【摘 要】对脱硫废水的来源及水质特点进行了详细的阐述，介绍了我厂脱硫废水处理的流程并对工艺流程进行了优化。同时对运行中出现的问题进行了分析、提出了解决方案并收到了很好的效果。
【关键词】烟气脱硫;废水处理;优化;流程
【关键词】烟气脱硫;废水处理;优化;流程
0.前言
目前我国主要一次能源仍为煤炭，而在火力发电中煤炭的消耗量极大，煤的燃烧使煤中的硫元素生成二氧化硫排放到大气中造成空气污染 ，若遇水汽还将形成酸雨造成二次污染。
随着环境保护和可持续发展意识的日益加强 ，对二氧化硫排放的控制日益严格。为了适应环保要求，我厂一期工程 (2×600MW)配置的脱硫装置为湿式石灰石--石膏法脱硫装置。该系统已分别2008年1月和2008年2月正式投人运行 ，采用湿式石灰石--石膏脱硫装置具有脱硫效率高 ，吸收利用率高 ，对煤种适应性好，工艺成熟，运行可靠等优点，其缺点就是会产生一定量的脱硫废水 ，脱硫废水需要经过处理，达到 《综合污水排放》的一级标准后方可排放。
1.水源来源及特点
1.1废水来源
烟气经引风风机引出电除尘设备后进人脱硫系统。经增压风机 、换热器 、吸收塔 、除雾器、换热器后，洁净的烟气进人烟囱排人大气。
在吸收塔中随着吸收剂吸收二氧化硫过程的不断进行，吸收剂有效成分不断的消耗产生亚硫酸钙并经强制氧化生成石膏，而且在吸收剂洗涤烟气时烟气中的氯化物也逐渐溶解到吸收液中而产生氯离子富集。氯离子浓度过高会降低副产品―石膏的品质。当吸收塔内浆液浓度达到30％时，认为吸收剂基本反应完全，脱硫能力相当弱，吸收塔浆液中氯离子的浓度达到最大允许浓度(20000mg／l左右)，这时将吸收塔浆液抽出送至石膏脱水车间用真空皮带脱水机脱水。在脱水过程中产生的滤液便是脱硫废水的主要来源。
吸收塔后的除雾器用于去除高温烟气经过吸收塔后产生的大量雾气。除雾器冲洗水循环使用，当除雾器冲洗水水质不能达到工艺要求时 ，也将送至废水处理站处理。除雾器冲洗水是烟气脱硫的第三个来源。
1.2废水水质特点
火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫排放废水的水质、水量与石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺条件、操作管理与用水方式等因素有关。
该废水有以下特点：
（1）废水稍偏酸性，PH值一般保持在4-5.5之间。
（2）悬浮物含量很高（石膏颗粒、SiO2），质量分数可达几万mg/L。
（3）氟化物、COD和重金属超标,其中包括我国严格限制排放的第1类污染物如 Hg、As、Pb等。
（4）盐分极高，含大量的Cl-、SiO42-、SiO32-等离子，其中Cl-质量分数可达0.04左右[1]，远大于标准海水 质量分数。
2.我厂工艺流程介绍
我厂脱硫废水主要通过氧化、中和、絮凝、沉淀等方法来处理，该方法主要包括一下几个过程。
2.1 COD处理
主要是通过向缓冲池内通入压缩空气的方法来降低含量；
2.2重金属的处理
通过加入Ca(OH)2调节PH值在9.0左右，原因有三，其一PH在排放标准之内；其二这个PH有利于后继沉淀反应，沉淀部分重金属，使锌、铜等大部分重金属生成氢氧化物沉淀而除去；其三Ca(OH)2与氟离子反应生成CaF2沉淀而除去氟离子，根据有关研究[2]，只要加入废水中的Ca(OH)2质量浓度达到900mg/L，氟离子浓度可降到10mg/L以下，达到排放标准。另外Ca(OH)2与砷反应生成沉淀而除去砷。
另外，Cd、Hg等采用此方法是很难达到排放标准的[2]，我们采用投加有机硫TM15的方法给予解决。其主要作用是与Cd、Hg等形成溶解度更低的硫化物沉淀加以除去；具体反应式如下：
2Hg■+2TMT■→Hg■TMT■↓
2.3悬浮物处理
悬浮物处理主要是通过絮凝方法除去，投加混凝剂和助凝剂。
下图为我厂废水处理流程:
3.运行中出现的问题及解决方案
经过近半年的运行也出现了一些问题，现在把我们遇到的问题和解决方法介绍给大家。
沉淀池进水管堵塞问题：
由于设备投运初期，未及时抽取沉淀池底部污泥而到沉淀池进水槽堵塞。表面现象就是沉淀池进水有一部分未经过沉淀池斜板而是直接从进水槽上部溢流出来，导致出水水质浑浊，浊度升高。处理过程：我们首先启动板框压泥机进行抽泥从而降低泥位，希望能够疏通进水槽，事实上也到位了效果。
为了从根本上解决进水管堵塞问题，我们做了技改。我们在沉淀池进水管底部（图中2）增加一压缩空气管道，用于气力疏通进水槽。通过我们后期的运行，效果非常的好。
