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【摘 要】脱硫废水是湿法脱硫装置的重要组成部分，是改善吸收塔浆液品质的重要手段；对脱硫废水处理装置在运行控制中存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决办法，可为脱硫装置的研究、设计和运行人员提供有益的参考。
【关键词】脱硫废水；处理装置；现状；优化建议
一、脱硫废水处理系统概述
（1）、湿法脱硫装置排放脱硫废水的目的
脱硫废水处理系统是湿法脱硫装置的重要组成部分，为了保障脱硫设施连续高效运行，需不定期向吸收塔外排出部分杂质，以维持吸收塔内各成组分的平衡：
1、降低吸收塔内氯、氟等离子浓度
在脱硫装置的实际运行过程中，石灰石浆液吸收二氧化硫的同时，也与烟气中氯化氢、氟化氢等气态污染物发生反应，使得吸收塔内氯、氟等离子浓度不断升高。此外，随着脱硫反应的不断进行，塔内浆液浓度也不断浓缩，被喷淋浆液捕集的烟尘中所含离子不断溶出，塔内离子浓度不断升高。
国内外研究结果表明，浆液中的氯、氟、汞、锌等离子可在一定程度上抑制石灰石的溶解，降低脱硫装置的脱硫效率。氯离子还可与钙离子结合生成氯化钙，堵塞石膏晶体之间的通道、甚至影响石膏的晶体性能，导致石膏粒径偏小[6]，造成石膏含水率偏高。从塔内排出部分浆液可有效控制塔内氯、氟等离子浓度在合理范围内，保障脱硫设施的高效稳定运行。
2、减少吸收塔内固体杂质的含量
在吸收塔内，石灰石浆液在吸收二氧化硫的同时，也捕集了部分未被除尘器脱除的微细粉尘颗粒；此外，受纯度影响，石灰石中所含杂质也随石灰石浆液进入吸收塔。随着脱硫反应的进行，塔内的杂质含量不断累积，不仅增加了塔内设备的磨损，还会导致脱硫效率下降，石膏纯度降低、含水率增加，给脱硫装置的高效运行和石膏的外运及综合利用产生不利影响；为了保障脱硫设施的高效运行，也需要通过脱硫废水向吸收塔外排出部分固体杂质。
（2）、典型的脱硫废水处理工艺流程
在吸收塔内，脱硫废水主要从石膏旋流器的溢流排出至脱硫废水处理系统，部分脱硫装置还增设了废水旋流器；部分学者对脱硫废水的水质进行了分析和统计，其水质特点为：pH值为4-6，含有大量的悬浮颗粒，一定浓度的氯化物、氟化物和少量的重金属离子，和厂内工业废水、生活污水的水质有明显差异。
国内外脱硫废水处理主要有灰场堆放、蒸发填埋和处理后达标排放。目前大部分燃煤电厂已无灰场，而蒸发填埋的成本较高，国内脱硫废水基本采取处理后达标排放。
二、脱硫废水处理装置运行中的现状
目前国内燃煤电厂湿法脱硫装置废水处理系统绝大部分采用传统的化学沉淀法。但整体投运率很低。国电集团环保评价小组2010年上半年对集团公司内多家电厂废水系统的现场评价得出结论：虽然电厂各种废水处理设施齐全，但部分系统和设备未正常投运，设备维护不及时，设备缺陷多。造成废水系统设备投运率低的主要原因有如下几点：
（1）、运行成本问题
国内普遍采用化学沉淀法处理湿法脱硫废水，处理过程中必须不断投加各种药剂，因此加药量是处理效果是否合格的关键因素。脱硫废水处理中所用的药剂主要有盐酸、石灰粉、TMT15、硫酸氯化铁和PAM。TMT15和PAM大多为进口，市场价格较高。石灰乳配置的工作量大，人工成本较高。据调查，2台300MW机组脱硫废水处理药剂年运行费用大约为60～70万元。
