2.脱硫废水特征
要讨论脱硫废水的处理问题,首先考虑的就是脱硫废水的水量水质特征。脱硫废水的水量水质特征是由煤的品质,锅炉设计,脱硫装置前的烟气处理手段,脱硫装置的设计和运行决定的。
2.1 脱硫废水水量特征
水量:脱硫废水的水量取决于煤的氯含量;FGD前端是否喷洒碱性物质,如Ca(OH)2等;FGD运行时的含氯量等。对美国燃煤电厂的脱硫废水而言,针对部分电厂的统计数据,美国环保局的数据显示燃煤电厂脱硫废水的平均流量是448加仑/分钟(28.4升/秒),流量范围是30-2300加仑/分钟(1.9-146升/秒)。
2.2 脱硫废水水质特征
美国环保局和美国电力研究院(EPRI)都分别对一些电厂的含硫废水进行了调查。通过对一些数据的解读,美国脱硫废水的一些水质特征如下。
表4 美国脱硫废水水质特征
3.美国脱硫废水处理技术
从2000年以后燃煤电厂脱硫废水的污染在美国逐渐引起了重视,针对脱硫废水的一些特性,很多国际性公司和美国本土公司加强了脱硫废水处理的研发。以下介绍目前美国正在使用和正在研发的处理技术。针对不同的水量水质特征,结合电厂的实际情况,可以选用不同的处理技术。
应该强调的一点是:硒,尤其是硒酸根(SeO32-)是目前最难以处理的重金属离子。所以很多处理技术(零排放除外)主要是针对硒的处理进行优化设计的。
3.1 自然沉淀法
自然沉淀法一般采用人工水塘或水池,沉淀脱硫废水中的悬浮性固体,其中主要是硫酸钙,硫酸镁。一般采用两个水塘或水池轮流运作的方式,即在一个水塘或水池接受脱硫废水的时候,清理另外一个水塘或水池的固体沉积物。
水塘或水池的出口部分的出水一般很清澈,可以和其他水,比如冷却水混合稀释排放。在脱硫废水标准出台之前,这个方法在美国被很多电厂采用。此种方法成本低,而且这些电厂有大量土地资源可以使用。有的电厂在脱硫废水流入水塘或水池之前添加氯化铁等絮凝剂增加固体沉淀。
3.2 传统物理化学沉淀法
物理化学沉淀法(简称物化法)通过添加化学药剂,调整pH值,经过脱饱和,絮凝,混凝,沉淀的方式达到去除固体和溶解性重金属离子的目的。普遍使用的药剂有氢氧化钙,氢氧化钠,氯化铁,氯化亚铁,无机硫化物(比如Na2S),有机硫化物(如TMT)等。
图1物理化学沉淀法流程