[发明专利]电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置

说明书

技术领域

技术领域：本发明涉及一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置，属于废水处理技术领域。

背景技术

烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制二氧化硫污染的主要技术手段。石灰石—石膏法是目前使用最广泛的一种烟气脱硫法，它能高效脱除烟气中的二氧化硫。锅炉烟气湿法脱硫（石灰石/石膏法）过程产生的废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。脱硫废水中的各种重金属离子对环境有很强的污染性，其水质比较特殊，处理难度较大。

脱硫废水的特点为：①pH较低（随FGD流程不同有差异，一般为1～6.5）；②悬浮物含量很高（石膏颗粒、Si0₂、Al和Fe的氢氧化物），可达几万mg/L；③氟化物、COD和重金属超标，其中包括我国严格控制排放的第一类污染物如Hg、As、Pb等；④含盐量极高，含有大量的Cl^-、SO₄^2-和SO₃^2-等离子，其中Cl^-的浓度达到10000～20000mg/L，远高于标准海水的Cl^-浓度。因此脱硫废水的处理必须综合考虑如下指标的去除效率和程度：①pH值；②悬浮物固体成分及含量；③石膏过饱和度；④重金属含量。

对于湿法烟气脱硫技术，一般应控制氯离子含量小于20000mg/L。脱硫废液呈酸性（通常pH4～6），悬浮物质量分数为9000～12700mg/L，一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。脱硫废水为弱酸性，故此时许多重金属离子仍有良好的溶解性。所以，脱硫废水的处理主要是以化学、机械方法分离重金属和其它可沉淀的物质，如氟化物、亚硫酸盐和硫酸盐。

国内外常见的脱硫废水处理方式主要有： 

(1)水力除灰：该方法是脱硫废水不经处理，直接进入水力除灰系统，脱硫废水中的重金属或酸性物质与灰中的CaO反应生成固体而得到去除，从而达到以废治废的目的。但该方案不适用于气力除灰系统的电厂，而目前国内电厂基本不使用水力除灰系统。另外采用该方案会对除灰设备及管道造成腐蚀。

(2)蒸发：通过蒸发及干燥装置可以使脱硫废水分离为高品质的水（蒸汽）和固体废物，有利于水的重复利用，便于实现全厂废水的零排放。但该方法的缺点是投资很高，在国内还没有投运的先例。

(3)单独设置化学水处理系统：该方案设置一套完整的化学水处理系统，通过氧化、中和、沉淀、凝聚等方法去除脱硫废水中的污染物。国内的杭州半山电厂、北京热电厂等多数电厂均采用该方案，该方案的问题是从目前的运行效果来看，基本上都达不到排放标准，在以后的环境治理中是非常大的遗留问题。

目前国内电厂脱硫废水的实际情况为：

（1）湿法脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，pH值低于5.7；悬浮物高，但颗粒细小，主要成分为粉尘和脱硫产物（CaSO₄和CaSO₃）；

（2）含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等；还有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金属离子。

由此国内现行的典型脱硫除尘废水处理技术是基于如上废水的排放性质，采用物化法针对不同种类的污染物，分别创造合宜的理化反应条件，使之予以彻底去除。现行脱硫废水的处理步骤为：

（1）废水中和

反应池由3个隔槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其pH值可从5.5左右升至9.0以上。

（2）重金属沉淀