（2）、运行环境及设备问题
混凝沉淀法主要设备包括石灰乳制备装置、计量泵、刮泥机、排泥泵、板框压滤机或离心脱水机，以及其他仪表等设备。其中计量泵、仪表大部分为进口设备，对维护要求较高，故障之后维修周期较长。石灰乳需要人工配置，操作环境较差，受介质影响设备故障率较高；污泥处理所用的板框压滤机或离心脱水机操作较为复杂，对运行人员的操作要求高，而且运行之后的冲洗程序较为繁琐，泥饼的后续处理也是难题，故投运率较低。另外，许多电厂的脱硫废水处理系統中设备积泥堵塞，其中有设备运行过程中的积泥和不适当的设备停用引起的积泥。后者通过运行管理可以得到解决，而前者则因设备本身的设计缺陷造成，运行中难以解决。
（3）、处理排放问题
目前国内电厂湿法脱硫废水执行的排放标准为《燃煤电厂石灰石一石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T997-2006）与《污水排放综合标准》（GB8978-1996）对比，除化学需氧量和氟化物外，其余污染物排放均执行一级排放标准。在脱硫系统运行中为维持系统水平衡，会采用除雾器冲洗水等方式来弥补烟气吸热而产生的蒸发水损失。从经济运行角度出发，脱硫冲洗水绝大部分采用电厂循环水排污水，因此氯离子在脱硫运行过程中富集。脱硫废水中含有较高的氯离子，并且无法经过化学沉淀处理，因此脱硫废水处理后也往往无法直接排放或者利用，这是造成脱硫废水系统投运率较低的关键原因。
（4）、控制依据存在的缺陷
氯离子浓度过高会对脱硫设施的脱硫效率和主要设备产生不利影响，但仅根据氯离子的浓度来判断脱硫废水的排放存在较大的缺陷。目前我国燃煤电厂实际燃烧的煤种普遍存在低氯、低发热量、高灰分问题；烟气中的氯含量远低于设计值，但除尘器的出口烟尘浓度超出设计值的现象较为普遍。在脱硫装置的运行过程中，塔内浆液普遍存在氯离子浓度较低，但固体杂质含量较高的问题。对某电厂脱硫装置的吸收塔浆液和真空脱水机末端石膏的取样分析结果表明，塔内的氯离子浓度远小于设计值，但塔内浆液的杂质含量较高，石膏纯度和含水率明显高于设计值。
三、提高脱硫废水处理装置的运行措施
（1）、对排入渣溢水进行处理
由于脱硫废水和渣溢水的水质特点比较接近，2套处理系统的处理工艺也基本相同，都加入了絮凝剂及助凝剂，达到了去除悬浮物和沉淀重金属的目的。国内部分电厂锅炉除渣系统采用水力除渣，燃煤在锅炉中燃烧后产生的炉渣，经捞渣机和碎渣机打捞、破碎后用水力送至渣浆泵前池中。电厂将少量脱硫废水排入渣溢水中，跟踪Cl-含量，几个月分析数据表明，Cl-含量基本在1000mg/L以下，脱硫废水的Cl-对渣溢水系统设备运行不会产生影响，重金属排放也达到一级标准。 （2）、旋流系统优化
将石膏浆液旋流器布置在高标高的楼层，废水旋流器布置在低标高楼层，对处于二者之间的废水给料箱、废水给料泵，可根据脱硫工程具体情况进行优化设计和布置。当石膏浆液旋流器溢流与废水旋流器入口标高之差产生的静压能克服废水旋流器入口压力与管道水头损失之和时，石膏浆液旋流器的溢流可自流进入废水旋流器，因此可撤去废水给料箱和废水给料泵2台设备。当石膏浆液旋流器溢流与废水旋流器入口标高之差产生的静压不能克服废水旋流器入口压力与管道水头损失之和时，可以通过废水给料泵从石膏旋流器溢流浆液箱取废水，从而省略废水给料箱和搅拌器，降低废水旋流分离系统的运行成本。
