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火力发电厂烟气脱硫废水处理及系统工艺设计
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电厂脱硫废水技术总结
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1 国内外脱硫除尘及废水处理技术发展的严峻形势和应用前景
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭在中国能源结构中的比例高达76.2%，我国排放的SO2 90%均来自于燃煤。近几年，我国虽然采取了排污收费政策，但每年的SO2排放量仍超过2000万吨，酸雨污染面积迅速扩大，对我国农作物、森林和人体健康等方面造成巨大损害，也成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，因此，对SO2排放的控制已势在必行。
烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制二氧化硫污染的主要技术手段。国外烟气脱硫技术研究始于十九世纪五十年代，目前已有数千套烟气脱硫装置投入运行。在成功地控制了二氧化硫污染的同时，各发达国家已形成烟气脱硫相关环保产业。我国自60年代就开始了零星的烟气脱硫研究，80年代后期开始列为重点课题，但由于燃煤这部分烟气流量大，SO2浓度低，技术难度较大，到目前为止，较大机组的国产化脱硫设备仍无较大突破。目前，通过国外技术的引进、吸收和消化，已在近年来建成了多座具有工业规模、行之有效的脱硫示范装置，为我国脱硫市场的快速发展奠定了基础。
在1998年1月国务院以国函〔1998〕5号文批复的国家环保局制定的《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》中要求“两控区”内火电厂做到：到2000年达标排放；除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区及近郊区新建燃煤火电厂；新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设施；现有燃煤含硫量大于1%的电厂，要在2000年前采取减排措施；在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他有相应效果的减排二氧化硫措施。另外，新修订的“大气法”对SO2的排放要求更加严格。
2 国内外脱硫除尘废水处理技术综述
锅炉烟气湿法脱硫（石灰石/石膏法）过程产生的废水来源于吸收塔排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。
石灰石—石膏法是目前使用中最广泛的一种烟气脱硫法，它能高效脱除烟气中的硫。脱硫FGD的废水必须综合考虑如下污染物的去除效率和程度：
1）pH值（随FGD流程不同有差异，一般为1～6.5）；
2）浮物固体成分及含量；
3）石膏过饱和度；
4）重金属含量。
对于湿法烟气脱硫技术，一般应控制氯离子含量小于2000mg/L。脱硫废液呈酸性（pH4～6），悬浮物质量分数为mg/L，一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物脱硫废水，属弱酸性，故此时许多重金属离子仍有良好的溶解性。所以，脱硫废水的处理主要是以化学、机械方法分离重金属和其它可沉淀的物质，如氟化物、亚硫酸盐和硫酸盐。
2.1 现行国外典型脱硫除尘废水处理技术
国内现行的典型废水处理方法均是基于脱硫除尘废水的排放特征衍生而来，针对不同种类的污染物，其各自的去除机理如下：
1）酸碱度调节（去除）
先在废水中加入石灰乳或其它碱性化学试剂（如：NaOH等），将pH值调至6～7，为后续处理工艺环节创造良好的技术条件，同时在该环节可以有效去除氟化物（产品CaF2沉淀）和部分重金属。然后加入石灰乳、有机硫和絮凝剂，将pH升至8～9，使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉淀。
2）汞、铜等重金属的去除
沉淀分离是一种常用的金属分离法，除活泼金属外，许多金属的氢氧化物的溶解度较小。故脱硫废水一般采用加入可溶性氢氧化物，如氢氧化钠（NaOH），产生氢氧化物沉淀来分离重金属离子。值得一提的是，由于在不同的pH值下，金属氢氧化物的溶度积相差较大，故反应时应严格控制其pH值。
在脱硫废水处理中，一般控制pH值8.5～9.0之间，在这一范围内可使一些重金属，如铁、铜、铅、镍和铬生成氢氧化物沉淀。对于汞、铜等重金属，一般采用加入可溶性硫化物如硫化钠（Na2S），以产生Hg2S、CuS等沉淀，这两种沉淀物质溶解度都很小，溶度积数量级在10-40～1050之间。
对于汞使用硫化钠，只要添加小于1mg/LS2-‑，就可对小于10μg/L浓度的汞产生作用。为了改善重金属析出过程，制备一种能良好沉淀的泥浆，一般可使用三价铁盐如FeCl3及一般为阴离子态的絮凝剂。通过以上两级处理，即可使重金属达标排放。以加拿大Lam bton电厂为例，一般脱硫废水处理工艺见图1。
