燃煤电厂FGD系统脱硫废水零排放工艺应用现状研究

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【摘  要】当前各燃煤电厂比较常用的处理方法是将电厂运行产生的工业废水、循环水以及排污水等排入脱硫系统之中，再对脱硫系统排出的废水进行二次处理，最终实现废水零排放。本文综合查找多方资料，配合实际调研，将对燃煤电厂常采用的几种脱硫废水零排放的工艺应用现状进行探讨。

【关键词】脱硫废水;零排放工艺;应用现状

引言

脱硫废水，在燃煤电厂中一般指的是从FGD系统中吸收塔内排出的包含多种杂质（例如悬浮物、硫酸盐、过饱和亚硫酸盐和其他重金属）的排放废水。在这废水中有好多杂质都是我国环保标准中必须严格把控的第一类污染物。燃煤电厂对于这种脱硫废水的处理，传统常规的工艺是按照中和--絮凝--沉降--澄清顺序进行处理，这一整套的处理过后排除水可达到排放标准，而且整个系统仍然正常运行。此时的排除水中已经充分降低了脱硫废水的浑浊、重金属大量减少、水的硬度有所降低，但是其中的含盐量仍然很高。

一、脱硫废水多效蒸发结晶工艺（以金堂电厂2×600MW机组为例）

（一）工艺原理：该机组利用石灰石-石膏湿法烟气脱硫，其中蒸汽多效蒸发装置为单独的装置。工艺流程为脱硫废水先流过三联箱和初级澄清器，进行一次处理，再流过二级反应器（此时在反应器中加入了纯碱将废水软化），进入二级澄清器和过滤器，最后流进多效蒸发器中进行洁净处理。处理后的水可以直接回厂重新利用。该工艺流程如下图1。

（二）多效蒸发结晶工艺应用状况

根据调研数据显示，多效蒸发装置处理脱硫废水的成本约为50元/吨，其运行状况相对良好。但是该技术也存在些许问题，例如会产生固体废弃物;蒸发器连续运行的时间尚未明确，对其防腐等问题的考虑尚不周全，需要时间的考验;结晶盐可作为工业盐使用，但无法保证绝对安全。

二、机械闪蒸压缩法（MVC）

（一）工作原理：在蒸汽压缩机中对蒸汽进行压缩使之产生二次蒸汽，利用二次蒸汽足够的热量和温度，使其作为充足热源对脱硫废水进行蒸发。这种压缩法不需要提供外在的蒸汽，仅靠整个系统自身的循环就可以实现蒸发和浓缩的目的。该技术是通过可编程逻辑控制系统和组态软件等进行系统温度、压力、马达转速等因素的准确控制，以维持蒸发器的稳定、高效工作。因为该过程是对二次蒸汽这种自身热量的充分利用，而压缩机则只需提供相对少量的能源，就可以使整个系统对蒸发能量的需求量得到满足。相比于传统常规的蒸发器，使用MVC蒸发器可以节省近三分之二左右的能源，整个系统的占地面积也可以减少一半以上。下图2是MVC蒸发器的工艺流程图。

（二）MVC技术的优点

在对脱硫废水进行处理的最后环节是有蒸馏水出水和浓液出水的，一般在这个时候都会进行能量回收来保证将热量的消耗程度降到最低。在此环节经处理排出的蒸馏水，其纯度能够达到90%或者以上。而且这套系统还有另一个显著优点，整套系统属于全封闭式的系统，这样能够确保热量只在系统内部进行循环，从而使不必要的能耗达到最低。

由相应的调研数据了解到，该套系统处理脱硫污水时消耗的电量为25度/吨。同时MVC技术使用的是全自动模式，管道的外部薄膜可以自行蒸发。此外，污水处理后的积垢也较易清理，对清洗剂的消耗车本约为10块钱/吨。

（三）VC技术的适用范围

MVC技术广泛应用于燃煤电厂的脱硫废水零排放工艺中，同时对于其他一些难处理的废水，比如渗滤液这样的高盐高有机物废水、制药废水等高浓度有机废水、或者电镀废水。

三、烟道喷雾蒸发工艺（以焦作万方电厂2×350MW机组为例）

（一）工艺流程介绍

该机组采用的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫[1]，但是其在脱硫废水的处理方法中，不同于传统三联箱进行加药的方法，而是对废水进行电絮凝之后，流入初级反应池（加石灰乳进行沉淀），然后流进二级反应池（加熟石灰、纯碱进行澄清处理），流出之后加弱酸进行PH调节，最后进行膜浓缩和烟气余热蒸发处理。

此工艺过程中的重点是废水的电絮凝反应以及二级反应池中的处理，通过双膜浓缩和烟气蒸发最终实现了零排放[2]。如下图3。

（二）该技术的特点

该设备的整体工艺系统和设备运营相对安全稳定，但是处理脱硫废水的量尚未达到设计标准。

1.技术特点：烟道喷雾技术系统相对较为简单[3]，因此从设计--施工--投入使用这一过程的投资金额相对较少;同时在这一处理废水技术使用过程中没有采用三联箱工艺，这将整体设备的占地面积大大缩小;此外在二级沉淀池中使用的药剂量较少，这样就有效避免了传统工艺中产生大量泥饼的问题，同时也降低了工艺过程中的运行成本。

2.该技术存在的问题：为了让脱硫废水充分汽化，在空预器和除尘器之间有很长的一段距離（大于八米），这一硬性条件在我国很多燃煤电厂中都无法实现;处理废水蒸汽的温度不得低于120摄氏度，需要将烟道喷口安装在空预器之前，该方案尚未研究出来;从二级反应池开始的氯离子就发生迁移，目前尚未分析出这对除尘器的正常使用有无影响[4];电絮凝中要密切关注废水酸性，过大就会对极板造成腐蚀。

四、结束语

通过对几种脱硫废水零排放工艺流程的介绍，发现其各有特点，因此在各个燃煤电厂选择和使用这种工艺时，一定充分结合电厂自身的实际情况，严格依据国家标准，制定出适合本企业使用的技术，以及脱硫废水零排放的工艺方案。

参考文献：

[1]周洋，许颖.燃煤电厂FGD系统脱硫废水零排放工艺应用现状研究[J].广东化工，2016，43（11）：140-142.

[2]胡石，丁绍峰，樊兆世.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究[J].洁净煤技术，2015（2）：129-133.

[3]邢铁辉，熊斌，杨宏斌.浅谈燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].电站系统工程，2012（6）：73-74.

[4]郜瑞莹，林建中.燃煤电厂脱硫废水零排放工艺路线研究[J].南方能源建设，2018（12）：146-147.

（作者单位：山东省核工业二七三地质大队）

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