燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究

燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究

刘圣楠，焦阳

包头东华热电有限公司 内蒙古包头市 014040

摘要:燃煤电厂在我国发电行业中占据举足轻重的地位，能为我国社会经济建设和居民日常用电提供良好保障，然而，煤炭燃烧产生的二氧化硫等污染物会对大气环境造成严重的污染。因此，对脱硫废水零排放处理工艺进行改良与创新是燃煤电厂的当务之急，这对我国社会经济稳步发展具有重要意义。本文主要就燃煤电厂脱硫废水零排放技术进行了分析。

关键词：燃煤电厂；脱硫；废水；零排放

引言

现阶段，在我国燃煤电厂运行期间，通常是应用湿法脱硫技术对污染现象进行有效控制，该项施工工艺的效果良好，可以避免脱硫系统受到严重腐蚀，在确保脱硫系统良好运行的基础上将废水彻底排放出来，促使其良好运行。基于燃煤电厂水系统的广泛应用，脱硫废水位于全场处理的最终阶段，包含的水量极小，不过水质波动程度极大，含盐量非常高，所以演变成了燃煤厂运行期间处理难度极高的一项废水。基于我国环境保护政策的日益完善，我国环境污染治理水平全面提升，实施燃煤电厂脱硫废水零排放是必然形式，是燃煤电厂废水系统未来的主要发展趋势。

1燃煤电厂脱硫废水特点

1.1腐蚀性强

燃煤电厂脱硫废水具有强烈的腐蚀性，通常含有较大比例的强酸弱碱盐、工业废酸，即便其浓度并不高，其腐蚀效果却较强。脱硫废水中的酸性物质不仅会严重腐蚀燃煤电厂的仪器设备，还会严重破坏生态环境。

1.2含盐量大

燃煤电厂脱硫废水的含盐量较高，受化学制剂影响，脱硫废水含有大量强酸弱碱盐，其对处理工艺的影响较为强烈。依据数据资料，燃煤电厂脱硫废水的含盐量可达30000mg/L，与其他工业废水相比，数值庞大。

1.3硬度高

燃煤电厂脱硫废水具有较高的硬度，十分容易结垢。脱硫废水含有数量庞大的处于游离态的钙、镁离子，其稳定性不足，温度对其的影响十分强烈。当温度持续上升时，钙、镁离子便会逐渐呈现出结晶态，产生结垢。除此以外，钙、镁离子的大量存在导致脱硫废水硬度持续增加，最终对燃煤电厂脱硫设备造成十分严重的损伤。

2燃煤电厂脱硫废水零排放技术

2.1浓缩+蒸发结晶

该技术在电厂中运用较多，分为废水浓缩及浓盐水结晶两部分，目前国内脱硫废水浓缩结晶处理主要有以下几种方案。

2.1.1多效蒸发结晶

蒸发系统主要有四个部分组成：热输入、热回收、结晶、附属系统。相当于把多个蒸发器设备串联起来发挥作用从而达到固液分离的效果。首先，从主厂区引入热蒸汽，通过处理变为低压蒸汽送至加热室对废水进行加热，通过热的交换冷凝后形成的液态水进入冷凝水箱中。预处理后的脱硫废水，通过多级加热蒸发室对废水进行热浓缩，浓缩后的高盐度废水，送盐浆箱并通过旋流器最后至末端离心机进行固液分离，分离出盐结晶体，液体再回到蒸发系统进行循环蒸发浓缩干燥，最终形成的结晶盐交于有资质的单位进行处置。

2.1.2MVR蒸发结晶

MVR技术是利用蒸发器与蒸汽泵相结合，采用热力循环压缩过程，把蒸发器排出的二次低温位蒸汽转换为高温位蒸汽，当作加热蒸汽送至蒸发器加热室，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放的热能作为废水蒸发所需热能。闪蒸罐中产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机压缩升温升压后，作为浓缩强制循环换热器的加热热源，重复利用了蒸汽的潜热。系统正常运行后，仅需少量外加蒸汽。浓缩后废液排入MVR强制循环制盐结晶系统，通过循环泵在强制循环换热器和闪蒸罐中循环，进入到结晶器分离室的浓水发生闪蒸。随着蒸发的进行，浓缩液浓度增加，蒸发继续，浓缩产生结晶盐，盐浆排至固液分离设备进行处理。通过对废水进行蒸发、结晶、干燥包装后，无需向地面水域排放废水。MVR系统技术成熟，运行维护简单，具有蒸汽需要量小、效率高、设备占地小等优点。