图1&&加拿大Lam btom电厂脱硫废水处理工艺还有一些工艺，以Ca(OH)2代替NaOH，反应过程中同时产生CaF2、CaSO3、CaSO4沉淀物，以分离氟化物、亚硫酸盐、硫酸盐等盐类物质。采用Steinmullerj技术的波兰RAFAKO公司认为，使用Ca(OH)2溶液，通过加絮凝剂、助凝剂还可沉淀CaCl2分离Cl-。另外，德国一些公司，使用同样有选择作用的TMT（Trimer～capto-trianzin）替代Na2S来沉淀汞，这种工艺相对操作简单。德国BABCOCK公司典型脱硫废水处理工艺流程如图2。
图2&&德国BABCOCK公司典型脱硫废水处理工艺2.2国内现行典型脱硫除尘废水处理技术综述
在消化、吸收和引进国外先进脱硫技术的基础上，随着环境保护工作的逐年加强，脱硫除尘废水的稳妥达标处理也日益得到高度关注，结合国内电厂脱硫废水的实际情况：
1）湿法脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，pH值低于5.7；悬浮物高，但颗粒细小，主要成分为粉尘和脱硫产物（CaSO4和CaSO3）；
2）含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等；还有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金属离子。
由此国内的处理技术基本基于如上废水的排放性质，采用物化法针对不同种类的污染物，分别创造合宜的理化反应条件，使之予以彻底去除，基本分为如下几个主要反应步骤：
1）先行加入碱液，调整废水pH值，在调整酸碱度的同时，为后续处理工艺环节创造适宜的反应条件；
2）加入有机硫化物、絮凝剂和适量的助凝剂，通过机械搅拌创造合适的反应梯度使废水中的大部分重金属形成沉淀物并沉降下来；
3）通过投加的絮凝剂和适宜的反应条件，使得废水中的大部分悬浮物沉淀下来，通过澄清池（斜板沉淀池）予以去除；
4）加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排，其大致的工艺处理流程见图3。
图3& &脱硫除尘废水处理工艺流程（国内）脱硫废水处理包括以下4个步骤：
1）废水中和
反应池由3个隔槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其pH值可从5.5左右升至9.0以上。
2）重金属沉淀
Ca（OH）2的加入不但升高了废水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金属离子生成氢氧化物沉淀。一般情况下3价重金属离子比2价离子更容易沉淀，当pH值达到9.0～9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应，生成难溶的CaF2；与As3+络合生成Ca（AsO.3）2等难溶物质。此时Pb2+、Hg2+仍以离子形态留在废水中，所以在第2隔槽中加入有机硫化物（TMT—15），使其与Pb2+、Hg2+反应形成难溶的硫化物沉积下来。
3）絮凝反应
经前2步化学沉淀反应后，废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，所以在第3隔槽中加入一定比例的絮凝剂FeClSO4，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来，在废水反应池的出口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂，来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀，使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉积的絮状物，同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。
4）浓缩/澄清
絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清/浓缩池中，絮凝物沉积在底步并通过中立浓缩成污泥，上部则为净水。大部分污泥经污泥泵排到灰浆池，小部分污泥作为接触污泥返回废水反应池，提供沉淀所需的晶核。上部净水通过澄清/浓缩池周边的溢流口自流到净水箱，净水箱设置了监测净水pH值和悬浮物的在线监测仪表，如果pH和悬浮物达到排水设计标准则通过净水泵外排，否则将其送回废水反应池继续处理，直到合格为止
TA的每日心情开心 12:39签到天数: 18 天[LV.4]偶尔看看III
好东西要分享，谢谢楼主，学习了
TA的每日心情开心5&小时前签到天数: 86 天[LV.6]常住居民II
学习了，多谢分享！
TA的每日心情开心 11:09签到天数: 1 天[LV.1]初来乍到
顶&&好帖子&&
TA的每日心情开心 10:54签到天数: 2 天[LV.1]初来乍到
感谢分享。。
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精彩顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶
该用户从未签到
文章很精彩，现在最大的问题是含有重金属的污泥怎么处理。可否提炼回收？杜绝二次污染
