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火電廠濕式石灰石脫硫廢水如何處理？
2019-01-14 13:44
隨著我國火電建設(shè)力度的加大和環(huán)保要求的提高，國內(nèi)大容量機(jī)組均配備脫硫裝置，濕法脫硫工藝作為煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝被廣泛采用，其比例己占到脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?4070，目前世界上技術(shù)更成熟的脫硫工藝是更具優(yōu)勢的石灰石一石膏法。在濕式石灰石洗滌煙氣脫硫工藝中，煙氣中的氯化物會(huì)溶解，使得脫硫洗滌液中氯離子的濃度增加，而氯離子濃度的增加會(huì)引起脫硫率下降，并影響石膏品質(zhì)。為了解決這一問題，通常從脫硫工藝系統(tǒng)中排出一定量的廢水并補(bǔ)充新鮮吸收液來降低吸收劑中氯離子的濃度，排出的這部分廢水就是脫硫廢水。脫硫廢水中含有大量的氯離子、氟化物、亞硝酸鹽等;重金屬離子，如:銅、汞離子等;不可溶的硫酸鈣及細(xì)塵等。
火電廠對(duì)濕法煙氣脫硫后的廢水常采用中和、沉淀、絮凝及濃縮與澄清的傳統(tǒng)化學(xué)處理方法，但水中的氯離子仍無法去除。因?yàn)楦邼舛鹊穆入x子對(duì)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，所以處理后的廢水無法進(jìn)入系統(tǒng)回用，且根據(jù)國家環(huán)保要求，火電廠脫硫廢水不允許排放。如果利用鍋爐尾部煙氣余熱對(duì)脫硫廢水進(jìn)行噴霧蒸發(fā)處理，廢水中的微米級(jí)細(xì)小固體顆粒和灰塵一起懸浮在煙氣中并隨煙氣進(jìn)入電除塵器被電極捕捉，隨灰一起外排，廢水蒸汽隨煙氣外排，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水真正的零排放，符合環(huán)保的現(xiàn)實(shí)要求，而且可以節(jié)約傳統(tǒng)化學(xué)處理方法中的處理成本，具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。
目前，我國火電廠基本都配套安裝了煙氣脫硫裝置，脫硫裝置內(nèi)的廢水在不斷循環(huán)的過程中會(huì)富集重金屬元素Ni, Mg和C1等，一方面會(huì)加速脫硫設(shè)備的腐蝕，另一方面會(huì)影響石膏的品質(zhì)，因此，脫硫裝置需排出一定量的廢水，以控制脫硫漿液系統(tǒng)的C1離子濃度。煙氣脫硫設(shè)備產(chǎn)生的弱酸性脫硫廢水由脫硫車間的廢水輸送泵送至中和箱，在中和箱中，廢水的pH值通過加入石灰乳調(diào)升至9.5±0.3范圍以便沉淀大部分重金屬;在沉降箱中，通過加入有機(jī)硫進(jìn)一步沉淀不能以氫氧化物形式沉淀出來的重金屬;在絮凝箱中，加入絮凝劑以便使沉淀顆粒長大更易沉降;廢水一經(jīng)流出絮凝箱，即加入助凝劑，以產(chǎn)生易于沉降的大絮凝顆粒;在澄清池中，懸浮物從廢水中分離出來后，沉積在澄清池底部，一部分通過污泥輸送泵，直接輸送到壓濾機(jī)，制成泥餅外運(yùn);一部分污泥作為接種污泥通過污泥循環(huán)泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，獲得更好地沉降;出水箱安裝有pH值測量裝置，如果所測的pH值在設(shè)定范圍內(nèi)，輸送至排水口;若pH值超過了上限，需另加鹽酸調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定范圍;如果相反，pH值低于下限，需將廢水返回中和箱中進(jìn)行再處理。經(jīng)過處理后的脫硫廢水一般用于灰場噴灑及干灰拌濕。但是現(xiàn)在火電廠綜合利用率較高，灰場儲(chǔ)灰量較少，灰場噴灑量較小，多余的脫硫廢水無法綜合利用。
脫硫廢水處理采用化學(xué)加藥方法，該法技術(shù)成熟，但工藝復(fù)雜，建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用較高，而且由于處理工藝化學(xué)反應(yīng)本身的局限，無法去除C1-。在各種處理脫硫廢水的技術(shù)中，蒸發(fā)處理工藝通過一定的方式利用煙氣熱量將廢水蒸發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用低，較化學(xué)加藥法更具優(yōu)勢。
目前，應(yīng)用更廣泛的脫硫廢水處理工藝為化學(xué)沉淀法。該工藝過程包括:(1)加堿重金屬沉淀。排出的廢水直接進(jìn)入中和反應(yīng)池，向反應(yīng)池中加入NaOH或Ca(OH):等堿性物質(zhì)，在升高廢水pH值的同時(shí)，脫硫廢水中的Fe3 +, Zn2 +, Cue +,Nit +, Cr3+等大部分重金屬離子生成氫氧化物沉淀得以去除。由于Fe, Zn, Al,Cr等金屬的氫氧化物為兩性化合物，當(dāng)溶液pH值繼續(xù)升高時(shí)，己生成的沉淀可能會(huì)生成經(jīng)基化合物又溶解于水中。因此，通常將中和沉淀池的pH值調(diào)節(jié)到9左右;(2)加硫化物重金屬沉淀。在經(jīng)過加堿中和反應(yīng)之后，仍有部分Hg2 +} Pb2+等以離子的形態(tài)留在廢水中，而HgS, PbS等的溶度積比較小，因此，加入SZ一或有機(jī)硫能使廢水中的Hg2 +} Pb2+等離子成為硫化物沉淀;(3)混凝沉淀。在經(jīng)過中和沉淀和硫化物沉淀反應(yīng)之后，廢水中仍含有許多細(xì)小顆粒和分散的膠體物質(zhì)，加入絮凝劑可使它們凝聚成大顆粒而被沉淀下來;(4)澄清。經(jīng)過混凝后的廢水被引入到澄清池，凝聚成的大顆粒依靠重力進(jìn)行沉降，上清液達(dá)標(biāo)后排出，污泥進(jìn)行脫水濃縮壓餅處理。控制好化學(xué)沉淀法的運(yùn)行條件，Ni, Cd, Zn, C:等金屬離子的去除率均能達(dá)到90%，處理后的廢水基本滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。