火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理思路構(gòu)建

1、ZAK火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理思路構(gòu)建張文杰（國電科學(xué)技術(shù)研究院，江蘇南京210023摘要對(duì)火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理進(jìn)行了概述，分析了煙氣脫硫廢水來源及特點(diǎn)，研究了物化法處理工藝、反滲透濃縮法處理工藝 以及廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝等煙氣脫硫廢水處理工藝，同時(shí)探討了物化法煙氣脫硫廢水處理工藝特點(diǎn)，并分析了煙氣脫硫廢水處理發(fā)展趨 勢(shì)，以期為火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理提供一些參考，確?；鹆Πl(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理成效，提升火力發(fā)電廠廢水利用率。關(guān)鍵詞火力發(fā)電廠；煙氣脫硫；廢水處理；措施火電廠廢水回收利用空間相對(duì)較大，同時(shí)廢水利用技術(shù)受多方面因 素限制，使得電廠廢水處理受技術(shù)限制相對(duì)較大，目前火力發(fā)電廠

2、煙氣 脫硫廢水處理并未得到全面利用?；鹆Πl(fā)電廠的廢水再利用能夠幫助電 廠補(bǔ)給超過30%的用水供應(yīng)，有效節(jié)約生產(chǎn)用水，提升火力發(fā)電廠綜合 效益?；鹆Πl(fā)電廠由于實(shí)際情況的差異，使得電廠廢水在種類和水質(zhì)方 面存在較大差異，在開展煙氣脫硫廢水處理前，應(yīng)當(dāng)先了解廢水水性質(zhì)， 結(jié)合廢水的水質(zhì)科學(xué)選擇廢水處理技術(shù)，提升火力發(fā)電廠廢水利用率。1火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理概述火力發(fā)電廠用水和排水量相對(duì)較大，加強(qiáng)火電廠水務(wù)管理、引進(jìn)先 進(jìn)廢水處理技術(shù)以及提升廢水利用率，能夠有效緩解火電廠發(fā)展與水資 源短缺矛盾，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。目前我國電廠廢水處理技術(shù)仍 然不夠先進(jìn)，使得電廠廢水的綜合回收利用率不高，廢水處

3、理設(shè)備較為 陳舊，廢水處理工藝方面相對(duì)落后，難以實(shí)現(xiàn)廢水的綜合處理?；鹆Πl(fā) 電廠采用煙氣脫硫廢水處理工藝能夠在一定程度上遏制廢水的污染，然 而其成效不大。脫硫廢水中固化物濃度和氯離子濃度相對(duì)較高，采用煙 氣脫硫處理的廢水仍然無法進(jìn)行回收利用，只能將廢水進(jìn)行外排，在對(duì) 電廠周圍環(huán)境質(zhì)量要求較低時(shí)，煙氣脫硫廢水處理技術(shù)能夠作為脫硫廢 水處理的權(quán)宜之計(jì)。然而，當(dāng)對(duì)電廠周圍環(huán)境質(zhì)量要求相對(duì)較高時(shí)，煙 氣脫硫廢水處理技術(shù)無法滿足火力發(fā)電廠廢水處理需要。對(duì)此，可以對(duì) 火力發(fā)電廠產(chǎn)生的高鹽度廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理，將產(chǎn)生的高純度 蒸餾水繼續(xù)用于火力發(fā)電廠的各項(xiàng)生產(chǎn)中，同時(shí)處理后得到的固體鹽可 以進(jìn)行銷售或

4、填埋，以實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，提升火力發(fā)電廠廢水利用率。2煙氣脫硫廢水來源及特點(diǎn)煙氣、脫硫劑以及工藝水是火力發(fā)電廠煙氣脫硫處理后的廢水中 雜質(zhì)主要來源。煤中含有多種重金屬元素，使得煤炭在爐膛內(nèi)高溫條件 下會(huì)產(chǎn)生多種不同無機(jī)化合物，一部分無機(jī)化合物會(huì)隨煙氣進(jìn)入脫硫系 統(tǒng)，被吸收漿液所吸收。吸收漿液在不斷循環(huán)使用過程中，所吸收的雜 質(zhì)不斷濃縮，使得排出的脫硫廢水中雜質(zhì)含量不斷增多。煙氣脫硫廢水 處理產(chǎn)生的廢水主要呈現(xiàn)出弱酸性，同時(shí)廢水中金屬離子含量相對(duì)較 高，且含有石膏顆粒、二氧化硅以及鐵、鋁的氫氧化物等懸浮物零度響 度較高，同時(shí)廢水中鹽分含量極高，含有大量 Cl-、SO42-、SO32- 以及F-等

