火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术研究

火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术研究

李涛

华电环保系统工程有限公司新疆分公司

新疆维吾尔自治区昌吉州昌吉市 831100

摘要：随着环保要求日益严苛,国内大部分火电厂完成了烟气脱硫、脱硝装置加装和改造,为除去烟气中的污染物(SOX、NOX和颗粒物)做出了巨大贡献,但是脱硫、脱硝装置会产生废水或废液.目前,此部分废水并不能完全净化达到无害排放,论文基于此,探讨了火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术,希望能为环境的改善做出一点贡献.

关键词：废水处理；厌氧生物处理；生物处理；烟气

  在目前电厂当中，选用的脱硫脱硝的废水处理方法主要有湿法烟气、半干法烟气和干法烟气，这三种方法各具特色，且随着发展逐渐成熟。但在我国，脱硫脱硝需要解决二氧化硫污染，并且需要避免酸雨的危害，因此我国研发出了类似于磷铵肥法、活性炭纤维法、软锰矿法等新型工艺方法，并在应用当中极具效果。然而这些方法造价高、建设难，难以得到大规模的推广。

一、火电厂烟气脱硫脱硝尾液处理问题

在火电厂发电中，烟气需要采用脱硫脱硝设备进行处理，使其中约85%的氮氧化物得到去除。烟气脱硫通常采用湿法脱硫工艺，氮氧化物进入脱硫设备后将被液体吸收，造成尾液存在污染物。如果直接排放尾液，将给环境带来污染。从污染物构成来看，尾液主要包含有机物、氨氮、悬浮物、硫酸盐、钠盐等，有机物浓度较低，BOD/COD（可生化性指标）通常只有0.08，可生化性较差。而尾液中的氨氮和总氮浓度较高，总氮浓度为350～500 mg/L。尾液中的硫酸盐浓度为4 000～5 000 mg/L，钠盐能够达到10 000 mg/L，造成尾液盐度较高。由于有机物可生化性较低，氨氮浓度又较高，微生物作用容易受到游离氨的抑制，造成尾液处理效果不理想。近年来，国家大力开展大气污染治理工作，火电行业开始执行新的《火电厂大气污染物排放标准》氮氧化物的限值要求较高。面对新形势，除了进行烟气脱硫脱硝设施的改造，火电厂还要进一步加强脱硫脱硝尾液处理，切实改善尾液生化处理效果。

二、火电厂烟气脱硫脱硝废水处理工艺分析

2.1 废水的物理、化学处理工艺

在对火电厂废水进行物理处理时, 主要采用的是过滤、混凝沉淀以及调节p H值等物理和化学相结合的方法完成废水处理过程的[1]。具体的工艺流程包括以下几点: (1) 在废水处理站中建立一座废水调节池, 尽量保证水力停留12小时以上, 这样能够对废水水质和水量进行更好地调节。 (2) 脱硫系统或脱硝系统废水p H值一般偏酸性, 要在废水沉淀池前面设置调节p H值的装置, p H值调节添加物质一般为生石灰或Ca (OH) 2等碱性物质,可以调节废水p H值的同时去除废水中的重金属离子。 (3) 废水中含有大量的悬浮物、固含量和细微粉尘, 在进行废水沉淀前要添加混凝剂, 才能够保证沉淀的效果。 (4) 废水悬浮物沉淀和去除工艺对整个废水处理效果和废水后续处理工艺比较重要, 根据目前运行经验, 有澄清浓缩器+压滤机工艺和竖流式沉淀池+石英砂滤料2种处理工艺,前者一般用于只需进行物理化学处理的废水处理工艺, 后者一般用于还有后续精处理工艺的流程。具体采取何种工艺需依据项目具体情况和废水水质条件确定。

2.2 废水生物处理工艺

为了更进一步去除废水中的有害物质和氨氮, 可采用生物处理技术处理火电厂脱硫、脱硝的废水。在火电厂烟气脱硫脱硝废水处理过程中, 脱硫脱硝废水的进水温度以及初始氨氮的浓度都比较高, 但是脱硫脱硝废水内的有机物浓度却相对较低。这种废水环境十分有利于厌氧氨氧化自养菌的生长。因此, 一般采用厌氧氧化工艺对火电厂烟气脱硫脱硝废水进行处理。

但是在实际操作过程中,采用厌氧+好氧相结合的生物处理方法比单纯使用厌氧氧化工艺效果更好, 各部分主要配置如下:

(1) 厌氧池工艺, 主要采用的是封闭钢制圆形反应器, 同时在池顶设置了硫化氢收集装置, 这个装置可以尽可能地收集硫化氢气体。

2. 兼氧池工艺。兼氧池工艺主要采用的是封闭钢制圆形反应器, 同时在池顶设置一个搅拌器。(3) 好氧池工艺。好氧池工艺主要采用的也是封闭钢制圆形反应器, 但是在池底设置了微孔曝气器, 主要借助鼓风机完成供气需求。通过物理化学处理工艺和生物处理工艺后, 废水排放水质可达标排放。

三、多种烟气脱硫脱硝比较研究

  相较于传统的烟气脱硫脱硝处理工艺，厌氧氨氧化作为一种新型的生物处理技术，对于火电厂废水的处理使具有一定优势的。

   在我国目前的资源环境当中，火电厂所开展的废水烟气脱硫脱硝一般有磷铵肥法、活性炭纤维法、软锰矿法等常规方法。其中，磷铵肥法（PAFD）主要的特点为废水中二氧化硫脱出后，能够将其成功转化，使其成为生物肥料，这一方法很好地弥补了我国目前硫资源短缺的现实状况，同时脱硫率平均可以达到90%以上，是转害为利的一种新方法。而活性炭纤维法（ACFP）则有效利用脱硫活性炭这一新材料，使其在废水处理当中得以应用，从而脱出二氧化硫，该技术工艺过程简单、应用较为广泛，成为国家高新技术产业化项目指南，并获得了国家发明专利。软锰矿法则是利用具有较强脱硫能力的 在水溶液当中作为脱硫剂来使用。水溶液中二氧化硫与 发生还原反应，从而生成 ，实现烟气脱硫[4]。

结语：

  综上所述，火电厂锅炉生产过程中形成烟气，为了达到更低的避免烟气中有害物质导致环境污染，需要采用脱硫脱硝协同控制技术，通过脱硫脱硝处理提高锅炉的运行效率，减少火电厂有害物质的形成，推进环境保护工作的深入进行，同时也能够实现火电厂技术创新与改革。

参考文献：

[1]于德爽,李津,韩长民. 火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术浅析[J/OL]. 青岛理工大学学报,2014,35(05):1-6. (2014-09-29)

[2]赵丹.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术浅析[J].电子乐园,2019(5):0180-0180.

[3]卢方平,董正.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术浅析[J].科技经济导刊,2019,27(11):122.