三聯箱和初級澄清器，進行一次處理，再流過二級反應器（此時在反應器中加入了純堿將廢水軟化），進入二級澄清器和過濾器，最后流進多效蒸發器中進行潔凈處理。處理后的水可以直接回廠重新利用。該工藝流程如下圖1。

（二）多效蒸發結晶工藝應用狀況

根據調研數據顯示，多效蒸發裝置處理脫硫廢水的成本約為50元/噸，其運行狀況相對良好。但是該技術也存在些許問題，例如會產生固體廢棄物;蒸發器連續運行的時間尚未明確，對其防腐等問題的考慮尚不周全，需要時間的考驗;結晶鹽可作為工業鹽使用，但無法保證絕對安全。

二、機械閃蒸壓縮法（MVC）

（一）工作原理：在蒸汽壓縮機中對蒸汽進行壓縮使之產生二次蒸汽，利用二次蒸汽足夠的熱量和溫度，使其作為充足熱源對脫硫廢水進行蒸發。這種壓縮法不需要提供外在的蒸汽，僅靠整個系統自身的循環就可以實現蒸發和濃縮的目的。該技術是通過可編程邏輯控制系統和組態軟件等進行系統溫度、壓力、馬達轉速等因素的準確控制，以維持蒸發器的穩定、高效工作。因為該過程是對二次蒸汽這種自身熱量的充分利用，而壓縮機則只需提供相對少量的能源，就可以使整個系統對蒸發能量的需求量得到滿足。相比于傳統常規的蒸發器，使用MVC蒸發器可以節省近三分之二左右的能源，整個系統的占地面積也可以減少一半以上。下圖2是MVC蒸發器的工藝流程圖。

（二）MVC技術的優點

在對脫硫廢水進行處理的最后環節是有蒸餾水出水和濃液出水的，一般在這個時候都會進行能量回收來保證將熱量的消耗程度降到最低。在此環節經處理排出的蒸餾水，其純度能夠達到90%或者以上。而且這套系統還有另一個顯著優點，整套系統屬于全封閉式的系統，這樣能夠確保熱量只在系統內部進行循環，從而使不必要的能耗達到最低。

由相應的調研數據了解到，該套系統處理脫硫污水時消耗的電量為25度/噸。同時MVC技術使用的是全自動模式，管道的外部薄膜可以自行蒸發。此外，污水處理后的積垢也較易清理，對清洗劑的消耗車本約為10塊錢/噸。

（三）VC技術的適用范圍

MVC技術廣泛應用于燃煤電廠的脫硫廢水零排放工藝中，同時對于其他一些難處理的廢水，比如滲濾液這樣的高鹽高有機物廢水、制藥廢水等高濃度有機廢水、或者電鍍廢水。

三、煙道噴霧蒸發工藝（以焦作萬方電廠2×350MW機組為例）

（一）工藝流程介紹

該機組采用的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫[1]，但是其在脫硫廢水的處理方法中，不同于傳統三聯箱進行加藥的方法，而是對廢水進行電絮凝之后，流入初級反應池（加石灰乳進行沉淀），然后流進二級反應池（加熟石灰、純堿進行澄清處理），流出之后加弱酸進行PH調節，最后進行膜濃縮和煙氣余熱蒸發處理。

此工藝過程中的重點是廢水的電絮凝反應以及二級反應池中的處理，通過雙膜濃縮和煙氣蒸發最終實現了零排放[2]。如下圖3。

（二）該技術的特點

該設備的整體工藝系統和設備運營相對安全穩定，但是處理脫硫廢水的量尚未達到設計標準。

1.技術特點：煙道噴霧技術系統相對較為簡單[3]，因此從設計--施工--投入使用這一過程的投資金額相對較少;同時在這一處理廢水技術使用過程中沒有采用三聯箱工藝，這將整體設備的占地面積大大縮小;此外在二級沉淀池中使用的藥劑量較少，這樣就有效避免了傳統工藝中產生大量泥餅的問題，同時也降低了工藝過程中的運行成本。

2.該技術存在的問題：為了讓脫硫廢水充分汽化，在空預器和除塵器之間有很長的一段距離（大于八米），這一硬性條件在我國很多燃煤電廠中都無法實現;處理廢水蒸汽的溫度不得低于120攝氏度，需要將煙道噴口安裝在空預器之前，該方案尚未研究出來;從二級反應池開始的氯離子就發生遷移，目前尚未分析出這對除塵器的正常使用有無影響[4];電絮凝中要密切關注廢水酸性，過大就會對極板造成腐蝕。

四、結束語

通過對幾種脫硫廢水零排放工藝流程的介紹，發現其各有特點，因此在各個燃煤電廠選擇和使用這種工藝時，一定充分結合電廠自身的實際情況，嚴格依據國家標準，制定出適合本企業使用的技術，以及脫硫廢水零排放的工藝方案。

參考文獻：

[1]周洋，許穎.燃煤電廠FGD系統脫硫廢水零排放工藝應用現狀研究[J].廣東化工，2016，43（11）：140-142.

[2]胡石，丁紹峰，樊兆世.燃煤電廠脫硫廢水零排放工藝研究[J].潔凈煤技術，2015（2）：129-133.

[3]邢鐵輝，熊斌，楊宏斌.淺談燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝[J].電站系統工程，2012（6）：73-74.

[4]郜瑞瑩，林建中.燃煤電廠脫硫廢水零排放工藝路線研究[J].南方能源建設，2018（12）：146-147.

（作者單位：山東省核工業二七三地質大隊）