火力发电厂烟气脱硫废水处理思路构建

1、ZAK火力发电厂烟气脱硫废水处理思路构建张文杰（国电科学技术研究院，江苏南京210023摘要对火力发电厂烟气脱硫废水处理进行了概述，分析了烟气脱硫废水来源及特点，研究了物化法处理工艺、反渗透浓缩法处理工艺 以及废水蒸发浓缩处理工艺等烟气脱硫废水处理工艺，同时探讨了物化法烟气脱硫废水处理工艺特点，并分析了烟气脱硫废水处理发展趋 势，以期为火力发电厂烟气脱硫废水处理提供一些参考，确保火力发电厂烟气脱硫废水处理成效，提升火力发电厂废水利用率。关键词火力发电厂；烟气脱硫；废水处理；措施火电厂废水回收利用空间相对较大，同时废水利用技术受多方面因 素限制，使得电厂废水处理受技术限制相对较大，目前火力发电厂

2、烟气 脱硫废水处理并未得到全面利用。火力发电厂的废水再利用能够帮助电 厂补给超过30%的用水供应，有效节约生产用水，提升火力发电厂综合 效益。火力发电厂由于实际情况的差异，使得电厂废水在种类和水质方 面存在较大差异，在开展烟气脱硫废水处理前，应当先了解废水水性质， 结合废水的水质科学选择废水处理技术，提升火力发电厂废水利用率。1火力发电厂烟气脱硫废水处理概述火力发电厂用水和排水量相对较大，加强火电厂水务管理、引进先 进废水处理技术以及提升废水利用率，能够有效缓解火电厂发展与水资 源短缺矛盾，促进火电厂的可持续发展。目前我国电厂废水处理技术仍 然不够先进，使得电厂废水的综合回收利用率不高，废水处

3、理设备较为 陈旧，废水处理工艺方面相对落后，难以实现废水的综合处理。火力发 电厂采用烟气脱硫废水处理工艺能够在一定程度上遏制废水的污染，然 而其成效不大。脱硫废水中固化物浓度和氯离子浓度相对较高，采用烟 气脱硫处理的废水仍然无法进行回收利用，只能将废水进行外排，在对 电厂周围环境质量要求较低时，烟气脱硫废水处理技术能够作为脱硫废 水处理的权宜之计。然而，当对电厂周围环境质量要求相对较高时，烟 气脱硫废水处理技术无法满足火力发电厂废水处理需要。对此，可以对 火力发电厂产生的高盐度废水进行蒸发浓缩结晶处理，将产生的高纯度 蒸馏水继续用于火力发电厂的各项生产中，同时处理后得到的固体盐可 以进行销售或

4、填埋，以实现废水的零排放，提升火力发电厂废水利用率。2烟气脱硫废水来源及特点烟气、脱硫剂以及工艺水是火力发电厂烟气脱硫处理后的废水中 杂质主要来源。煤中含有多种重金属元素，使得煤炭在炉膛内高温条件 下会产生多种不同无机化合物，一部分无机化合物会随烟气进入脱硫系 统，被吸收浆液所吸收。吸收浆液在不断循环使用过程中，所吸收的杂 质不断浓缩，使得排出的脱硫废水中杂质含量不断增多。烟气脱硫废水 处理产生的废水主要呈现出弱酸性，同时废水中金属离子含量相对较 高，且含有石膏颗粒、二氧化硅以及铁、铝的氢氧化物等悬浮物零度响 度较高，同时废水中盐分含量极高，含有大量 Cl-、SO42-、SO32- 以及F-等

5、离子。由于废水中重金属离子种类相对较多，在进行中和过 程中并非全部金属离子均能够达到相关排放要求，特别是在碱性条件下 仍具有较大溶解度的金属阳离子，故在烟气脱硫废水处理后仍需对重金 属离子进行处理，以实现有效降低重金属离子。在选择沉淀剂时，应当 选择能与多种重金属离子生成难溶于水的化合物且适用条件较广的有机 硫。在进行烟气脱硫废水处理后，废水中仍然含有以石膏、烟气中的飞 灰、加入的碳酸钙以及亚硫酸钙等杂质为主的悬浮物，这些悬浮物浓度 相对较高，且颗粒直径相对较小，沉降性能差，单纯靠自身重量难以有 效实现分离。对此，应当向废水中加入絮凝剂和助凝剂，以便改善废水 中固体颗粒的沉降性能，使得悬浮物沉