a)改造前 b)改造后
在平时的运行中我们每周抽泥一次，利用板框压泥机压成泥饼运出厂外处理。
4.系统流程及工艺的优化
在运行过程我们陆续对系统的流程进行了优化，并收到了很好的效果。
4.1加药量的调节
由于脱硫废水悬浮物含量高的特点，我们进行了试验。我们逐渐减小混凝剂加药量而助凝剂根据絮凝槽矾花情况适当的调节加药量，最终我们得出：在不加混凝剂的情况下，单独调节助凝剂加药量（约8g/m3）即可形成较大矾花，出水浊度维持在1NTU以下。
4.2板框压泥机回水的改造
板框压泥机脱离出来的水（约8m3/h，每次板框压泥机运行2-3小时，可产生回流水20吨左右）按原来的设计是回流到废水缓冲池的，这样的设计导致回流水的二次处理，无论是从节省药品及降低劳动量还是从节能的角度来看都是严重的浪费，从处理流程来看这部分水是经过加药处理的，故板框压泥机脱离出来的水是已经合格的水，另外我们经过对水质的化验也表明水质完全符合排放标准，故我们就将板框压泥机脱离出来的水直接引到净水池直接回用。
5.结论
经过近半年运行经验的积累和我们对系统的优化，我们实现了废水100%合格处理，鉴于国家对环保要求的提高，我们把处理合格的脱硫废水引至工业废水池进行二次处理，处理后的水用于煤场冲洗、除灰等，以到达电厂废水零排放的目标且避免了二次污染。
【参考文献】
［１］王小平，蒙照杰.燃煤电厂湿法脱硫中的腐蚀环境和防腐技术[J].中国电力，2000，33（10）：68-71.
WANG Xiaoping，MENG Zhaojie.Corrision enviroment and anticorrosion technology of wet FCD process in coal-fired power plant[J].Electric Power，2000,33(10):68-71.
［２］胡将军，谢非，李英柳，等.脱硫废水处理试验研究[J]. 环境保护科学，2002，28（5）：11-13.
HU Jiang-jun，XIE Fei，LIYing-liu，etal.Experimental study on process of waste water treatment from FGD[J].Environmental Protection Science，2002,28（5）：11-13.
目前我国主要一次能源仍为煤炭，而在火力发电中煤炭的消耗量极大，煤的燃烧使煤中的硫元素生成二氧化硫排放到大气中造成空气污染 ，若遇水汽还将形成酸雨造成二次污染。
随着环境保护和可持续发展意识的日益加强 ，对二氧化硫排放的控制日益严格。为了适应环保要求，我厂一期工程 (2×600MW)配置的脱硫装置为湿式石灰石--石膏法脱硫装置。该系统已分别2008年1月和2008年2月正式投人运行 ，采用湿式石灰石--石膏脱硫装置具有脱硫效率高 ，吸收利用率高 ，对煤种适应性好，工艺成熟，运行可靠等优点，其缺点就是会产生一定量的脱硫废水 ，脱硫废水需要经过处理，达到 《综合污水排放》的一级标准后方可排放。
1.水源来源及特点
1.1废水来源
烟气经引风风机引出电除尘设备后进人脱硫系统。经增压风机 、换热器 、吸收塔 、除雾器、换热器后，洁净的烟气进人烟囱排人大气。
在吸收塔中随着吸收剂吸收二氧化硫过程的不断进行，吸收剂有效成分不断的消耗产生亚硫酸钙并经强制氧化生成石膏，而且在吸收剂洗涤烟气时烟气中的氯化物也逐渐溶解到吸收液中而产生氯离子富集。氯离子浓度过高会降低副产品―石膏的品质。当吸收塔内浆液浓度达到30％时，认为吸收剂基本反应完全，脱硫能力相当弱，吸收塔浆液中氯离子的浓度达到最大允许浓度(20000mg／l左右)，这时将吸收塔浆液抽出送至石膏脱水车间用真空皮带脱水机脱水。在脱水过程中产生的滤液便是脱硫废水的主要来源。
吸收塔后的除雾器用于去除高温烟气经过吸收塔后产生的大量雾气。除雾器冲洗水循环使用，当除雾器冲洗水水质不能达到工艺要求时 ，也将送至废水处理站处理。除雾器冲洗水是烟气脱硫的第三个来源。
1.2废水水质特点
火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫排放废水的水质、水量与石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺条件、操作管理与用水方式等因素有关。
该废水有以下特点：
（1）废水稍偏酸性，PH值一般保持在4-5.5之间。