（3）、污泥管道系统优化
脱硫废水经过加药絮凝处理后，沉淀的污泥需要进行压滤处理。污泥管道容易堵塞，不易清洗。为防止污泥输送管道堵塞，可在初沉池、澄清池底部的污泥排放管道出口设压缩空气系统，必要时采用压缩空气进行反吹洗。中和箱、沉淀箱、絮凝箱采用一体化制作（三联箱），共用一根排空和溢流管，为防止排空管道堵塞，也可以设置排空管压缩空气反冲洗管路。同时，可以将中和箱、沉降箱、絮凝箱底部污泥排入澄清污泥浓缩池中心筒内，清水箱、消灰溶解箱、消石灰计量箱底部污泥排入地坑，用泵抽至澄清污泥浓缩池中心筒内。这样的设计有利于污泥管道的排空和冲洗，尽可能解决管道堵塞问题。
四、结语
总而言之，脱硫废水处理系统是石灰石-石膏湿法脱硫装置的重要组成部分，是降低吸收塔浆液氯、氟等离子的浓度和其它固体杂质含量的重要手段。通过对脱硫废水系统的全面改造和提升，保证了脱硫废水处理系统能够保持在较长的时间内连续、稳定运行，对脱硫系统浆液环境的改善起到了很大的促进作用。为满足环保要求，各电厂应提高对脱硫废水处理的重视程度，根据电厂的实际情况，选择适合本电厂的废水处理工艺，并对脱硫废水处理系统设计和运行进行合理优化，定期排放处理脱硫废水，以满足脫硫系统正常运行的要求。
参考文献：
[1]杨发祥.浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺[J].中国高新技术企业，2010（4）：105-106.
[2]罗晔，叶琦哲.燃煤电厂脱硫废水综合利用探讨[J].中国资源综合利用，2009（10）：30-31.
[3]徐庆国.火电厂脱硫废水零排放[J].科技资讯，2009（35）：71.
【关键词】脱硫废水；处理装置；现状；优化建议
一、脱硫废水处理系统概述
（1）、湿法脱硫装置排放脱硫废水的目的
脱硫废水处理系统是湿法脱硫装置的重要组成部分，为了保障脱硫设施连续高效运行，需不定期向吸收塔外排出部分杂质，以维持吸收塔内各成组分的平衡：
1、降低吸收塔内氯、氟等离子浓度
在脱硫装置的实际运行过程中，石灰石浆液吸收二氧化硫的同时，也与烟气中氯化氢、氟化氢等气态污染物发生反应，使得吸收塔内氯、氟等离子浓度不断升高。此外，随着脱硫反应的不断进行，塔内浆液浓度也不断浓缩，被喷淋浆液捕集的烟尘中所含离子不断溶出，塔内离子浓度不断升高。
国内外研究结果表明，浆液中的氯、氟、汞、锌等离子可在一定程度上抑制石灰石的溶解，降低脱硫装置的脱硫效率。氯离子还可与钙离子结合生成氯化钙，堵塞石膏晶体之间的通道、甚至影响石膏的晶体性能，导致石膏粒径偏小[6]，造成石膏含水率偏高。从塔内排出部分浆液可有效控制塔内氯、氟等离子浓度在合理范围内，保障脱硫设施的高效稳定运行。
2、减少吸收塔内固体杂质的含量
在吸收塔内，石灰石浆液在吸收二氧化硫的同时，也捕集了部分未被除尘器脱除的微细粉尘颗粒；此外，受纯度影响，石灰石中所含杂质也随石灰石浆液进入吸收塔。随着脱硫反应的进行，塔内的杂质含量不断累积，不仅增加了塔内设备的磨损，还会导致脱硫效率下降，石膏纯度降低、含水率增加，给脱硫装置的高效运行和石膏的外运及综合利用产生不利影响；为了保障脱硫设施的高效运行，也需要通过脱硫废水向吸收塔外排出部分固体杂质。