6、淀，同时有效改善细小金属氢氧 化物的去除效果，确保废水处理效果。3烟气脱硫废水处理工艺3.1物化法处理工艺物化法废水处理工艺的主要原理为：向脱硫处理废水中加入化学 药剂，使得废水中的重金属离子和悬浮物沉淀，再通过澄清器分离沉淀物，排放出水，同时通过板框机对沉淀污泥进行脱水后，将沉淀污泥外 排，从而实现去除废水中污染物的目的。目前，废水处理、加药以及污 泥处理是脱硫废水物化处理工艺的主要流程。在进行废水处理时，先让 废水通过管路流入中和箱，同时按一定比例在中和箱中加入制备合格的 石灰浆液，调整中和箱pH值，将其控制在8.99.5之间，以确保大多 数重金属离子能够有效进行沉淀。然而在废水处理过程中

7、，并非所有重 金属离子均能与石灰浆作用而形成沉淀，如镉离子、汞离子，对此，还 应当对废水进行加药处理，将一定比例的重金属沉淀剂有机硫化物加入 到沉降箱中。为确保废水中金属阳离子的沉降效果，应当向絮凝箱中加 入一定比例的絮凝剂硫酸氯化铁FeClS04），确保按氢氧化物、化合物及其它固形物能够有效从废水中沉淀出来，同时，为了确保絮凝后的 废水中产生的细小矶花积聚成大颗粒，加快澄清池中废水沉降速度，可 以向絮凝箱出口管路中添加助凝剂聚丙烯酰胺。加药混合反应后的废水 在重力作用下流入澄清池，进行固液分离。为确保排放废水 pH值达到 排放标准（pH值为69）要求，应当向澄清池出水箱中添加 HCI。在 进

8、行废水处理中，为确保反应的正常开展和后续反应箱中絮凝粒子的形 成，在中和箱中加入澄清池中回流的少量恒定量的泥浆，对于剩余污 泥，可以周期性地利用高压偏心螺杆给料泵输送至板框压滤机进行脱水 处理，并将其加工成泥饼进行外运。3.2反渗透浓缩法处理工艺反渗透浓缩法处理工艺是目前常用的脱硫废水后续深度处理方法。 在进行脱硫废水反渗透浓缩法处理时，应当先除去浓缩中的过饱和离 子，再让处理后的浓缩液进入反渗透系统，有效提升火力发电厂的废水 回收率和利用率，降低反渗透成本。然而由于浓缩液中存在阻垢剂，过 饱和离子难以从浓缩液中有效除去，使得废水处理效果不太理想。3.3废水蒸发浓缩处理工艺废水蒸发浓缩处理工艺

9、的工作原理主要为：先将废水输入预处理 软化系统进行软化处理，然后让软化处理后的废水进入机械式蒸汽再压 缩系统进行蒸发浓缩，产生的二次蒸汽经压缩后进入蒸发器循环利用， 浓缩液进入三效混流强制循环蒸发结晶系统进行蒸发结晶，结晶后产生 的二次蒸汽循环回系统，同时将结晶后的浓缩液和晶体颗粒进行固液离 心分离，分离后的母液返回原液池或继续蒸发结晶，分离后的结晶体再 进入离心干燥包装系统进行称量包装。废水蒸发浓缩处理工艺有着低碳 环保优势，能有效实现物料的循环利用，同时该工艺热效率高、能耗低 以及节省能源，能够有效降低废水处理成本，且在废水处理过程中温差 相对较小，不易产生结垢和腐蚀，有效保障了设备的使用

10、寿命。在废水 蒸发浓缩处理工艺中，蒸发结晶系统能够使废水中80%左右的水得以蒸发，换热效率相对较高，同时蒸发过程中能耗相对较低，蒸发器占地 面积相对较小；结晶阶段再次蒸发结晶能够有效确保结晶纯度和质量， 从而确保整个蒸发结晶系统的安全、稳定运行。此外，废水蒸发浓缩处 理工艺的结晶系统能够有效实现硫酸钠和氯化钠的分别结晶，提升资源 的利用率，同时氯化钠的纯度相对较高，一些氯化钠甚至能够作为化工 原料，能够有效提升电厂综合效益。4物化法烟气脱硫废水处理要点1）中和箱。在中和箱中加入石灰乳时，应当按照1m 3废水加入3.5g固体粉末的比例进行添加，确保中和箱内脱硫废水的pH值在9.2 ±2

