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脱硫废水处理方法
湿式烟气脱硫装置可净化含有众多杂质的烟气,各种金属及非金属污染物在脱硫吸收塔中发生反应被去除,生成可溶性物质和固体物质,而未充分处理的烟气脱硫废水直接排放会对环境造成极大威胁。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺主要处理热力发电厂化石燃料燃烧产生的SO2,由于湿法烟气脱硫工艺优越的性能,其在烟气处理领域得到广泛应用,成为当今世界燃煤发电厂烟气脱硫的主导工艺。据美国环境署报道,美国已有108座燃煤电厂安装了湿式烟气脱硫装置,预测到2025年安装湿式烟气脱硫装置的燃煤电厂将占燃煤电厂总数的69%。石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水成分极其复杂,主要为重金属、酸根离子、悬浮物等。目前,各燃煤电厂的脱硫废水成分存在差异,出现这一现象主要是煤源、烟气脱硫吸收塔塔形、锅炉补给水水质、添加剂类型、操作条件不同导致的。传统的脱硫废水处理工艺采用中和、反应、絮凝及沉淀的处理方式,但对脱硫废水中高浓度的硫酸根及氯离子等未达到良好的去除效果。
近年来脱硫废水排放问题受到全世界的广泛关注,我国2006年颁布的《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997—2006)中虽未对硫酸根和氯离子等排放标准做出要求,但采用传统工艺处理的脱硫废水已不允许直接排放,所以亟待研究烟气脱硫废水的处理新工艺。目前我国脱硫废水的处理工艺主要有常规物理化学沉淀法、化学沉淀-微滤膜法、多级过滤+反渗透法。由于脱硫废水水质较差,反渗透及预处理工艺费用高,尚未得到推广。杨培秀等采用零溢流水湿排渣系统处理脱硫废水,但是受到排渣方式的限制。此外,脱硫废水的各种零排放技术作为有潜力的解决方案被提出,但鉴于零排放技术的高能源消耗强度和许多尚未解决的技术问题,不能保证其成功地长期使用。对于其他技术如离子交换和人工湿地也进行了大量探讨,但成功的前景似乎不大。综上所述,该行业仍然在寻找一个可靠的、低成本和高性能的烟气脱硫废水处理技术。


2 脱硫废水的危害
脱硫废水成分复杂,对设备管道和水体结构都有一定的影响,其危害主要体现在以下方面:
(1)脱硫废水中的高浓度悬浮物严重影响水的浊度,并且在设备及管道中易产生结垢现象,影响脱硫装置的运行。
(2)脱硫废水呈弱酸性,重金属污染物在其中都有较好的溶解性,虽然它们的含量较少,但直接排放对水生生物具有一定毒害作用,并通过食物链传递到较高营养阶层的生物。
(3)脱硫废水中氯离子浓度很高,会引起设备及管道的孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀,当浓度达到一定程度后会严重影响吸收塔的运行和使用寿命,还会抑制吸收塔内物理和化学反应过程,影响SO2吸收,降低脱硫效率;由于氯离子的存在会抑制吸收剂的溶解,所以脱硫吸收剂的消耗量随氯化物浓度的增大而增大,同时石膏浆液中剩余的吸收剂增大,使吸收剂的脱硫效率降低,还会造成后续石膏脱水困难,导致成品石膏中含水量增大,影响石膏品质。
(4)氟离子的影响与氯离子类似,但由于氟能与钙生成氟化钙而沉淀下来,所以在脱硫废水中的含量相对较少。它除了对石膏品质有所影响外,对塔体、管道的腐蚀要比氯离子小得多,但氟离子与石灰石浆液中的Al易产生一种胶状絮凝物,这种絮凝体会形成包膜覆盖于石灰石颗粒表面,使石灰石的溶解受到阻碍,影响脱硫效率。
(5)脱硫废水中高浓度的硫酸盐直接排放到环境水体中会扩散到沉积层,硫