摘要:火电厂广泛采用的湿法脱硫在生产过程中会产生脱硫废水。脱硫废水的水质非常特殊,含有高浓度的悬浮物、无
机盐以及各种重金属,对环境有很强的污染性,处理难度较大。因此,必须对脱硫废水进行单独处理。文章对火电厂脱硫
废水的来源,脱硫废水的特点和性质,脱硫废水处理工艺现状及处理工艺流程进行了分析介绍。
关键词:火电厂;脱硫废水;处理工艺;中和反应
中图分类号:X703
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2010)04-0105-03
一、火电厂脱硫废水的来源
火电厂脱硫废水来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,
湿法脱硫是采用石灰石粉浆液在反应塔内喷淋于烟气中与SO
2
反应生成CaSO
3
、
CaSO
4
,降解烟气中SO
2
。
SO
2
是无色有强烈刺激
性气味的气体,在潮湿空气中对金属材料有腐蚀性。
表1 SO
2
的基本性质
石灰石主要成分为CaCO
3
,石灰石的密度为2.7×10
3
kg/m
3
,平
均比热容为0.59kJ/(kg·℃),CaCO
3
在50℃时溶解度为0.038kg/m
3
。
石灰石粉末(10%悬浮液)pH值为8~10左右。脱硫用石灰石中
CaCO
3
的含量一般≥90%。
表2 石灰石成分
脱硫过程为气相SO
2
被水捕集吸收,并离解为H
+
和SO
3
2-
(HSO
3-
),并向液相扩散。同时在吸收塔底部的吸收氧化槽中
CaCO
3
在酸性环境下溶解,生成Ca
2+
和HCO
3-
(CO
3
2-
),鼓入空气
将 SO
3
2-
(HSO
3-
)强 制 氧 化 成 SO
4
2-
,并 最 终 生 成 石 膏(CaSO
4
·
2H
2
O),主要化学反应方程式为:
CaCO
3
→
CaO+CO
2
SO
2
+H
2
O→H
+
+HSO
3
-
→
2H
+
+SO
3
2-
CaCO
3
+2H
+
→
Ca
2+
+H
2
O+CO
2
↑
HSO
3
-
+1/2O
2
→
SO
3
2-
+H
+
SO
3
2-
+1/2O
2
→
SO
4
2-
Ca
2+
+SO
4
2-
+2H
2
O→ CaSO
4
·
2H
2
O↓
同时烟气中气相HCl和HF被水捕集吸收,发生如下反应:
2HCl+CaCO
3
→
CaCl+H
2
O+CO
2
↑
2HF+CaCO
3
→
CaF
2
↓
+H
2
O+CO
2
↑
表3 CaSO
4
在水中的溶解度
表4 CaSO
3
在水中的溶解度
表5 CaF
2
在水中的溶解度
脱硫过程中,氯的主要来源为煤,脱硫剂和水。一般石灰石
中含氯量为0.01%,工艺水中含氯为10~150mg/L,煤中氯含量
一般为0.1%,少数煤含氯量为0.2%~0.3%,由于脱硫系统水的
循环使用,氯离子在吸收液中逐渐富集,浓度可达1%,当含量
达2%时,多数不锈钢已不能使用,要选用氯丁基橡胶,磷片玻
璃衬里。一般运行时氯含量控制为2%~3.5%。脱硫废水中有机
物(COD)主要来自煤(主要成分为有机质),工艺水,石灰石,
COD含量一般为150~400mg/L。脱硫处理系统中,必须排放部
分浓浆液,浓浆液中SS高达60000~70000mg/L。同时氯离子含
量达到20000mg/L左右,浓浆液经水力旋流器分离后,上清液统
称脱硫废水,底部排泥采用脱水机脱水。
二、脱硫废水的特点和性质
脱硫废水的特点在火电厂废水排放量中占份额很小,一般
两台300MW机组产生的脱硫废水只有8~10t/h。但脱硫废水污
染严重,含盐量极高,其中主要污染因子如下:
浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺
杨发祥
(常州江南电力环境工程有限公司,江苏 常州 213245)
相对分子质量
64.06
色,气味
无色,刺激味
密度/kg·m
-3
气体 2.93(℃,10
5
Pa)
蒸发热/J·mol
-1
24.97
液体
1434(-10℃)
生成热/J·mol
-1
297.49
凝固点/℃
-75.5左右
比热容/J·
(Kg·℃)
0.62(0℃)
沸点/℃
-10左右
0.67(100℃)
临界温度/℃
157.5
溶解度/g·
(1kg水)
-1
154(10℃)
临界压力/MPa
7.77
熔化热/J·mol
-1
7.42
75.5(30℃)
组成
质量分数/%
组成
质量分数/%
CaO
>50.4(相当CaCO
3
>90)
Fe
2
O
3
0.39~0.49
MgO
1.28~1.69
P
0.005~0.024
SiO
2
2.70~3.65
S
0.36~0.47
Al
2
O
3
0.83~1.62
烧损
40.86~41.60
温度/℃
0
18
25
40
75
100
溶解度/(kg/m
3
) 1.759
2.02
2.08
2.097
1.847
1.6
温度/℃
30
40
50
70
80
100
溶解度/(kg/m
3
)
6×10
-3
6×10
-3
6×10
-3
5×10
-3
3×10
-3
1×10
-3
温度/℃
0
15
18
25
40
溶解度/(kg/m
3
) 1.3×10
-2
1.5×10
-2
1.6×10
-2
1.6×10
-2
1.7×10
-2
第一类污染物
国家一级排放标准
Hg
0.04~5mg/L
0.05mg/L
Cd
0.3~20mg/L
0.5mg/L
Cr
1.0~5mg/L
1.5mg/L
Pb
0.5~15mg/L
1.0mg/L
Ni
0.5~2mg/L
1.0mg/L
第二类污染物
国家一级排放标准
pH
5~6
6~9
SS
6000~15000mg/L
70mg/L
COD
150~400 mg/L
100 mg/L
F
20~40mg/L
10mg/L
2010年第4期
(总第139期)
China Hi-Tech Enterprises
NO.4.2010
(CumulativetyNO.139)
105
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