11、014年12月（下）科技前沿0.3之间，以中和废水中的酸性物质，同时确保大多数金属阳离子如 Fe3+、Zn2+、Cu2+等形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀，以便将其 去除。同时中和箱内的石灰浆液中的Ca离子还能与废水中的部分F离 子发生反应，生成难溶的CaF2，以便除去废水中的F离子。同时采用 pH在线检测仪有效检测和控制，以便控制石灰乳的添加量，确保反应 池内pH值的稳定。2沉降箱。通过向沉降箱中加入有机硫化合物，能够使无法通过氢 氧化物形式沉淀出来的重金属阳离子如Hg2+进行进一步沉降。在向沉降 箱中按照1m3废水加入浓度为 15%的有硫溶液2050ml进行添加。3絮凝箱。废水在经过旋流器和

12、石膏旋流器两级浓缩分离后，能 够有效分离废水中较大的悬浮物，使得废水系统中悬浮物颗粒相对较 小，难以通过自身重力进行有效分离。此时，可以向废水中按照1m3废水加入质量分数为15%的聚铁溶液0.20.5kg ，以提升废水中悬浮物 的絮凝效果，同时向废水中按照1m3废水加入质量分数为1%的聚丙 烯酰胺溶液10g，提升金属氢氧化物除去的速度和效率。4澄清池。澄清池的进水方式为中间进水，出水方式为周围出水， 同时污水池的底部为锥形。污水通过澄清池将悬浮固体和水进行分离， 以便悬浮固体沉积在澄清池底部，清水通过顶部出水管自流入后续的出 水箱中。经过沉淀分离后的废水，值通常超过了废水排放标准，因此应当向出

13、水箱中加入盐酸进行中和。5污泥处理系统。澄清池底部的污泥会自流到污泥缓冲箱，在通 过给料泵进行加压处理后，将污泥送至板框压滤机进行脱水处理，并将 污泥加工成泥饼运出作为其他原料。5烟气脱硫废水处理发展趋势目前，火力发电厂面临的水资源问题和环境问题日益严重，使得 火力发电厂迫切需要对废水处理工艺及技术进行优化。随着火电厂规模 的不断扩大，火电厂需要处理的废水日益增多，同时可持续发展对环境 保护的标准也在不断的更新，使得电厂采用的传统烟气脱硫废水处理的 技术会逐渐无法跟上社会发展的需要。我国主要依靠引进国外先进技 术，缺乏自主研发技术。我们应当引进国外的先进脱硫技术的基础上， 研发适合我国国情的废

14、水处理技术。资源化法烟气脱硫技术符合环保要 求，无二次污染，同时系统运行可靠，脱硫环节产生烟气的各项指标均 符合国家排放标准，并且副产品能够产生较高收益，能够有效实现与运 行费用相抵或略有盈余，有效提升火电厂综合效益。随着人们环保意识 的不断增强，烟气脱硫的新技术必会在各大火电厂废水处理中广泛应 用，促进我国烟气脱硫废水处理的技术的不断发展。6结束语近年来，有关部门对火力电厂废水处理要求不断提高，对此，火力 发电厂应当注重对废水处理工艺及技术进行优化和创新，实现电厂废水 的有效利用。参考文献1 禾志强，祁利明.火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺J.水处理技术,2010.2 郭斌.火力发电厂脱硫废水

15、处理系统的设计J.中国水运（下半月）,2013.3 邸月亲.火力发电厂脱硫废水处理系统改造与应用J.城市建设理论研究子版）,2012.（上接第31页4结论通过总结分析以上数据，我们得出以下结论：第 3串的三相阻抗 不平衡对第2串的影响较大，而且当第3串出现与第2串三相阻抗类似 时，对第2串的影响是正向的，5断路器A相电流大，C相电流小,而5823断路器则相反，A相电流小，C相电流大。分析第3串的情况, 第3串所挂接的线路功率潮流都是流出变电站，幅值不是很大，但是这 一串上的3个断路器电流都特别大。而第2串的情况则是所挂接的线路 功率特别大，这一串的3个断路器电流也特别大，可以看出站内这两串 的环流是比较大的，因此这两串的回路内三相阻抗不平衡时对于局部回 路三相电流不平衡的影响也较大。3/2接线方式三相电流不平衡是一个复杂综合的问题，不是某一点 或者一个元件就会引起这样的三相电流不平衡，很可能是多处的三相阻 抗不平衡共同叠加作用造成的，因此不可能由一个简单的模型具体定位 三相阻抗不对称的位置。通过上述分析，重点检查发生三相电流不平衡 时负荷电流较大的断路器串回路上的元件能更加快速有效的找到三相阻 抗不对称的位置，减小三相电流不平衡造成的影响。作者简介：杨东宁，198年生，本科，现工作于云南电网公司昆 明供电局，从事继电保护工作；张丽，19年生，本科