脫硫廢水中含有高鹽、高懸浮物，具有強腐蝕性等特點，包含過飽和的硫酸鹽、亞硫酸鹽和重金屬等雜質，大多是GB8978—1996標準里明確要求控制的有害污染物。脫硫廢水處理系統在實際運行過程中經常出現各種問題，導致國內大部分電廠脫硫廢水系統處于停運狀態或出水不能達標。某電廠脫硫廢水也存在同樣問題，本文對脫硫廢水處理系統在運行及設計等出現的問題進行詳細分析，提出相應的改進方案，使電廠脫硫廢水處理系統達到相應要求，同時使改造后的脫硫廢水處理工藝滿足作為零排放預處理工藝的技術要求。

　　1、現有脫硫廢水處理系統工藝

　　某電廠脫硫廢水處理系統為國內常見的FGD脫硫廢水處理系統，具體工藝流程如圖1所示。

　　脫硫廢水旋流器出水或者石膏脫水機濾液水作為脫硫廢水原水在廢水緩沖池內混合均勻后經過廢水泵送到三聯箱。在三聯箱的中和箱里加入NaOH或石灰乳，迅速攪拌讓酸性廢水呈堿性(pH值控制在9.0～9.5)，此過程中大部分重金屬形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來。中和箱里的水流至反應箱，在反應箱加入凝聚劑和有機硫。反應箱里的水流至絮凝箱，絮凝箱內加入助凝劑，通過慢速攪拌進行絮凝反應。絮凝箱里的水流至澄清器。廢水絮體在澄清器內逐漸變大，隨后沉淀分離，上清液通過加酸調整pH值到6～9后流到清水池。澄清器里的污泥進入壓濾機，壓濾出泥餅外運，濾液返回廢水緩沖池中。

　　2、脫硫廢水處理系統組成及問題分析

　　電廠原有1套脫硫廢水處理裝置，其工藝系統為三聯箱處理工藝，初始設計脫硫廢水處理系統設計處理能力為3m3/h，廢水處理系統設計處理含固量為1%；現在脫硫超低排放改造后，實際廢水量為15m3/h，實際廢水系統含固量為5%～8%，造成廢水系統污泥輸送泵泵桿彎曲、污泥輸送泵出入口管路堵塞、中和箱攪拌器損壞、澄清濃縮池攪拌器電機燒損、污泥輸送泵堵塞、澄清濃縮池攪拌器無法運行；由于該套脫硫廢水系統設備未能正常投運，目前設備均腐蝕損壞嚴重，現脫硫廢水未經處理直接排至酸堿廢水池。脫硫廢水含有氟離子、重金屬等眾多有害污染物，根據目前環保要求，脫硫廢水出口達標排放，目前的廢水系統排放無法滿足環保要求。

　　2.1 設備組成

　　目前電廠脫硫廢水處理工藝為脫硫后廢水經中和反應、絮凝和沉淀處理，除掉廢水里的懸浮雜質和重金屬。主要設備由各類箱體(中和箱、絮凝箱、反應箱、出水箱、澄清濃縮池)、廢水輸送泵、攪拌器、加藥泵、污泥泵、脫泥機等構成。

　　2.2 問題分析

　　脫硫廢水系統在電廠設備中屬于不同機組脫硫系統的公用設備，隨著機組負荷變化及吸收塔入口二氧化硫量的變化，脫硫廢水系統處理水量也會隨之變化。通過近年來的運行和調研，發現采用這套工藝的脫硫廢水設備存在各種問題，包括設計方向、運行管理、設備故障等。通過對脫硫廢水處理系統設備存在的運行管理、設計、設備故障3方面進行分析。

　　a.設計缺陷

　　設計處理水量偏小，廢水含固量較大，導致固體懸浮物在設備里沉積，使設備處理水量進一步減少。廢水緩沖池設計偏小。脫硫廢水作為電廠的末端廢水，過理過程會混入其他廢水，影響整個系統的連續運行，降低脫硫廢水的處理效果。

　　b.運行管理

　　從工藝原理上，某電廠現有脫硫廢水系統設備可去除脫硫廢水中的污染物，但從系統管理上，該工藝的系統管理難度相當大，處理效果極不穩定，加藥濃度如果與水污染物濃度相匹配，則處理效果較好。否則處理效果會較差。

　　c.設備故障

　　儀表控制問題：由于pH測量電極、石灰石加藥管線清洗不及時，控制系統的參數設置不精確，這會造成pH值和設定值的偏差較大。

　　3、脫硫廢水處理工藝深度革新探討及具體措施

　　3.1 工藝革新探討

　　電子絮凝技術是近些年來一種新興的脫硫廢水處理技術，它不同于傳統加藥絮凝工藝，在最核心的絮凝環節，電子絮凝技術不需要添加任何絮凝劑和助凝劑即可使脫硫廢水中大部分污染物形成大體積絮體，為后續的澄清沉淀提供有利條件，同時產生的污泥量大大減少。電子絮凝技術原理是一種物理反應過程而非化學反應過程，是多種復雜作用耦合產生的效果。整個過程中微觀上形成羥基絡合物，通過破乳化、漂白、電子泛流等作用最終形成鹵素絡合物。

