廢水“零排放”下燃煤電廠脫硫廢水量的確定

? ??脫硫廢水量的確定不僅關系到超低排放煙氣處理系統的運行，而且直接影響脫硫廢水處理工藝的選擇、投資和運行成本。脫硫廢水量的確定需要考慮夜間脫硫漿液中氯離子含量、石膏質量控制、脫硫工藝用水水質、機組運行煤質和煙氣溫度等諸多因素。分析對影響脫硫廢水量的因素進行了深入研究，并提出了降低脫硫廢水量的措施。

關鍵詞:脫硫廢水；水量的確定；氯離子；泥漿質量；超低排放

0 引言

隨著燃煤電廠煙氣治理超低排放改造工程的推進，對煙氣中SO2排放濃度的要求越來越嚴格，對石灰石-石膏濕法脫硫系統的運行產生了重要影響。為了保證濕法脫硫系統的穩定和達標運行，必須更加嚴格地控制脫硫漿液的質量，導致一些電廠濕法脫硫系統排放的脫硫廢水量增加。同時，國務院于2015年4月正式發布《水污染防治行動計劃》，對各類污水和廢水的處理和排放提出了更高的要求。一些地方政府也相繼頒布了地方標準，對外部廢水的含鹽量提出了嚴格要求。河北省頒布的DB13/831-2006 《氯化物排放標準》提高了廢水排放中氯離子的限值(350毫克/升)。根據DB37/599-2006 《山東省南水北調沿線水污染物綜合排放標準》和DB37/676-2007 《山東省半島流域水污染綜合排放標準》等標準，從2016年1月1日起，外排水總含鹽量限值為1600mg/L，以城市中水或循環水為主要水源的企業限值為2000mg/L；北京市2013年頒布的DB11/307—2013 《水污染物綜合排放標準》規定，排入地表水體的水污染物中可溶性固形物總量不超過1600毫克/升。根據近年來實施的國內國外燃煤電廠廢水“零排放”改造項目，脫硫廢水的“零排放”處理占項目總投資的比重較大，直接關系到項目的投資和運營成本脫硫廢水量不僅要保證脫硫系統穩定運行達標，還要盡可能減少廢水排放。降低污水處理系統的投資和運行費用。降低脫硫廢水的合理排放對降低廢水“零排放”改造系統的投資和運行成本具有重要意義。

1 脫硫廢水水量的確定

1．1 氯離子含量控制

1．1．1 燃煤煤質

1．1．2 工藝水

1．2 漿液起泡的控制

1．3 石膏品質的控制

石灰石-石膏濕法脫硫工藝需要消耗大量的工藝用水。工藝用水與脫硫系統中的煙氣進行熱交換，并持續蒸發。工藝水中溶解狀態的氯化物也持續濃縮。因此，工藝水的攜帶也是脫硫漿液中氯的重要來源。調查結果表明，600兆瓦機組脫硫系統中蒸發水和石膏結晶水的總量約為100噸/小時，這種配水可視為純水(不含氯元素)。當脫硫廢水量控制在10t/h時，脫硫漿液中氯離子的質量濃度相當于脫硫工藝水濃度的11倍(110/10=11)。根據脫硫工藝水中氯離子的質量濃度，可以粗略計算出脫硫工藝水中攜帶的氯元素對脫硫漿液(廢水)中氯元素質量濃度的貢獻值。例如，脫硫工藝水中氯離子的質量濃度為1000毫克/升，脫硫工藝水中氯元素對脫硫漿液(廢水)中氯元素的貢獻值約為11000毫克/升.

脫硫系統中脫硫工藝水濃度倍數的計算是基于脫硫系統的水平衡數據，這與脫硫系統的運行條件和煙氣參數密切相關。計算時需要綜合考慮實際情況。在

2 降低脫硫廢水排放的途徑

濕法脫硫系統運行過程中，漿液起泡也是影響漿液質量和脫硫效率的重要因素。

脫硫吸收塔正常運行時，氧化空氣通過氧化風機吹入脫硫吸收塔，將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣。在此過程中，在攪拌器和噴霧漿料的作用下，氧化空氣進入液相內部并在液面上形成氣泡。當漿料的粘度較大時，粘滯力將極大地阻礙液膜中的液體流動，并且泡沫將相對穩定以形成泡沫層。隨著脫硫漿液的循環，漿液不斷吸收煙氣中的表面活性劑、粉塵、重金屬離子、油滴等雜質，表面與內層溶液之間的表面張力差增大。當局部液膜變薄時，內層表面張力較高的液體暴露出來，在液面形成張力梯度，周圍張力較低的液體會移動到防止其進一步變薄的位置，因此液膜穩定性更強，泡沫持續時間更長。

脫硫漿液發泡會對脫硫系統產生不同程度的影響。例如，在事故狀態下機組啟動或燃燒不充分，一些具有表面活性的雜質進入吸收塔，可能導致漿液氣泡甚至石灰石“堵塞”，導致漿液中毒，從而影響脫硫效率。脫硫吸收塔內漿液氣泡量大時，吸收塔內實際液位低，導致石膏氧化時間不足，亞硫酸鹽含量高，脫硫效率也達到降低；如果脫硫系統裝有增壓風機，嚴重的漿液氣泡會導致部分漿液溢流到增壓風機中，嚴重的漿液氣泡會導致葉片斷裂，影響整個脫硫系統的安全運行。

一些研究表明，漿液中SO42 -、砷、鉻、鉛和鎳的含量與漿液的起泡程度和漿液中重金屬的總量呈正相關。增加脫硫廢水排放量是控制漿液起泡的有效手段。在實際運行中，為了控制脫硫廢水的排放，可以通過添加消泡劑等手段控制漿液發泡，以保證脫硫系統的穩定運行。

3 結論

石膏中氯離子的質量濃度通常是石膏銷售和綜合利用的重要因素。JC/T 2074-2011 《火力發電廠石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統設計規程》將:一級石膏中氯離子的質量濃度限制在不超過100毫克/千克。二次石膏中氯離子的質量濃度不得超過200毫克/千克；質量濃度

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(2)盡可能增加脫硫補充工藝水水質。當循環水用作脫硫工藝用水時，循環水系統應盡量少使用含有表面活性劑性質的殺菌劑，以減少脫硫漿液的泡沫溢出。

(3)提高除塵系統的除塵效率，減少進入脫硫吸收塔的塵粒數量，避免因微小固體顆粒附著在泡沫表面而提高泡沫穩定性。

(4)嚴格控制脫硫石灰石的質量，通過控制雜質含量降低(如氧化鎂質量分數<2%)來提高脫硫漿液的質量。

(5)脫硫石膏脫水系統應進行擴建和改造，以改善石膏沖洗水水質，盡可能提高石膏沖洗效果。

(6)在保證氧化效果的前提下，減少氧化空氣量，防止過量空氣以氣泡的形式從氧化區底部溢出到漿液表面，導致吸收塔漿液泡沫增加。

(7)適當添加消泡劑。

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脫硫廢水排放量的測定是一個系統的論證過程，需要從各個方面進行考慮和論證。在實際運行中，需要將整個裝置作為一個整體來考慮，在保證脫硫系統安全穩定運行的前提下，盡可能減少脫硫廢水排放量。一般來說，泥漿的質量可以通過使用消泡劑來調節，以減少泥漿和脫硫廢水的排放。

此外，建議測量脫硫系統入口煙氣中含有氯元素，并準確測量煙氣中攜帶的氯元素對漿液中氯離子含量的貢獻。