5、離子。由于廢水中重金屬離子種類相對(duì)較多，在進(jìn)行中和過 程中并非全部金屬離子均能夠達(dá)到相關(guān)排放要求，特別是在堿性條件下 仍具有較大溶解度的金屬陽離子，故在煙氣脫硫廢水處理后仍需對(duì)重金 屬離子進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)有效降低重金屬離子。在選擇沉淀劑時(shí)，應(yīng)當(dāng) 選擇能與多種重金屬離子生成難溶于水的化合物且適用條件較廣的有機(jī) 硫。在進(jìn)行煙氣脫硫廢水處理后，廢水中仍然含有以石膏、煙氣中的飛 灰、加入的碳酸鈣以及亞硫酸鈣等雜質(zhì)為主的懸浮物，這些懸浮物濃度 相對(duì)較高，且顆粒直徑相對(duì)較小，沉降性能差，單純靠自身重量難以有 效實(shí)現(xiàn)分離。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)向廢水中加入絮凝劑和助凝劑，以便改善廢水 中固體顆粒的沉降性能，使得懸浮物沉

6、淀，同時(shí)有效改善細(xì)小金屬氫氧 化物的去除效果，確保廢水處理效果。3煙氣脫硫廢水處理工藝3.1物化法處理工藝物化法廢水處理工藝的主要原理為：向脫硫處理廢水中加入化學(xué) 藥劑，使得廢水中的重金屬離子和懸浮物沉淀，再通過澄清器分離沉淀物，排放出水，同時(shí)通過板框機(jī)對(duì)沉淀污泥進(jìn)行脫水后，將沉淀污泥外 排，從而實(shí)現(xiàn)去除廢水中污染物的目的。目前，廢水處理、加藥以及污 泥處理是脫硫廢水物化處理工藝的主要流程。在進(jìn)行廢水處理時(shí)，先讓 廢水通過管路流入中和箱，同時(shí)按一定比例在中和箱中加入制備合格的 石灰漿液，調(diào)整中和箱pH值，將其控制在8.99.5之間，以確保大多 數(shù)重金屬離子能夠有效進(jìn)行沉淀。然而在廢水處理過程中

7、，并非所有重 金屬離子均能與石灰漿作用而形成沉淀，如鎘離子、汞離子，對(duì)此，還 應(yīng)當(dāng)對(duì)廢水進(jìn)行加藥處理，將一定比例的重金屬沉淀劑有機(jī)硫化物加入 到沉降箱中。為確保廢水中金屬陽離子的沉降效果，應(yīng)當(dāng)向絮凝箱中加 入一定比例的絮凝劑硫酸氯化鐵FeClS04），確保按氫氧化物、化合物及其它固形物能夠有效從廢水中沉淀出來，同時(shí)，為了確保絮凝后的 廢水中產(chǎn)生的細(xì)小磯花積聚成大顆粒，加快澄清池中廢水沉降速度，可 以向絮凝箱出口管路中添加助凝劑聚丙烯酰胺。加藥混合反應(yīng)后的廢水 在重力作用下流入澄清池，進(jìn)行固液分離。為確保排放廢水 pH值達(dá)到 排放標(biāo)準(zhǔn)（pH值為69）要求，應(yīng)當(dāng)向澄清池出水箱中添加 HCI。在 進(jìn)

8、行廢水處理中，為確保反應(yīng)的正常開展和后續(xù)反應(yīng)箱中絮凝粒子的形 成，在中和箱中加入澄清池中回流的少量恒定量的泥漿，對(duì)于剩余污 泥，可以周期性地利用高壓偏心螺桿給料泵輸送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水 處理，并將其加工成泥餅進(jìn)行外運(yùn)。3.2反滲透濃縮法處理工藝反滲透濃縮法處理工藝是目前常用的脫硫廢水后續(xù)深度處理方法。 在進(jìn)行脫硫廢水反滲透濃縮法處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)先除去濃縮中的過飽和離 子，再讓處理后的濃縮液進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，有效提升火力發(fā)電廠的廢水 回收率和利用率，降低反滲透成本。然而由于濃縮液中存在阻垢劑，過 飽和離子難以從濃縮液中有效除去，使得廢水處理效果不太理想。3.3廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝

9、的工作原理主要為：先將廢水輸入預(yù)處理 軟化系統(tǒng)進(jìn)行軟化處理，然后讓軟化處理后的廢水進(jìn)入機(jī)械式蒸汽再壓 縮系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮后進(jìn)入蒸發(fā)器循環(huán)利用， 濃縮液進(jìn)入三效混流強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶后產(chǎn)生 的二次蒸汽循環(huán)回系統(tǒng)，同時(shí)將結(jié)晶后的濃縮液和晶體顆粒進(jìn)行固液離 心分離，分離后的母液返回原液池或繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶，分離后的結(jié)晶體再 進(jìn)入離心干燥包裝系統(tǒng)進(jìn)行稱量包裝。廢水蒸發(fā)濃縮處理工藝有著低碳 環(huán)保優(yōu)勢(shì)，能有效實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)利用，同時(shí)該工藝熱效率高、能耗低 以及節(jié)省能源，能夠有效降低廢水處理成本，且在廢水處理過程中溫差 相對(duì)較小，不易產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕，有效保障了設(shè)備的使用

10、壽命。在廢水 蒸發(fā)濃縮處理工藝中，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)能夠使廢水中80%左右的水得以蒸發(fā)，換熱效率相對(duì)較高，同時(shí)蒸發(fā)過程中能耗相對(duì)較低，蒸發(fā)器占地 面積相對(duì)較小；結(jié)晶階段再次蒸發(fā)結(jié)晶能夠有效確保結(jié)晶純度和質(zhì)量， 從而確保整個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。此外，廢水蒸發(fā)濃縮處 理工藝的結(jié)晶系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉的分別結(jié)晶，提升資源 的利用率，同時(shí)氯化鈉的純度相對(duì)較高，一些氯化鈉甚至能夠作為化工 原料，能夠有效提升電廠綜合效益。4物化法煙氣脫硫廢水處理要點(diǎn)1）中和箱。在中和箱中加入石灰乳時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照1m 3廢水加入3.5g固體粉末的比例進(jìn)行添加，確保中和箱內(nèi)脫硫廢水的pH值在9.2 ±2

11、014年12月（下）科技前沿0.3之間，以中和廢水中的酸性物質(zhì)，同時(shí)確保大多數(shù)金屬陽離子如 Fe3+、Zn2+、Cu2+等形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀，以便將其 去除。同時(shí)中和箱內(nèi)的石灰漿液中的Ca離子還能與廢水中的部分F離 子發(fā)生反應(yīng)，生成難溶的CaF2，以便除去廢水中的F離子。同時(shí)采用 pH在線檢測(cè)儀有效檢測(cè)和控制，以便控制石灰乳的添加量，確保反應(yīng) 池內(nèi)pH值的穩(wěn)定。2沉降箱。通過向沉降箱中加入有機(jī)硫化合物，能夠使無法通過氫 氧化物形式沉淀出來的重金屬陽離子如Hg2+進(jìn)行進(jìn)一步沉降。在向沉降 箱中按照1m3廢水加入濃度為 15%的有硫溶液2050ml進(jìn)行添加。3絮凝箱。廢水在經(jīng)過旋流器和

12、石膏旋流器兩級(jí)濃縮分離后，能 夠有效分離廢水中較大的懸浮物，使得廢水系統(tǒng)中懸浮物顆粒相對(duì)較 小，難以通過自身重力進(jìn)行有效分離。此時(shí)，可以向廢水中按照1m3廢水加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的聚鐵溶液0.20.5kg ，以提升廢水中懸浮物 的絮凝效果，同時(shí)向廢水中按照1m3廢水加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙 烯酰胺溶液10g，提升金屬氫氧化物除去的速度和效率。4澄清池。澄清池的進(jìn)水方式為中間進(jìn)水，出水方式為周圍出水， 同時(shí)污水池的底部為錐形。污水通過澄清池將懸浮固體和水進(jìn)行分離， 以便懸浮固體沉積在澄清池底部，清水通過頂部出水管自流入后續(xù)的出 水箱中。經(jīng)過沉淀分離后的廢水，值通常超過了廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)當(dāng)向出