（2）悬浮物含量很高（石膏颗粒、SiO2），质量分数可达几万mg/L。
（3）氟化物、COD和重金属超标,其中包括我国严格限制排放的第1类污染物如 Hg、As、Pb等。
（4）盐分极高，含大量的Cl-、SiO42-、SiO32-等离子，其中Cl-质量分数可达0.04左右[1]，远大于标准海水 质量分数。
2.我厂工艺流程介绍
我厂脱硫废水主要通过氧化、中和、絮凝、沉淀等方法来处理，该方法主要包括一下几个过程。
2.1 COD处理
主要是通过向缓冲池内通入压缩空气的方法来降低含量；
2.2重金属的处理
通过加入Ca(OH)2调节PH值在9.0左右，原因有三，其一PH在排放标准之内；其二这个PH有利于后继沉淀反应，沉淀部分重金属，使锌、铜等大部分重金属生成氢氧化物沉淀而除去；其三Ca(OH)2与氟离子反应生成CaF2沉淀而除去氟离子，根据有关研究[2]，只要加入废水中的Ca(OH)2质量浓度达到900mg/L，氟离子浓度可降到10mg/L以下，达到排放标准。另外Ca(OH)2与砷反应生成沉淀而除去砷。
另外，Cd、Hg等采用此方法是很难达到排放标准的[2]，我们采用投加有机硫TM15的方法给予解决。其主要作用是与Cd、Hg等形成溶解度更低的硫化物沉淀加以除去；具体反应式如下：
2Hg■+2TMT■→Hg■TMT■↓
2.3悬浮物处理
悬浮物处理主要是通过絮凝方法除去，投加混凝剂和助凝剂。
下图为我厂废水处理流程:
3.运行中出现的问题及解决方案
经过近半年的运行也出现了一些问题，现在把我们遇到的问题和解决方法介绍给大家。
沉淀池进水管堵塞问题：
由于设备投运初期，未及时抽取沉淀池底部污泥而到沉淀池进水槽堵塞。表面现象就是沉淀池进水有一部分未经过沉淀池斜板而是直接从进水槽上部溢流出来，导致出水水质浑浊，浊度升高。处理过程：我们首先启动板框压泥机进行抽泥从而降低泥位，希望能够疏通进水槽，事实上也到位了效果。
为了从根本上解决进水管堵塞问题，我们做了技改。我们在沉淀池进水管底部（图中2）增加一压缩空气管道，用于气力疏通进水槽。通过我们后期的运行，效果非常的好。
a)改造前 b)改造后
在平时的运行中我们每周抽泥一次，利用板框压泥机压成泥饼运出厂外处理。
4.系统流程及工艺的优化
在运行过程我们陆续对系统的流程进行了优化，并收到了很好的效果。
4.1加药量的调节
由于脱硫废水悬浮物含量高的特点，我们进行了试验。我们逐渐减小混凝剂加药量而助凝剂根据絮凝槽矾花情况适当的调节加药量，最终我们得出：在不加混凝剂的情况下，单独调节助凝剂加药量（约8g/m3）即可形成较大矾花，出水浊度维持在1NTU以下。
4.2板框压泥机回水的改造
板框压泥机脱离出来的水（约8m3/h，每次板框压泥机运行2-3小时，可产生回流水20吨左右）按原来的设计是回流到废水缓冲池的，这样的设计导致回流水的二次处理，无论是从节省药品及降低劳动量还是从节能的角度来看都是严重的浪费，从处理流程来看这部分水是经过加药处理的，故板框压泥机脱离出来的水是已经合格的水，另外我们经过对水质的化验也表明水质完全符合排放标准，故我们就将板框压泥机脱离出来的水直接引到净水池直接回用。
5.结论
经过近半年运行经验的积累和我们对系统的优化，我们实现了废水100%合格处理，鉴于国家对环保要求的提高，我们把处理合格的脱硫废水引至工业废水池进行二次处理，处理后的水用于煤场冲洗、除灰等，以到达电厂废水零排放的目标且避免了二次污染。
【参考文献】
［１］王小平，蒙照杰.燃煤电厂湿法脱硫中的腐蚀环境和防腐技术[J].中国电力，2000，33（10）：68-71.
WANG Xiaoping，MENG Zhaojie.Corrision enviroment and anticorrosion technology of wet FCD process in coal-fired power plant[J].Electric Power，2000,33(10):68-71.
［２］胡将军，谢非，李英柳，等.脱硫废水处理试验研究[J]. 环境保护科学，2002，28（5）：11-13.
HU Jiang-jun，XIE Fei，LIYing-liu，etal.Experimental study on process of waste water treatment from FGD[J].Environmental Protection Science，2002,28（5）：11-13.