[摘要]我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐配套使用的第二代脫硫除塵器具有同步脫硫除塵的功能，其脫硫與除塵的效率都較高，排放廢水的水質(zhì)具有懸浮物濃度高，Al3+、Fe3+濃度高；pH值低的特點(diǎn)，廢水處理的主要方法有混凝沉淀法、過(guò)濾法與中和法。
　　[關(guān)鍵詞]除塵,脫硫,排水,鍋爐
　　
　　我國(guó)工業(yè)鍋爐數(shù)量多、噸位小、分布廣。近十年，中國(guó)工業(yè)鍋爐平均年增長(zhǎng)率為6.6%。今后幾年，中國(guó)對(duì)工業(yè)鍋爐需求年增長(zhǎng)率將保持在3%-5%，但需求結(jié)構(gòu)將會(huì)有所變化，較大容量和較高參數(shù)的工業(yè)鍋爐產(chǎn)品比例將會(huì)增加。
　　我國(guó)工業(yè)鍋爐的燃料以燃煤為主。全國(guó)現(xiàn)有燃煤工業(yè)鍋爐年耗用煤炭約占原煤產(chǎn)量的三分之一。燃煤SO2排放量占SO2排放總量的90％以上[1]。由此可見(jiàn)，控制燃煤工業(yè)鍋爐污染物排放對(duì)改善我國(guó)大氣質(zhì)量具有重要作用。
　　為有效遏制SO2污染，對(duì)燃煤工業(yè)鍋爐，我國(guó)要求中小型燃煤工業(yè)鍋爐(產(chǎn)熱量<14MW)使用工業(yè)型煤、低硫煤和洗選煤。對(duì)配備濕法除塵的，優(yōu)先采用濕式除塵脫硫一體化工藝。其中：燃中低硫煤的鍋爐采用利用鍋爐自排堿性廢水或企業(yè)自排堿性廢液的除塵脫硫工藝；燃中高硫煤鍋爐采用雙堿法工藝。大中型燃煤工業(yè)鍋爐(產(chǎn)熱量≥14MW)可根據(jù)具體條件采用低硫煤替代、循環(huán)流化床鍋爐改造(加固硫劑)或采用煙氣脫硫技術(shù)。
　　1.工業(yè)鍋爐濕式除塵脫硫技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì)
　　為控制大氣污染，我國(guó)工業(yè)鍋爐基本都配備了不同類(lèi)型的除塵設(shè)備。其中采用濕法除塵的約為20％—40％(含重力噴淋、麻石水膜、離心或旋轉(zhuǎn)噴淋等)。目前，我國(guó)工業(yè)型煤和洗選煤在燃煤中所占的比例仍舊不大，直接燃用原煤的燃料供給方式在今后一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)占主導(dǎo)地位。因此，采用濕式除塵脫硫一體化工藝成為控制燃煤工業(yè)鍋爐污染物排放的重要手段[2]。所以，在舊除塵器改造和新工業(yè)鍋爐房建設(shè)中，濕式高效脫硫除塵器成為選用的主流設(shè)備。
　　我國(guó)工業(yè)鍋爐配套使用的濕式除塵器經(jīng)歷了兩個(gè)不同的技術(shù)發(fā)展階段，第一階段其主要功能是去除鍋爐排放煙氣中的顆粒態(tài)污染物——煙塵。第二階段的功能不僅要求去除煙塵，而且要求去除煙氣中以SO2為代表的酸性氣體。目前，兩代濕式除塵設(shè)備在工程中都有應(yīng)用。為提高已投入使用的第一代產(chǎn)品的脫硫能力，我國(guó)科研單位、大專(zhuān)院校等開(kāi)發(fā)了其改造技術(shù)。所以，目前濕式除塵器可分為三類(lèi)：第一類(lèi)是傳統(tǒng)的濕式除塵器，屬第一代產(chǎn)品。第二類(lèi)是改造型濕式除塵器，它是為增加對(duì)煙氣中SO2的去除率，對(duì)傳統(tǒng)濕式除塵器進(jìn)行技術(shù)改造而開(kāi)發(fā)的。第三類(lèi)為新開(kāi)發(fā)的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，屬第二代產(chǎn)品。各類(lèi)除塵器的主要設(shè)備類(lèi)型及技術(shù)特點(diǎn)歸納如表1。
　　2.工業(yè)鍋爐濕式除塵脫硫技術(shù)排水特點(diǎn)
　　燃煤工業(yè)鍋爐濕式脫硫除塵器廢水中污染物的主要來(lái)源是燃煤在鍋爐中燃燒所產(chǎn)生的煙氣，濕式除塵器以水為工作液，把煙氣中的煙塵顆粒和SO2類(lèi)污染物截留在水中，形成廢水排出除塵器。影響濕式脫硫除塵器廢水水質(zhì)的因素很多，根據(jù)廢水產(chǎn)生的基本過(guò)程，鍋爐煙氣性質(zhì)、除塵器性質(zhì)以及工作液性質(zhì)均對(duì)廢水水質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。燃煤煤質(zhì)、鍋爐的燃燒方式與爐型、鍋爐的負(fù)荷、鍋爐的構(gòu)造和操作管理、除塵器的類(lèi)型與性能、工作液供給方式與性質(zhì)是影響廢水水質(zhì)的主要因素。
　　
　　表1：兩代三類(lèi)濕式脫硫除塵器的性能比較
　　                         　　
