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火力發電廠脫硫廢水深度處理技術
火力發電廠脫硫廢水深度處理技術
隨著中國水環保政策趨于嚴控，火力發電廠脫硫廢水“*”理念不斷升溫。脫硫廢水是火電廠難處理的末端廢水，單一技術路線的廢水處理方案往往難以兼顧目標與成本。本文分析了各種深度處理方法以及具體的應用環境，提出針對不同成分的廢水需要有不同的應對處理措施，對于推動脫硫廢水處理工作，實現脫硫廢水*具有重要意義。
一、脫硫廢水來源
采用濕法脫硫工藝的燃煤電廠在運行中，需要維持脫硫裝置（FGD）當中漿液循環系統的平衡度，避免離子等可能對脫硫系統和設備帶來的不利影響，同時排放系統中的廢水，保持脫硫系統水平衡。從來源上看，脫硫廢水主要從石膏旋流器或廢水旋流器的溢流處產生。經研究發現，在脫硫廢水中，有相當比例的重金屬以及各種無機鹽等，如果這些含有高濃度鹽分的廢水不經過有效處理就直接排放到大自然環境中，會嚴重影響生態健康，也不利于地下水資源的保護。
二、脫硫廢水進行*處理的必要性
目前，燃煤電廠煙氣脫硫裝置應用zui廣泛的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。為保證脫硫系統的安全運行和保證石膏品質而排放的脫硫廢水，其中含有大量的雜質，如懸浮物、無機鹽離子、重金屬離子等，很多物質為國家環保標準中要求嚴格控制的di一類污染物，需要進行凈化處理才能排放水體。
國內多數燃煤電廠凈化脫硫廢水采用的常規處理工藝即“三聯箱”技術，采用物理化學方法，通過中和、沉降、絮凝和澄清等過程對脫硫廢水進行處理，通常使用的藥劑包括氫氧化鈣/氫氧化鈉、有機硫、鐵鹽、助凝劑、鹽酸等。該工藝能夠去除脫硫廢水中對環境危害較大的重金屬等有害物質和懸浮物，但不能去除氯離子，處理出水為高含鹽廢水，具有強腐蝕性，無法回收利用。排入自然水系后還會影響環境，潛在環境風險高。
隨著國家對環境污染的治理日益提速，對廢水的排放要求也越來越嚴格。燃煤電廠在資源約束與排放限制方面的壓力陡然上升，脫硫廢水排放已經是燃煤電廠面臨的嚴重的環保問題。傳統的脫硫廢水處理工藝達到的水質排放標準越來越不符合當下國家越來越嚴格的環保發展形勢，電力企業實現脫硫廢水*的需求越來越迫切，減排和近*成為必然趨勢。
三、脫硫廢水的產生及其水質特點
脫硫廢水主要來自石膏旋流器或廢水旋流器的溢流，是維持脫硫裝置漿液循環系統物質平衡，控制石灰石漿液中可溶部分（即Cl-）含量、保證石膏質量的必要工藝環節。廢水中所含物質繁雜，大體分為氯化物、氟化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽、硫化物、懸浮物以及重金屬離子（如Hg2+，Pb2+、Cr2+等）、氨氮等。
脫硫廢水具有污染物成份復雜、波動范圍大等特點。pH值較低，呈酸性，水中懸浮物含量高、鹽含量高、存在重金屬超標的可能，氯根含量很高，腐蝕性很強，是電廠中難處置的廢水。
四、脫硫廢水深度處理方法
1.廢水濃縮處理技術
目前，國內的脫硫廢水濃縮處理主要采用膜濃縮、熱法濃縮和煙氣濃縮技術路線。
（1）膜濃縮技術
目前，膜濃縮技術廣泛應用于脫硫廢水的深度處理和濃縮研究，以減少廢水處理系統中蒸發結晶的污水處理量，使得電廠*技術更經濟可行。
pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。
（1.1）反滲透（RO）技術。在外界高壓力作用下，利用反滲透膜的選擇透過性，水溶液中水由高濃度一側向低濃度一側移動，使得溶液中的溶質與水得到分離。
