技术贴｜燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展

 

 

 

1 脱硫废水处理现状

 

目前，我国的脱硫废水处理主要采取传统的处理方式。燃煤电厂主要采用的是石膏湿法烟气脱硫技术，该技术对石膏的品质要求极为严格，石膏是该技术的核心材料，对技术的综合稳定起到重要的保障作用。大部分燃煤电厂采取化学积淀的方式处理脱硫废水。该技术旨在去除脱硫废水中的杂质与重金属化合物，其工作流程是通过对杂物进行氧化、沉积、调和、凝聚等方式进行。化学积淀方式具有较强的运用优势。其优点主要在于操作简单，原材料与化学材料的选购比较容易，上手实践操作简单快捷。相关作业费用较低，经济效益突出。但是，该技术在实际运用中也存在不足之处，主要体现在其辅助应用与相关设备较多，涉及面较广，前期投资建造费用颇高。

 

化学积淀方式在运行中会出现较多问题，严重影响其整体运行效果。笔者实地走访调查发现，我国大部分燃煤电厂脱硫废水处理系统在排放脱硫废水时，大量的有害污染物质不能全部随同废水排出，造成有害污染物质大量堆积，严重影响燃煤电厂脱硫废水处理的实际效果。化学沉淀处理工艺流程如图 1 所示。

 

技术贴｜燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展

图 1 典型脱硫废水化学沉淀处理工艺流程

 

2 废水零排放处理技术

 

2.1 化学积淀作业处理法

 

废水零排放处理技术是当下较为先进的处理技术。废水零排放即采用封闭式用水系统，该系统的实质是不向外部排放废水，通过科学、合理的循环流程，利用内部水封闭外排的原理进行处理后回用，这样不仅提高了处理效率，还大大提高水资源利用率，有助于保护生态环境。从理论角度来讲，废水零排放可以完全实现，但由于资金与技术问题的影响，该技术基本无法彻底实现零排放，只能最大限度地接近零排放要求。

 

现阶段，我国的脱硫废水主要运用化学积淀作业处理方式，这种方式虽然直接有效，但经过化学积淀作业处理后，废水中依然含有较重的高浓度有害物质，这种物质无法再生利用，只能及时排除。这样不仅大大浪费了水资源，而且排放的有害物质提升了水资源的化学成分含量，通过各渠道引流直接对土壤与生态环境造成威胁。同时，这对水中生物与陆上生物造成严重影响，如鱼、虾等，进而影响整个生物链，因此化学积淀作业处理方法逐渐被限制使用。

 

2.2 蒸发法

 

当下，我国废水零排放处理中最常见的是蒸发法。该方法在脱硫废水处理过程中效果显著。蒸发法的实质是通过对废水进行高温加热，经过高温加热后，废水会出现沸腾现象，废水会随着沸腾而逐渐蒸发，变成水蒸气，水蒸气经过冷却与分解又重新完成水的转变过程，转变后的水回用到相应的资源内，进而达到循环利用的目的。其中，有害物质会随着蒸发变成固体形式，逐渐残留在废液中，最后以晶体的形式向外排出。蒸发法应用领域较为广泛，在化工领域具有较高的使用价值。蒸发法还可以与其他工艺联合运用，其主要优点体现在加热速度快、可操作性强、作业处理简单、消耗能源较低等，在化工与废水处理中较为常用。相关技术人员已经将混凝沉淀技术、高效蒸发技术科学、合理地运用到脱硫废水处理中，为实现废水零排放奠定了坚实的技术基础。

 

2.3 烟道处理法

 

烟道处理方法是将废水进行技术性喷雾处理，使其雾体进入特定的烟道内，然后通过烟道蒸发的方式对废水进行处理作业，进而达到相应的要求。该方法广泛应用在食品与化工等领域，其在污水处理和排放中的应用并不多。其作业原理是将废水进行蒸发气化，通过气化形式将其从烟道内排出。同时，将有害物质以细小颗粒的形式从气流中排出，这种方式最大限度地接近零排放处理要求。

 

2.4 高级氧化技术

 

伴随着电厂废水复杂程度的不断提升，尤其是其中有机物复杂程度的不断增加，再加上环保要求的不断提升，在这种形势下，高级氧化技术得到了有效的发展。之后也有许多新型的氧化技术不断地被应用于高级氧化技术中，使得氧化技术更加的理想。其中最新的氧化技术有：光化学氧化法、臭氧氧化法、催化湿化氧化法、Fenton 法等，这种高级氧化技术是利用特殊氧化剂制备具有高级养花性能的羟基自由基，这种羟基自由基可以将废水中各种有机物进行降解，从而达到净化水质的目的。

 

2.5 膜分离法

 

膜分离法作为一种近几年迅速崛起的高效分离方法，兼有分离、浓缩、纯化、精制的功能，又有高效、节能、分子级过滤、操作简单、易于控制的特征，在水处理领域有着广泛的应用。依据截留分子量的不同，可将膜分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、正渗透膜(FO)、反渗透膜(RO)等。其中正渗透与反渗透等是当前脱硫废水膜处理的热门技术。

 

反渗透又称逆渗透，是以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过其渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到渗透液，高压侧得到浓缩液，达到分离、提纯、浓缩的目的。

 

正渗透技术依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力，自发由高水化学势(低渗透压)侧向低水化学势(高渗透压)侧进行水传递。相对于压力驱动的膜分离过程，如微滤、超滤和反渗透技术，正渗透技术可以在低压甚至无压的条件下工作，能耗较低、对污染物分离效果好、膜污染可能性低、设备操作简单。

 

3 相关技术的远景展望

 

目前，我国燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术还不够完善。其中，化学积淀法、烟道处理法、蒸发法等各自具有较为鲜明的效果。因此，我国相关技术人员应该加大对脱硫废水零排放的研发力度，国家相关部门应该对其进行大力扶持，使其能够在短时间内对燃煤电厂脱硫废水进行有效处理，提升我国污水处理能力，这对相关产业与环境整治可以起到积极的推动作用。

 

4 结论

 

随着我国综合国力的提高与经济建设的稳步发展，人们对水资源的需求日益增多，与此同时污水排放量也显著增加。污水排放行业中最为重要的是污水排放技术，它与污水排放效率密切相关。因此，本文分析了各种脱硫废水零排放技术在燃煤电厂中的实际应用，并指出其优点与不足，以期提升我国污水处理技术水平，实现水资源的循环利用，建设美丽中国。

 

参考文献:

 

【1】王 鑫 .燃煤电厂湿法烟气脱硫废水零排放处理技术研究 [J].武汉科技大学，2017，12(12)：112-113.

 

【2】佘晓利，潘卫国，郭士义，等 .燃煤电厂湿法烟气脱硫废水零排放技术进展 [J].应用化工，2018，25(1)：23-24.