13、水箱中加入鹽酸進(jìn)行中和。5污泥處理系統(tǒng)。澄清池底部的污泥會(huì)自流到污泥緩沖箱，在通 過給料泵進(jìn)行加壓處理后，將污泥送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，并將 污泥加工成泥餅運(yùn)出作為其他原料。5煙氣脫硫廢水處理發(fā)展趨勢(shì)目前，火力發(fā)電廠面臨的水資源問題和環(huán)境問題日益嚴(yán)重，使得 火力發(fā)電廠迫切需要對(duì)廢水處理工藝及技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。隨著火電廠規(guī)模 的不斷擴(kuò)大，火電廠需要處理的廢水日益增多，同時(shí)可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境 保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的更新，使得電廠采用的傳統(tǒng)煙氣脫硫廢水處理的 技術(shù)會(huì)逐漸無法跟上社會(huì)發(fā)展的需要。我國主要依靠引進(jìn)國外先進(jìn)技 術(shù)，缺乏自主研發(fā)技術(shù)。我們應(yīng)當(dāng)引進(jìn)國外的先進(jìn)脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上， 研發(fā)適合我國國情的廢

14、水處理技術(shù)。資源化法煙氣脫硫技術(shù)符合環(huán)保要 求，無二次污染，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，脫硫環(huán)節(jié)產(chǎn)生煙氣的各項(xiàng)指標(biāo)均 符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，并且副產(chǎn)品能夠產(chǎn)生較高收益，能夠有效實(shí)現(xiàn)與運(yùn) 行費(fèi)用相抵或略有盈余，有效提升火電廠綜合效益。隨著人們環(huán)保意識(shí) 的不斷增強(qiáng)，煙氣脫硫的新技術(shù)必會(huì)在各大火電廠廢水處理中廣泛應(yīng) 用，促進(jìn)我國煙氣脫硫廢水處理的技術(shù)的不斷發(fā)展。6結(jié)束語近年來，有關(guān)部門對(duì)火力電廠廢水處理要求不斷提高，對(duì)此，火力 發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)注重對(duì)廢水處理工藝及技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電廠廢水 的有效利用。參考文獻(xiàn)1 禾志強(qiáng)，祁利明.火力發(fā)電廠煙氣脫硫廢水處理工藝J.水處理技術(shù),2010.2 郭斌.火力發(fā)電廠脫硫廢水

15、處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.中國水運(yùn)（下半月）,2013.3 邸月親.火力發(fā)電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)改造與應(yīng)用J.城市建設(shè)理論研究子版）,2012.（上接第31頁4結(jié)論通過總結(jié)分析以上數(shù)據(jù)，我們得出以下結(jié)論：第 3串的三相阻抗 不平衡對(duì)第2串的影響較大，而且當(dāng)?shù)?串出現(xiàn)與第2串三相阻抗類似 時(shí)，對(duì)第2串的影響是正向的，5斷路器A相電流大，C相電流小,而5823斷路器則相反，A相電流小，C相電流大。分析第3串的情況, 第3串所掛接的線路功率潮流都是流出變電站，幅值不是很大，但是這 一串上的3個(gè)斷路器電流都特別大。而第2串的情況則是所掛接的線路 功率特別大，這一串的3個(gè)斷路器電流也特別大，可以看出站內(nèi)這兩串 的環(huán)流是比較大的，因此這兩串的回路內(nèi)三相阻抗不平衡時(shí)對(duì)于局部回 路三相電流不平衡的影響也較大。3/2接線方式三相電流不平衡是一個(gè)復(fù)雜綜合的問題，不是某一點(diǎn) 或者一個(gè)元件就會(huì)引起這樣的三相電流不平衡，很可能是多處的三相阻 抗不平衡共同疊加作用造成的，因此不可能由一個(gè)簡單的模型具體定位 三相阻抗不對(duì)稱的位置。通過上述分析，重點(diǎn)檢查發(fā)生三相電流不平衡 時(shí)負(fù)荷電流較大的斷路器串回路上的元件能更加快速有效的找到三相阻 抗不對(duì)稱的位置，減小三相電流不平衡造成的影響。作者簡介：楊東寧，198年生，本科，現(xiàn)工作于云南電網(wǎng)公司昆 明供電局，從事繼電保護(hù)工作；張麗，19年生，本科