2.1.3膜浓缩+蒸发结晶

脱硫废水经过澄清、软化、过滤等预处理，去除废水中的SiO2、Sr2+、Ba2+和其它重金属，并将永硬和暂硬降低至膜可承受的范围内；再通过膜法对废水进行浓缩减量；最后再进行蒸发结晶，最终实现固液分离。其生产出来的淡水可回用于工业水等系统。膜浓缩+蒸发结晶工艺复杂，各单元之间有多种工艺可以选择，该工艺适用性强，但系统较为复杂，运行费用较高。

2.2烟气余热蒸发浓缩

该工艺是从电除尘后的烟道内抽出一部分的烟气经过风机升压后进入浓缩塔，脱硫废水在塔内循环，水分蒸发被烟气带走至脱硫塔；盐分及重金属、悬浮物则均在塔底的浆液箱中浓缩富集；浓缩的浓浆液加入消石灰调质后再送至污泥压滤机，经压缩脱水后的污泥作为固体废弃物排出；浓液喷入专用干燥器，经干燥后粉末随同热烟气一起进入电除尘器被捕捉去除；也可将浓液喷至干渣系统，利用底渣余热及渣井的辐射热进行蒸发，结晶盐随灰渣排出。优点：直接利用烟气余热，无其它热源消耗；工艺简单，设备少，维护量较小；无需进行预处理及软化，对水质的适应性很强，只需根据废水浓度、水量调节风量，需要调节的参数少，利于运行。缺点：浓缩塔外形尺寸较大；固体废弃物的处理需要进一步研究；脱硫废水的酸性强，对脱硫塔的防腐要求高，且极易导致设备、管道的结垢与腐蚀。

2.3浓缩+干渣蒸发

利用锅炉底渣余热及渣井的辐射热，蒸发预处理后脱硫废水。蒸干后的盐附着于干渣上，由排渣系统引出至渣仓储存。其实质就是利用渣的余热和炉膛辐射热作为蒸发热源，对废水进行蒸发。此工艺需对锅炉底部的水冷壁管道、钢带机钢带和罩壳进行喷涂防腐。通过对国内运行电厂的调研，发现产生底渣中各种重金属含量极低，满足GB5085.3的要求，则底渣不属于危废物，可以进行综合利用。底渣氯离子含量≤0.06%，底渣可以用来制砖，生产出的砖块具有一定的防冻性，还可以用来生产防冻加气混凝土砌块等非承重建筑材料。将氯盐和部分重金属固化在建筑材料内。优点：系统投资小，运行费用低，大大减少甚至取消了锅炉的入炉冷却风量，干渣机系统对煤种和锅炉负荷变化的适应性大大提高，使干渣机对锅炉效率影响接近于捞渣机的水平。缺点：其处理废水的容量受到渣量的限制。

3燃煤电厂废水零排放方案制定

根据燃煤电厂相关规定，电厂供水排水的总体规划、合理的水排水回用、水的再利用、提高回用率、尽可能实现系统内水循环的自给自足，以及有效地节约水资源，并不能尽可能地增加水量。根据电厂的水质要求，循环利用冷却水的最大用量，使用多用途的水和循环水。从长远的角度来看，我们应该节约水资源，从燃煤电厂供水系统实际运行现状来看，诸多类型的燃煤电厂逐渐实现了零排放的要求。目前工农业污水处理点主要对工农业污水加以整合，开展相应的技术处理，使其达标排放，并将燃煤电厂等工厂的含油废水和锅炉酸性废水分离。絮凝沉淀过程最终将水体中各种物质的含量控制在国家排放标准线以下，废水略高于国家排放标准，可在燃煤电厂的水循环中再次使用，提升利用率。

结束语

近年来，我国发电行业蓬勃发展，多种多样的创新型技术不断获得试验与应用。然而，以煤炭为基础的火力发电依然是我国现阶段最为主要的发电形式，也是保障我国电力供给的最主要途径。在运转过程中，燃煤电厂难以完全规避环境污染。有必要研发与创新燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺，对脱硫废水进行妥善处理。当前，燃煤电厂要推广和应用脱硫废水零排放处理工艺，建设更具环保性、清洁性的配套设施，在保护生态环境的同时，获得丰厚的经济效益。

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