（1.2）電滲析技術。利用離子交換膜的選擇透過性，溶液中的帶電陰、陽離子在直流電場作用下定向遷移，實現對廢水的濃縮和分離。
Cui等利用電滲析法去除脫硫廢水中的氯離子，結果表明，在*條件下，當氯離子質量濃度為19.2g/Ｌ時，氯離子的去除率為83.3％，得到副產品Cl2、H2和Ca(OH)2，處理*.15$/kg。
（2）熱法濃縮技術
熱法濃縮技術包括多效蒸發（MED）和機械蒸汽再壓縮（MVR）等。
（2.1）多效蒸發（MED）技術。將蒸汽的熱能進行循環并多次重復利用，以減少熱能消耗，降低成本。加熱后的鹽水在多個串聯的蒸發器中蒸發，利用前效蒸發產生的二次蒸汽，作為后效蒸發器的熱源，后效中水的沸點溫度和壓力比前效低，效與效之間的熱能再生利用可以重復多次。
（2.2）機械蒸汽再壓縮（MVR）技術。將蒸發器蒸發產生的原本需要冷卻水冷凝的二次蒸汽，經壓縮機壓縮后，提高壓力和飽和溫度，增加熱焓，再送入蒸發器作為熱源，替代新鮮蒸汽循環利用，二次蒸汽的潛熱得以充分利用，同時還省去了二次蒸汽冷卻水系統，節約大量冷卻水，從而達到節能和降低運行成本的目的。
（3）煙氣濃縮技術。利用燃煤電廠除塵器出口低溫煙氣的余熱作為熱源，在專門的蒸發器內與（循環）噴淋的廢水進行傳質傳熱，使部分純水蒸發分離，實現末端廢水的濃縮減量。
2.廢水*處理技術
目前，國內的脫硫廢水*處理主要采用蒸發結晶和煙氣蒸發兩類技術路線。
（2.1）蒸發結晶技術
蒸發結晶技術是廢水*處理的常用技術之一。脫硫廢水在蒸發器中通過蒸汽進行加熱沸騰，廢水中的水分逐漸蒸發，水蒸氣經冷卻重新凝結回收利用。脫硫廢水中的溶解性固體被截留在殘液中，隨著濃縮倍數的提高，終以晶體形式析出。蒸發結晶技術包括多效蒸發（MED）和機械蒸汽再壓縮（MVR）等。蒸發結晶系統主要由預處理、軟化、蒸發、結晶、脫水等部分組成。
（2.2）煙道蒸發技術
煙道蒸發技術zui先在美國投入使用，其基本應用原理是將一定量的廢水以較快的速度噴射到煙道中，在廢水被噴射的過程中會產生霧化，之后受到煙道高溫的影響，會在較短的時間內被迅速蒸發汽化，各種懸浮顆粒等在被蒸發之后會形成各種小顆粒，終被帶入到除塵器中，從而完成了脫硫廢水的處理。
直接煙道噴霧蒸發技術是將脫硫廢水通過雙流體噴槍進行霧化后噴入除塵器入口煙道，利用煙氣余熱使之瞬間蒸發。廢水蒸發后產生的結晶鹽附著在煙氣中的粉煤灰上，在除塵系統中被捕獲收集，并隨灰一起排出。水蒸氣隨除塵后的煙氣進入脫硫塔，在脫硫吸收塔內冷凝成新鮮水循環利用。
華能上都電廠、華電土右電廠采用直接煙道噴霧蒸發技術實現廢水*。焦作萬方電廠、華電揚州電廠采用旁路煙道噴霧蒸發技術實現廢水*。這種方法在應用中有明顯的優點，即設備在實際操作上非常簡單，廢水處理前后各種費用投入較小，實際占用的場地也有限，廢水處理過程中出現的各種污染物會直接被除塵器處理掉，不需要對污泥進行再次處理。
通過市場調研，上述脫硫廢水濃縮和*技術各有優缺點，都有一定的工程實用案例可借鑒，從技術原理分析都是可行的，制約工藝推廣的因素主要源自系統的投資成本及生產運行可靠性和運營成本。
結束語：
燃煤電廠脫硫廢水水質復雜，普遍具有高腐蝕、高硬度、高含鹽量等特點。然而，隨著國家和公眾對環境保護越來越重視，傳統混凝沉淀工藝已不能滿足電廠可持續發展的要求。因此，從市場現有的脫硫廢水濃縮和*處理工藝路線、處理方案、運營等因素的綜合分析入手，為脫硫廢水深度處理的尋優設計提供一些導向性建議，為項目精益設計提供思路，助力火力發電廠在滿足國家排放標準的同時，合理降低環保設施造價、運營成本，實現火力發電企業可持續發展。
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