TA的每日心情奋斗 16:40签到天数: 150 天[LV.7]常住居民III
我厂现在也再加强废水处理！
TA的每日心情难过 20:40签到天数: 406 天[LV.9]以坛为家II
文章很好，简单易懂
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路过，学习了
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好东西，学习了
TA的每日心情开心 09:37签到天数: 91 天[LV.6]常住居民II
好文章，学习了脱硫废水确实很重要。
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电厂湿法脱硫废水的处理工艺
第一间了解环保设备最新价格，了解环保市场价格动态，公布最新环保市场供求信息；为工程公司和采购商提供最新供求渠道；为设备供应商提供最佳交易平台！目前，国内外燃煤或燃油电厂所采用的烟气脱硫工艺的选择取决于烟气量、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量、脱硫率、脱硫剂的供应条件以及电厂的地理条件、副产品的利用率等因素。烟气脱硫的方法很多，根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法三种。吸收法是净化烟气中SO2 的最重要的、应用最广泛的方法。吸收法通常也称为湿法烟气脱硫。湿法脱硫工艺所产生的废水即为脱硫废水，直接排放将污染水体，造成二次污染，必须要对脱硫废水进行处理，以满足环保要求。1、电厂脱硫废水来源　　电厂多数脱硫装置采用烟气石灰石—石膏湿法脱硫工艺。该工艺主要由石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理系统组成。　　脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中，会富集重金属元素和Cl-等，一方面加速脱硫设备的腐蚀，另一方面影响石膏的品质，需要及时将废水排放。因此，在运行中需要严格控制氯离子浓度不能超过这个极限，否则泵叶轮会受到损坏[2]。为控制脱硫塔脱硫浆液中Cl-以及重金属离子的浓度，石膏浆液旋流器的溢流除一部分返回脱硫塔外，其它则进入废水处理系统 。2、电厂脱硫废水处理工艺流程　 & 脱硫废水处理系统包括废水处理、加药、污泥处理3个部分。废水处理系统主要由废水箱、三联箱、澄清池、排泥泵、出水箱、清水泵、风机、脱水机等部分设备组成。2.1废水处理　　脱硫废水→废水箱→废水泵→ pH中和箱→沉降箱→絮凝箱→澄清器→ 出水箱→出水泵→达标排放　　脱硫废水中的杂质除了大量的Cl-、Mg2+之外，还包括：氟化物、亚硝酸盐等;重金属离子，如：Cu2+、Hg2+等;不可溶的CaSO4及细尘等。为满足废水排放标准，需配备相应的废水处理装置。2.2废水加药2.2.1石灰浆加药系统　　CaO粉末→石灰乳制备箱→石灰乳输送循环泵→石灰乳计量箱→石灰乳计量泵→中和箱　　在中和箱中，废水的pH值采用加石灰乳的方式调升至9.5～11(根据现场调试确定)的范围，此过程大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来。2.2.2 FeClSO4加药系统　　有机硫药液→液体抽吸器→有机硫贮存箱→有机硫计量泵→去沉降箱　　反应槽中不能以氢氧化物形式沉淀的重金属，采用加入有机硫药液，使残余的重金属与有机硫化物形成微溶的化合物，以固体的形式沉淀出来。2.2.3助凝剂加药系统　　助凝剂固体颗粒→助凝剂制备箱→助凝剂→计量箱→助凝剂计量泵→絮凝箱　　在絮凝系统中，加入絮凝剂(FeClSO4)，形成氢氧化物Fe(OH)3小粒子絮凝物;为了使沉淀颗粒长大更易沉降，向废水中加入助凝剂，助凝剂使沉淀物表面张力降低，使其形成易于沉降的大粒子絮凝物。2.2.4盐酸加药系统　　HCL → HCL贮存箱 → HCL计量泵 → 出水箱。　　从澄清/浓缩池上部集水箱中出来的澄清水流入清水箱中，连续检测排放水的pH值，pH值超过最高限9时，向废水中加入盐酸，调节pH值到6～9范围后回收用于电厂调湿灰渣用或者排放。2.3污泥处理　　澄清器排泥→ 污泥贮存箱→污泥排出泵→板框压滤机→泥饼外运　　澄清器底部的污泥，被收集在污泥贮存箱内，通过高低压污泥排放泵压入板框式压滤机，压成泥饼定期由卡车送到灰场贮存。滤液自流入滤液箱，经滤液泵返回到中和箱内。&3、电厂脱硫废水控制系统概述废水处理系统每天运行24污泥脱水系统每天运行8整个废水系统设单独的PLC控制系统的运行，对加药系统、石灰浆配制系统、污泥压滤机、各相关泵、搅拌器、箱体以及管道阀门进行控制，完成对系统的全程启、停、联锁、保护、报警、顺控、闭环控制等功能，整套系统的启动操作和停机是自动的。4、结语总之，脱硫废水处理系统能够通过沉淀、絮凝、澄清等相关步骤及程序能有效去除其中的重金属、悬浮物等，调节pH值至合适的范围内，以达到国家排放标准。并且，这项废水处理技术工艺实现全流程PLC控制，操作简单、可靠，可以达到脱硫废水处理的理想效果。环保人必需关注的公众号品牌推广、商务合作：
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