（2）、典型的脱硫废水处理工艺流程
在吸收塔内，脱硫废水主要从石膏旋流器的溢流排出至脱硫废水处理系统，部分脱硫装置还增设了废水旋流器；部分学者对脱硫废水的水质进行了分析和统计，其水质特点为：pH值为4-6，含有大量的悬浮颗粒，一定浓度的氯化物、氟化物和少量的重金属离子，和厂内工业废水、生活污水的水质有明显差异。
国内外脱硫废水处理主要有灰场堆放、蒸发填埋和处理后达标排放。目前大部分燃煤电厂已无灰场，而蒸发填埋的成本较高，国内脱硫废水基本采取处理后达标排放。
二、脱硫废水处理装置运行中的现状
目前国内燃煤电厂湿法脱硫装置废水处理系统绝大部分采用传统的化学沉淀法。但整体投运率很低。国电集团环保评价小组2010年上半年对集团公司内多家电厂废水系统的现场评价得出结论：虽然电厂各种废水处理设施齐全，但部分系统和设备未正常投运，设备维护不及时，设备缺陷多。造成废水系统设备投运率低的主要原因有如下几点：
（1）、运行成本问题
国内普遍采用化学沉淀法处理湿法脱硫废水，处理过程中必须不断投加各种药剂，因此加药量是处理效果是否合格的关键因素。脱硫废水处理中所用的药剂主要有盐酸、石灰粉、TMT15、硫酸氯化铁和PAM。TMT15和PAM大多为进口，市场价格较高。石灰乳配置的工作量大，人工成本较高。据调查，2台300MW机组脱硫废水处理药剂年运行费用大约为60～70万元。
（2）、运行环境及设备问题
混凝沉淀法主要设备包括石灰乳制备装置、计量泵、刮泥机、排泥泵、板框压滤机或离心脱水机，以及其他仪表等设备。其中计量泵、仪表大部分为进口设备，对维护要求较高，故障之后维修周期较长。石灰乳需要人工配置，操作环境较差，受介质影响设备故障率较高；污泥处理所用的板框压滤机或离心脱水机操作较为复杂，对运行人员的操作要求高，而且运行之后的冲洗程序较为繁琐，泥饼的后续处理也是难题，故投运率较低。另外，许多电厂的脱硫废水处理系統中设备积泥堵塞，其中有设备运行过程中的积泥和不适当的设备停用引起的积泥。后者通过运行管理可以得到解决，而前者则因设备本身的设计缺陷造成，运行中难以解决。
（3）、处理排放问题
目前国内电厂湿法脱硫废水执行的排放标准为《燃煤电厂石灰石一石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T997-2006）与《污水排放综合标准》（GB8978-1996）对比，除化学需氧量和氟化物外，其余污染物排放均执行一级排放标准。在脱硫系统运行中为维持系统水平衡，会采用除雾器冲洗水等方式来弥补烟气吸热而产生的蒸发水损失。从经济运行角度出发，脱硫冲洗水绝大部分采用电厂循环水排污水，因此氯离子在脱硫运行过程中富集。脱硫废水中含有较高的氯离子，并且无法经过化学沉淀处理，因此脱硫废水处理后也往往无法直接排放或者利用，这是造成脱硫废水系统投运率较低的关键原因。
（4）、控制依据存在的缺陷
