正滲透技術(shù)應(yīng)用于脫硫廢水處理的基礎(chǔ)研究

火力發(fā)電在我國(guó)的電力領(lǐng)域仍舊占據(jù)著較為重要的地位，火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)就是提高發(fā)電效率，降低發(fā)電過(guò)程中的污染。在火力發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生一定量的廢料以及廢水，如何處理這些廢水就成為了火力發(fā)電廠日常工作重要課題，文章從電廠廢水的特點(diǎn)和治理方法出發(fā)，探討脫硫廢水處理工藝在我國(guó)火力發(fā)電廠中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：廢水治理;火力發(fā)電;脫硫廢水處理

引言：大型火力發(fā)電廠是我國(guó)電力的主要來(lái)源，也是污染的大戶之一。在綠色發(fā)展方面，環(huán)保和節(jié)能減排的擔(dān)子更多地依靠火電廠的新技術(shù)和處理方式，要注重結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對(duì)廢水進(jìn)行及時(shí)分類和處理，以免對(duì)環(huán)境造成更嚴(yán)重的污染。

1 火力發(fā)電廠廢水治理和廢水處理方式的創(chuàng)新意義

廢水治理在國(guó)內(nèi)伴隨工業(yè)發(fā)展已經(jīng)有了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，但是我們可以看到在很多地方還存在著一些問(wèn)題，比如工藝流程不夠完善，設(shè)備檢修維護(hù)不夠到位造成的處理結(jié)果不達(dá)標(biāo)，選用的處理藥品較為低劣等，針對(duì)這些問(wèn)題，筆者認(rèn)為可以通過(guò)環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和技術(shù)革新來(lái)解決。

首先，要樹(shù)立節(jié)能減排環(huán)境保護(hù)的發(fā)展意識(shí)，不能只顧眼前利益而忽視了廢水排放與治理。在沒(méi)有建立起良好的廢水排放處理和回收利用體系的火力發(fā)電廠中，廢水處理往往被視為一種“出力不討好”的行為，但是當(dāng)電廠真正將廢水完善處理納入體系之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)這一行為對(duì)電廠的發(fā)電效率有著一定的提高作用。

其次，要注重廢水處理的技術(shù)創(chuàng)新。脫硫廢水的處理需要多個(gè)流程，可以針對(duì)多個(gè)流程的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，如將中和設(shè)備、絮凝設(shè)備和沉降設(shè)備進(jìn)行集中模塊化建設(shè)，使得建設(shè)成本和處理成本都得到降低，使得廢水處理工藝得到簡(jiǎn)化。

2 火力發(fā)電廠廢水的主要來(lái)源

火力發(fā)電廠的廢水主要來(lái)源是灰場(chǎng)廢水、生活用水和工業(yè)用水三種，工業(yè)廢水的處理是本文的重點(diǎn)探討對(duì)象。工業(yè)廢水又被分為持續(xù)性廢水和非持續(xù)性廢水。持續(xù)性廢水是指在火力發(fā)電廠一天的運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，這種類型的廢水會(huì)進(jìn)行持續(xù)性排放，如工業(yè)水預(yù)處理裝置產(chǎn)生的廢水、鍋爐排污誰(shuí)以及實(shí)驗(yàn)室排水等都屬于持續(xù)性廢水。而非持續(xù)性廢水主要來(lái)自檢修時(shí)產(chǎn)生的廢水或者是沒(méi)有規(guī)律產(chǎn)生的廢水。如對(duì)設(shè)備進(jìn)行化學(xué)性清洗產(chǎn)生的廢水、油區(qū)的含油廢水等。針對(duì)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的當(dāng)前形勢(shì)，目前廢水處理工作中較為重要的是脫硫廢水的處理與合理排放。脫硫廢水是電廠使用以濕式石灰石和石膏進(jìn)行脫硫工藝而產(chǎn)生的工業(yè)廢水。脫硫廢水和電廠其它種類的廢水相比，水中的污染物含量較高，含有各種無(wú)機(jī)鹽和重金屬，對(duì)環(huán)境的損傷較大。

3 燃煤電廠脫硫廢水的來(lái)源

根據(jù)我國(guó)燃煤電廠的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù)，是最常用、最可靠、效率最高的脫硫工藝，在其它國(guó)家的脫硫處理中應(yīng)用也非常廣泛。一般情況下，鍋爐煙氣濕法脫硫過(guò)程產(chǎn)生的廢水主要是來(lái)源于脫硫塔排放廢水，在進(jìn)行濕法脫硫的過(guò)程中，煤的燃燒、石灰石的溶解等都會(huì)產(chǎn)生大量煙氣、懸浮物和雜質(zhì)，對(duì)水會(huì)造成一定污染。脫硫廢水的主要成分有過(guò)飽和的亞硫酸鹽、懸浮物和硫酸鹽以及重金屬，由于大部分物質(zhì)都是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第一類污染物，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重較強(qiáng)，因此，必須對(duì)脫硫廢水進(jìn)行有效處理以后才可以排放。

