在我国,热电厂生产和设计中要求设置脱硫装置。在各种烟气脱硫工艺中,石灰石湿法脱硫是应用*广泛的烟气脱硫工艺。优点是石灰石来源丰富且廉价、运行可靠性高,其煤种范围广、脱硫效率大、系统可用效率高、吸收剂利用率高。但是在脱硫会在生产运行过程中产生废水(即脱硫废水),因此,脱硫废水处理将成为火力发电厂设计、生产和科研中的一个环境问题。 1. 烟气脱硫废水水质特点 　　烟气脱硫废水的水量与脱硫工艺、脱硫系统以及烟气成分等因素有关。脱硫废水中的杂质主要来源于烟气和脱硫剂。由于煤中含有包括重金属元素在内的多种元素,如F、C1、Cd、Hg、Pb、Ni、As和Cr等,这些元素在燃烧过程中产生了多种化合物,这些化合物一部分随炉渣排除炉膛,另外一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔,溶解于吸收浆液中。 　　综合比较火力发电厂脱硫废水的水质,脱硫废水的水质特点如下: 　　1)脱硫废水呈弱碱性,pH值一般为4~6,明显低于国家规定的《污水综合排放标准》中pH值为6~9的排放标准。 　　2)悬浮物含量高,脱硫废水中的悬浮物主要是石膏颗粒、二氧化硅,以及铁、铝的氢氧化物。 　　3)脱硫废水中的阳离子为钙、镁等离子,含量极高,铁、铝含量较高,其他重金属离子含量不高,但大多数都超过了国家规定的《污水综合排放标准》中规定的排放指数。 　　4)脱硫废水中的阴离子主要有Cl-、SO42-、SO32-、F-等。 　　5)化学耗氧量与通常的废水不同,在脱硫废水中,形成化学耗氧量的主要因素不是有机物,而是还原态的无机物连二硫酸盐。 2. 烟气脱硫废水处理方法和工艺 　　烟气脱硫废水处理方法: 　　根据脱硫工艺的实际情况,脱硫废水的处理方法综合起来主要有如下3种:①将脱硫废水与经浓缩的副产品石膏混合后排至灰场堆放。这种方法适用于石膏副产品不综合利用的湿法脱硫工艺系统。②将脱硫废水在电除尘器和空气预热器之间的烟道中完全蒸发,所含固态物与飞灰一起收集处理。这种脱硫废水处理方法因条件限制在我国很少采用, ③设置专门的脱硫废水处理系统,处理后的水质满足国家规定的《污水综合排放标准》中规定的排放指标。为了石膏的综合利用,提高经济性,很多新建的工程都要求将石膏进行综合利用。 　3. 烟气脱硫废水处理工艺 　　1)中和。中和处理的主要作用包括两个方面:①发生酸碱中和反应,调整pH值为6~9的排放标准;②沉淀部分重金属,使重金属生成氢氧化物沉淀。常用的碱性中和药剂一般有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钠等,其中石灰因来源广、价格低、效果好而得到广泛应用。 　　2)沉淀。研究结果表明,随着废水中pH值的升高,废水中重金属的含量逐渐降低。当废水中pH值为9时,除镉和汞未达到排放标准、需要采用进一步处理外,其余重金属的去除*好效果,其浓度均低于排放标准。由于脱硫废水中含有一定量的铁、铝等金属离子,在碱性条件下生成氢氧化物沉淀,使某些沉淀的重金属离子被金属氢氧化物吸附而共沉。试验表明,经过硫化物沉淀处理后,各种重金属离子的浓度进一步下降,尤其镉和汞的浓度大幅度下降。硫化剂可采用有机硫化剂、硫化钠、硫化氢或硫化亚铁。国内电厂一般采用有机硫化剂TMT15,但采用硫化钠也能达到较好的处理效果。 　 3)混凝。由于脱硫废水中悬浮物含量高,化学沉淀时必须同时进行混凝处理。在去除悬浮物和胶体等杂质的同时,混凝生成的活性絮体共同沉淀可以吸附水中析出的细小金属氢氧化物,增加金属氢氧化物去除的速度和效率。在脱硫废水的混凝处理中,可以采用铁盐和高分子絮凝剂。 　　4)*终中和。在沉淀分离完成后,由于废水中pH值大于9,超过了排放标准,因此需要进行后续加酸中和。一般采用一定浓度的工业盐酸进行中和处理。 　　5)泥浆脱水处理。一般均对澄清池底部的污泥高度进行监测,当污泥高度超过设定范围时,用泵将泥浆送入压滤机进行脱水,然后装车外运。 　　6)氟的处理。脱硫废水中的氟化物主要来源于煤燃烧后产生的HF,其含量于煤质关系很大。一般采用直接加入石灰的方法对氟离子进行处理,即在调节废水pH值时选用石灰作为碱化剂进行除氟处理。同时,由于脱硫废水含有一定量的镁、铁、铝等金属离子,在碱性条件下生成氢氧化物沉淀。因此,当采用石灰处理时通过一下3个方面将氟离子除去:Ca(OH)2于F-直接反应生成CaF2而沉淀下来;Mg(OH)2絮凝物吸附F-;氟化物于Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀物共沉淀。研究表明,当石灰的投加质量浓度为900mg/L时,水中氟离子质量浓度可降至10mg/K以下。 　　7)COD的处理。在脱硫废水中,形成化学耗氧量的因素不是有机物,而是还原态的无机离子,主要是连二硫酸盐,可通过氧化降低其含量。氧化剂通常采用空气。系统曝气在废水箱完成,曝气时间为6~8h,气水比为2:1.曝气装置采用母管支管结构。实践表明,脱硫废水经曝气处理后,COD去除率可达8%~10%。目前还可以采用专用的吸附剂或专用树脂来吸附脱硫废水中的COD,吸附饱和的吸附剂或树脂能够再生循环利用,反复进行吸附处理。处理脱硫废水中的COD的另外一种方法是酸解,即向脱硫废水中加入无机酸,在酸性条件下加热废水,使其中的连二硫酸、氮硫化合物分解。