燃煤鍋爐煙氣脫硫廢水處理技術(shù)

　　由于煤炭在發(fā)電行業(yè)的大規(guī)模利用，燃煤發(fā)電機(jī)組被認(rèn)為是SO2最主要的人為來源。伴隨煤炭消費(fèi)高比例現(xiàn)狀的是我國嚴(yán)重的環(huán)境污染狀況，其中二氧化硫年排放量達(dá)11.0×106t。針對SO2排放量大的特點(diǎn)，我國燃煤電站均配置了相應(yīng)的脫硫處理系統(tǒng)，而濕法脫硫技術(shù)占據(jù)了我國脫硫技術(shù)市場份額的90%以上，這導(dǎo)致產(chǎn)生大量脫硫廢水，其具有復(fù)雜的組成和高污染的特征。因此，尋求一種高效、低成本脫硫廢液處理技術(shù)的特點(diǎn)符合當(dāng)前的背景。文中綜述了幾種常見的脫硫脫水處理技術(shù)，對于當(dāng)前工程應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。

　　1、煙氣脫硫廢水處理工藝

　　因?yàn)殡娬久摿蛳到y(tǒng)廢水的獨(dú)特性，用于處理脫硫廢水難度較大，另外，廢水中含有的金屬陽離子對生態(tài)環(huán)境和人體健康均有較大的危害性，所以有必要對廢水進(jìn)行嚴(yán)格的隔離處置。目前商業(yè)應(yīng)用的脫硫廢水處理方法主要有沉降法、微生物法、煙氣廢熱利用等。

　　1.1 沉降法

　　沉降法首先依靠靜置分離出廢水所含顆粒物，因此，十分有必要保障廢水在池內(nèi)有相當(dāng)充足的滯留時間。沉降法最大的好處體現(xiàn)在處理成本較低，對懸浮顆粒物在一定程度上有脫除效果，然而并不能對已溶解于水的可溶性金屬陽離子化合物進(jìn)行很好的脫除，這與現(xiàn)在我國提前謀劃的超凈排放是不相匹配的，目前通常只作為其他技術(shù)的輔助處理，脫硫脫水的處理不能完全依靠此方法。

　　進(jìn)一步的深度脫除所溶陽離子，需要經(jīng)過化學(xué)沉淀法，通常需經(jīng)過如下4個步驟。

　　(1)中和。

　　脫硫的廢液在一級隔槽靜置的同時添加入一定量的Ca(OH)2漿液，將廢液的pH值由5.5～6.0附近增加到8.5以上，這樣就使得絕大多數(shù)金屬陽離子經(jīng)反應(yīng)形成溶解性很低的化合物。

　　(2)重金屬沉淀。

　　二級隔槽內(nèi)加入特殊的有機(jī)硫化試劑與Hg2+、Pb2+反應(yīng)生成極不易溶的硫化物進(jìn)而沉降在池底部。

　　(3)絮凝。

　　在三級隔槽中投入適量的試劑，將經(jīng)靜置沉降和化學(xué)沉降后的小顆粒物和難容金屬鹽類凝聚成大顆粒。

　　(4)濃縮/澄清。

　　在澄清/濃縮池中，經(jīng)凝聚后的大顆粒物沉積通過離心力濃縮成污泥，上部為凈水，以便循環(huán)使用。此方法的問題在于對氯離子等可溶性陰離子沒有達(dá)到去除的目的，且運(yùn)行投入費(fèi)用高。

　　1.2 微生物法

　　微生物法是通過微生物來解決可經(jīng)生物降解的可溶性有機(jī)污染物。此類脫硫廢水處理一般需要通過有氧、無氧或缺氧段兩部分脫除?，F(xiàn)存電站首先使用有氧方式去除BOD5，再經(jīng)無氧或者缺氧的方式除掉金屬和營養(yǎng)鹽類。微生物法能夠高效地脫除廢液中無法通過化學(xué)沉降形成凝聚物的硒、汞等此類重金屬。缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，造價高。

　　近年來，有學(xué)者陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，利用Fe0能夠高效地降低廢液中所含的硒酸鹽的量，然而隨著反應(yīng)時間的推進(jìn)，F(xiàn)e容易發(fā)生鈍化現(xiàn)象，進(jìn)而影響其反應(yīng)活性。于是逐漸將Fe2+引到此處理系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)Fe0的反應(yīng)速率有了顯著的升高。研究顯示，混合技術(shù)對汞、硒的脫除效率幾乎可以達(dá)到100%。與微生物處理等技術(shù)相比，其投資費(fèi)用較低。但問題是此技術(shù)現(xiàn)在還在工業(yè)化試驗(yàn)階段，技術(shù)成熟度不高，尚未投入使用。

　　1.3 利用煙道氣廢熱處理技術(shù)

　　煙道氣廢熱處理技術(shù)是通過專利噴嘴將脫硫廢水霧化，同時噴入除塵器之前的煙氣管路中，利用煙氣廢熱使液體經(jīng)換熱后蒸發(fā)，這樣液體所含的雜志將結(jié)晶成鹽類，隨原有煙氣中的飛灰一并被除塵器捕獲，達(dá)到了脫硫廢水處理的目的。該方法的特征是沒有實(shí)際存在的液體排出，從而不會形成額外的污染，投資與維護(hù)費(fèi)用低，占地面積小，動力設(shè)備能耗低，并不涉及其他的能量投入，不形成固體廢物。

　　現(xiàn)在的研究主要集中在脫硫廢水蒸發(fā)特性以及技術(shù)的可行性分析兩個方面。

　　(1)蒸發(fā)特性相關(guān)文獻(xiàn)利用數(shù)值模擬手段，研究了煙溫、液滴粒徑等因素對蒸發(fā)特性的影響。認(rèn)為液滴粒徑越大、煙氣溫度越低，需要蒸發(fā)的時間越長。在已有電廠開展半工業(yè)級的實(shí)驗(yàn)，證明了如果特定質(zhì)量的脫硫廢水完全蒸發(fā)，蒸發(fā)過程中溫降是保持在合理的范圍內(nèi)。又有學(xué)者將脫硫廢水的蒸發(fā)過程細(xì)分為5個階段，即溫度上升階段、等速蒸發(fā)階段、硬殼形成階段、沸騰階段及干燥階段，并證實(shí)由于硬殼的形成，脫硫廢水的蒸發(fā)速率比純水慢。

　　(2)技術(shù)可行性分析此技術(shù)得到廣泛關(guān)注，具有其可行性的原因有以下幾點(diǎn):

　?、僖?yàn)閺U水導(dǎo)致的粉塵含量變化甚微，與除塵器入口含塵量濃度相比，量級很小，噴入適量的脫硫液反而能起到對煙氣降溫增濕，有助于提高除塵器對飛灰的捕捉，

　　②廢水的噴入煙道提高了脫硫洗滌器進(jìn)口煙氣中的含濕量，避免了因脫硫造成的含濕量變化引起的水耗，大大控制了脫硫系統(tǒng)的水用量，提高了整體經(jīng)濟(jì)性。

　　2、結(jié)束語

　　綜上所述，隨著目前國家對環(huán)保要求日益嚴(yán)格，建設(shè)綠色生態(tài)的需求越來越廣泛，以火力發(fā)電企業(yè)為代表的傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)要想取得可持續(xù)性的發(fā)展，就需要順應(yīng)時代的發(fā)展潮流。不能只注重廢氣的排放，水資源的利用也要引起重視，注重對新技術(shù)、新工藝的運(yùn)用。(來源：. 新疆電力建設(shè)調(diào)試所有限責(zé)任公司，國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院)