4 燃煤電廠脫硫廢水的特點(diǎn)

4.1成分較多，水質(zhì)變化較大

在經(jīng)過(guò)煤的燃燒和煙氣吸收以后，脫硫廢水的成分會(huì)不斷變化，含有鈉離子、鈣離子、氯離子、硫酸離子和各種重金屬離子，成分較多，并且隨著發(fā)電設(shè)備的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，脫硫廢水的水質(zhì)會(huì)出現(xiàn)較大變化，造成嚴(yán)重水污染。

4.2鹽含量較高

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況可知，脫硫廢水含有較高的鹽量，隨著電力供應(yīng)需求變化，含鹽量也會(huì)發(fā)生很大變化，一般變化范圍在每升三萬(wàn)毫克和六萬(wàn)毫克之間，與燃煤電廠的發(fā)電情況有著直接聯(lián)系。

4.3懸浮物含量較多

我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，脫硫廢水的主要處理工藝使石灰石一石膏濕法脫硫，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行發(fā)電情況來(lái)看，懸浮物在脫硫廢水的含量較多，最嚴(yán)重情況下，可達(dá)每升五萬(wàn)毫克，給燃煤電廠的正常運(yùn)行帶來(lái)極大影響。

4.4腐蝕性較強(qiáng)

由于脫硫廢水的成分較復(fù)雜，含有較多酸性物質(zhì)，具有較強(qiáng)腐蝕性，因此，在發(fā)電過(guò)程中，會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備、管道造成了嚴(yán)重腐蝕，是燃煤電廠目前急需解決的重要問(wèn)題。

4.5硬度強(qiáng)，易結(jié)垢

在運(yùn)用石灰石和石膏進(jìn)行脫硫處理以后，廢水中會(huì)含有大量的鎂離子、鈣離子等，并且硫酸鈣基本呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，一旦溫度升高，脫硫廢水很容易結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)硬度，使設(shè)備的使用壽命受到嚴(yán)重影響。

濾機(jī)壓濾之后，進(jìn)行沉淀物的固液分離操作。在按照脫硫廢水處理工藝的工序進(jìn)行沉淀處理時(shí)，上部分的凈水必須經(jīng)過(guò)PH值檢測(cè)和懸浮物含量檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，才可以由凈水泵向外排出，否則將按照混凝沉淀到綜合處理的工序進(jìn)行重新凈化，以達(dá)到提高水資源利用率的目的。

5 火力發(fā)電廠廢水的處理方式

5.1 廢水集中處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

預(yù)處理軟化除硬。

針對(duì)進(jìn)水鈣、鎂離子含量高的特點(diǎn)，向澄清器中投加碳酸鈉和石灰藥劑，分別與水中的鈣、鎂離子反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，產(chǎn)水進(jìn)入過(guò)濾器和離子交換器進(jìn)一步去除水中的剩余硬度和懸浮物，保證系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中不產(chǎn)生無(wú)機(jī)垢類，同時(shí)去除重金屬離子，預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入反滲透(RO)單元。

RO 鹽分預(yù)濃縮。該單元采用二級(jí)RO 對(duì)廢水鹽分進(jìn)行預(yù)濃縮，同時(shí)保證產(chǎn)品水質(zhì)量，RO 產(chǎn)生的濃水進(jìn)入正滲透MBC 單元。RO 膜采用美國(guó)陶氏SW30 系列膜產(chǎn)品。

MBC 單元鹽分深度濃縮。正滲透MBC 技術(shù)特點(diǎn)在于利用自然界的天然滲透原理：以膜兩側(cè)溶液的滲透壓差作為驅(qū)動(dòng)力，使得水自發(fā)地從原料液一側(cè)透過(guò)選擇透過(guò)性膜到達(dá)驅(qū)動(dòng)液—側(cè)。此類技術(shù)已在國(guó)外的頁(yè)巖氣返排液處理中實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。正滲透(FO)MBC 濃縮單元的主工藝包括：FO膜裝置、產(chǎn)水汲取液回收裝置、濃鹽水汲取液回收裝置、產(chǎn)水精處理系統(tǒng)(RO 系統(tǒng))等。此外還配置了凝結(jié)水、循環(huán)冷卻水、阻垢劑加藥、化學(xué)清洗等輔助裝置。FO 膜采用美國(guó)Oasys 公司的8 英寸膜。該單元將RO 系統(tǒng)預(yù)濃縮后得到的含鹽水鹽分濃縮至200g/L 左右，隨后進(jìn)入結(jié)晶干燥單元，將結(jié)晶干燥單元的處理規(guī)模降至最小。

編輯：趙凡