　　3.2 設計原則

　　使用條件和要求：污水處理系統為斷續工作制，設計壽命不低于20年。污水處理裝置為室內運行。整套設備具有耐腐蝕、防塵等性能。

　　設計水量：根據對脫硫廢水的現場調查，通過改造設計方案，選取處理量為15m3/h進行設計，設計進水水質見表1。

　　脫硫廢水預處理系統的設計出水水質要求滿足《污染物綜合排放標準》中的一級指標和DL/T997—2016《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水處理廢水水質控制指標》，其主要水質指標見表2。

　　3.3 技術路線確定及實施措施

　　目前，我國對于脫硫廢水處理的最終要求為零排放，由于工程造價及經濟效益不明顯，脫硫廢水零排放工程需要分步實施完成，某電廠脫硫廢水處理系統改造后采用的電子絮凝工藝則可以滿足后期零排放預處理工藝的要求。而現有加藥絮凝三聯箱工藝無法實現這一過程。

　　采用電子絮凝工藝改造后，某電廠脫硫廢水處理系統工藝流程為

　　氫氧化鈉→碳酸鈉軟化→電絮凝→沉淀→過濾。

　　該處理工藝是通過電絮凝系統提高后續處理系統廢水的沉降性能，再經兩級化學加藥，去除重金屬、氟離子，同時使鈣鎂離子以及部分硅沉降，然后用沉淀器做固液分離，沉淀池的上清液自流至過濾器做除濁處理。工藝流程如圖2所示。

　　脫硫系統原水經廢水輸送泵輸送至脫硫廢水預處理工藝系統。廢水先進入中和箱，中和箱加入NaOH調節水的pH值至中性，中和箱出水進入一級軟化箱，通過加入Na2CO3，去除Ca2+、Mg2+及其他金屬、重金屬等，軟化后的廢水進入初沉箱，沉淀去除軟化產物及其他懸浮物，初沉箱污泥進入污泥處理系統，污泥經脫水機脫水后外運。上清液自流進入二級軟化箱，再次進行軟化，避免因一級軟化不完全水中仍存在少量鈣鎂離子，對后續零排放系統造成影響。二級軟化后的出水經提升泵提升至電子絮凝器，在電場作用下，使廢水中的顆粒物脫穩絮凝，形成大的絮體，提高其沉降性能，通過澄清器達到泥水分離的目的，污泥通過污泥輸送泵輸送至脫水機，上清液自流入中間水箱，通過中間水泵提升至過濾器，進一步去除細小懸浮物，使出水中的懸浮物達到要求，最終出水進入清水池，在清水池內投加入酸及氧化劑，調節pH值，且去除有機物(COD)后，達標后的出水輸送外排。系統內產生的污泥通過污泥泵打入污泥處理系統，外運、填埋或回收;上清液則回到廢水收集池，循環處置。

　　3.4 成本分析

　　改造后的脫硫廢水系統運行成本由人工費、電費、藥劑費3部分組成，所有費用的計算均按照設計值計算，其中藥劑費用分為常規藥劑費用和非常規藥劑費用，見表3和表4。就目前設計的最終要求為滿足排污要求即可，不需要進行二級軟化處理，如果后期需要接續零排放工藝則需要進行二級軟化處理，故運行費用也會有較大差別。

　　經過初步設計，改造后脫硫廢水運行成本：該套系統目前按配置2位操作運行人員，月工資按3500元/月計算，則人工費為

　　人工費=7000×12÷8000÷15=0.7元/m3

　　系統運行功率為51.5kW，噸水電費為

　　51.5×0.5÷15=1.72元/m3

　　經以上計算，改造后系統常規運行費用為人工費+電費+藥劑費=0.7+1.72+0.055=2.475元/m3。如系統作為零排放預處理工藝的運行費用為人工費+電費+常規藥劑費+軟化藥劑費=0.7+1.72+0.055+16.15=18.63元/m3。

　　脫硫廢水中含鹽量、硬度、鈣離子、氯離子等指標均較高，不經深度處理無法回用，對電廠來說，由于脫硫廢水水量大，灰渣系統無法直接全部消耗，而廢水含鹽量相對較高，無法回用至其他用水處，而零排放的核心技術路線為固化處理，使脫硫廢水最終由液態轉變為固態，所以固化是脫硫廢水零排放最關鍵部分。如果將這部分廢水直接進行固化處理，不僅投資成本巨大，運行費用也極高。因此，需將脫硫廢水采用成本較低的其他技術進一步預處理。經電廠多方調研，目前脫硫系統廢水零排放預處理工藝較多，為滿足脫硫廢水零排放各類膜的進水要求，有必要對現有的脫硫廢水處理系統的出水進行軟化處理。而本文中的電子絮凝工藝則完全可以作為零排放的預處理工藝。

　　4、結論

　　某電廠目前脫硫廢水處于癱瘓狀態，改造后工藝革新為電子絮凝工藝，此工藝優勢明顯，可以節省大部分藥劑，同時減少污泥產生量。國家對脫硫廢水零排放要求已經提高，零排放的實現取決于一次性投資、運行費用等因素，而如何將一次性投資和運行費用降低是當前脫硫廢水零排放研究的重點，電子絮凝工藝作為脫硫廢水零排放預處理工藝，完全可以做到預處理階段為零排放階段減輕負荷，降低后期濃縮減量運行費用，實現無縫連接。(來源：國家電投集團東北電力有限公司撫順熱電分公司)