氯离子浓度过高会对脱硫设施的脱硫效率和主要设备产生不利影响，但仅根据氯离子的浓度来判断脱硫废水的排放存在较大的缺陷。目前我国燃煤电厂实际燃烧的煤种普遍存在低氯、低发热量、高灰分问题；烟气中的氯含量远低于设计值，但除尘器的出口烟尘浓度超出设计值的现象较为普遍。在脱硫装置的运行过程中，塔内浆液普遍存在氯离子浓度较低，但固体杂质含量较高的问题。对某电厂脱硫装置的吸收塔浆液和真空脱水机末端石膏的取样分析结果表明，塔内的氯离子浓度远小于设计值，但塔内浆液的杂质含量较高，石膏纯度和含水率明显高于设计值。
三、提高脱硫废水处理装置的运行措施
（1）、对排入渣溢水进行处理
由于脱硫废水和渣溢水的水质特点比较接近，2套处理系统的处理工艺也基本相同，都加入了絮凝剂及助凝剂，达到了去除悬浮物和沉淀重金属的目的。国内部分电厂锅炉除渣系统采用水力除渣，燃煤在锅炉中燃烧后产生的炉渣，经捞渣机和碎渣机打捞、破碎后用水力送至渣浆泵前池中。电厂将少量脱硫废水排入渣溢水中，跟踪Cl-含量，几个月分析数据表明，Cl-含量基本在1000mg/L以下，脱硫废水的Cl-对渣溢水系统设备运行不会产生影响，重金属排放也达到一级标准。 （2）、旋流系统优化
将石膏浆液旋流器布置在高标高的楼层，废水旋流器布置在低标高楼层，对处于二者之间的废水给料箱、废水给料泵，可根据脱硫工程具体情况进行优化设计和布置。当石膏浆液旋流器溢流与废水旋流器入口标高之差产生的静压能克服废水旋流器入口压力与管道水头损失之和时，石膏浆液旋流器的溢流可自流进入废水旋流器，因此可撤去废水给料箱和废水给料泵2台设备。当石膏浆液旋流器溢流与废水旋流器入口标高之差产生的静压不能克服废水旋流器入口压力与管道水头损失之和时，可以通过废水给料泵从石膏旋流器溢流浆液箱取废水，从而省略废水给料箱和搅拌器，降低废水旋流分离系统的运行成本。
（3）、污泥管道系统优化
脱硫废水经过加药絮凝处理后，沉淀的污泥需要进行压滤处理。污泥管道容易堵塞，不易清洗。为防止污泥输送管道堵塞，可在初沉池、澄清池底部的污泥排放管道出口设压缩空气系统，必要时采用压缩空气进行反吹洗。中和箱、沉淀箱、絮凝箱采用一体化制作（三联箱），共用一根排空和溢流管，为防止排空管道堵塞，也可以设置排空管压缩空气反冲洗管路。同时，可以将中和箱、沉降箱、絮凝箱底部污泥排入澄清污泥浓缩池中心筒内，清水箱、消灰溶解箱、消石灰计量箱底部污泥排入地坑，用泵抽至澄清污泥浓缩池中心筒内。这样的设计有利于污泥管道的排空和冲洗，尽可能解决管道堵塞问题。
四、结语
总而言之，脱硫废水处理系统是石灰石-石膏湿法脱硫装置的重要组成部分，是降低吸收塔浆液氯、氟等离子的浓度和其它固体杂质含量的重要手段。通过对脱硫废水系统的全面改造和提升，保证了脱硫废水处理系统能够保持在较长的时间内连续、稳定运行，对脱硫系统浆液环境的改善起到了很大的促进作用。为满足环保要求，各电厂应提高对脱硫废水处理的重视程度，根据电厂的实际情况，选择适合本电厂的废水处理工艺，并对脱硫废水处理系统设计和运行进行合理优化，定期排放处理脱硫废水，以满足脫硫系统正常运行的要求。
参考文献：
[1]杨发祥.浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺[J].中国高新技术企业，2010（4）：105-106.
[2]罗晔，叶琦哲.燃煤电厂脱硫废水综合利用探讨[J].中国资源综合利用，2009（10）：30-31.
[3]徐庆国.火电厂脱硫废水零排放[J].科技资讯，2009（35）：71.