　　我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐目前正在配套使用的濕式除塵器既有以除塵為主要目的的傳統(tǒng)的濕式除塵器，也有近十幾年來(lái)開(kāi)發(fā)研制的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，還有把傳統(tǒng)濕式除塵器經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，強(qiáng)化了脫硫效果的改造型濕式除塵器。各類(lèi)除塵器又有多種設(shè)備形式。不同類(lèi)別除塵器的性能差異很大。傳統(tǒng)濕式除塵器的除塵效率較高，平均除塵效率為90%左右，最低為70%，最高達(dá)99%。平均液氣比為2.5L/Nm3。但脫硫效率一般不高，僅為10%-20%[3]。濕式高效脫硫除塵一體化除塵器和改造型濕式除塵器的除塵效率很高，平均達(dá)到97%。濕式高效脫硫除塵一體化除塵器的平均脫硫效率為79%，平均液氣比為1.0L/Nm3。改造型濕式除塵器的平均脫硫效率為65%[4]。
　　由于不同類(lèi)型的除塵器的除塵效率、脫硫效率及液氣比等主要技術(shù)性能各不相同，即使鍋爐所排放煙氣的性質(zhì)相同，選用不同的除塵器，其排放廢水的水質(zhì)也各不相同。一般認(rèn)為該類(lèi)廢水具有兩高一低的水質(zhì)特點(diǎn)：懸浮物濃度高（1200mg/L以上）；Al3+、Fe3+濃度高（分別在0.5和2.5mg/L以上）；pH值低（可能下降到3.0以下）。其廢水中懸浮顆粒沉淀性能好，沉淀速度ui＞0.65mm/s的懸浮顆粒占97%以上，且顆粒表面電荷呈正電性。
　　3.工業(yè)鍋爐濕式除塵脫硫廢水處理方法
　　中小鍋爐濕式除塵廢水曾被直接排放或只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的沉淀處理排放，不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，而且對(duì)受納水體造成污染。為此，一系列的回用處理技術(shù)被研究開(kāi)發(fā)。目前，我國(guó)所開(kāi)發(fā)應(yīng)用的鍋爐濕式除塵廢水回用技術(shù)從工藝原理角度劃分可分為三類(lèi)：為提高沉淀處理效果，以近代混凝沉淀理論為技術(shù)基礎(chǔ)的強(qiáng)化混凝沉淀處理法為第一類(lèi)。第二類(lèi)為過(guò)濾處理法。包括以堿性濾料為濾床的深層過(guò)濾和微孔陶瓷表面過(guò)濾處理方法。第三類(lèi)是中和處理法。對(duì)于有堿性工業(yè)廢水排放的工業(yè)企業(yè)，利用適當(dāng)處理后的堿性工業(yè)廢水作為鍋爐煙氣中SO2的吸收劑能夠達(dá)到以廢治廢的目的，不僅可以降低處理成本，而且可以改善后續(xù)廢水的處理性能。
　　微渦混合器+小孔眼網(wǎng)格反應(yīng)池+小間距斜板沉淀池的一體化處理池，在石灰投量20mg/L，溶液濃度為5%，pH值調(diào)至10左右；堿式氯化鋁投量20mg/L，溶液濃度為5%。反應(yīng)時(shí)間10min，沉淀池水流上升流速為2.0mm/s，水力停留時(shí)間24min的條件下，處理渾濁度為835-980NTU的原水，出水達(dá)到14-28NTU。
　　爐渣過(guò)濾裝置濾床厚度一般為50cm。過(guò)濾速度和進(jìn)水的懸浮物濃度有關(guān)，當(dāng)進(jìn)水SS=50-200mg/L時(shí)，過(guò)濾速率為16-6.7m3／(m2•h)，當(dāng)SS最高達(dá)1000mg/L時(shí)，過(guò)濾速率為4.2m3／(m2•h)。其再生方法有兩種：（1）雙池交替法。設(shè)計(jì)兩套過(guò)濾水池，交互使用，定期去除堆積的粉煤灰。（2）反沖洗再生法。①氣水反沖。空氣壓力應(yīng)不低于20MPa。②回用水反沖。在0.0137m／s速度下反沖洗，僅7min。此時(shí)反沖洗水耗水率不超過(guò)5％。
　　石灰中和法由于藥劑價(jià)廉，來(lái)源廣泛而被采用。但使用石灰的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，石灰在水中分散性差，形成漿液后流動(dòng)性不好，在反應(yīng)過(guò)程中，石灰接觸到酸性廢水中SO42-后較易被生成的且不能繼續(xù)反應(yīng)的CaSO4所覆蓋，因而中和效率差。當(dāng)堿性工業(yè)廢水(印染廢水、造紙廢水、油脂皂化廢水等)pH值>9.0時(shí)，采取合適的液氣比、溫度等工藝參數(shù)，能取得較好的中和處理及煙氣脫硫除塵效果。
　　4.結(jié)語(yǔ)
　　我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐配套使用的脫硫除塵器可分為兩代三類(lèi)，第二代脫硫除塵器具有同步脫硫除塵的功能，且脫硫與除塵都可得到較高的處理效率。鍋爐煙氣性質(zhì)、除塵器性質(zhì)以及工作液性質(zhì)均對(duì)廢水水質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。排放廢水的水質(zhì)具有懸浮物濃度高，Al3+、Fe3+濃度高；pH值低的水質(zhì)特點(diǎn)。混凝沉淀法、過(guò)濾法與中和法是廢水處理的主要方法。
　　
　　
　　[參考文獻(xiàn)]
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　　[2] 熊振湖，費(fèi)學(xué)寧，池勇志等大氣污染防治技術(shù)及工程應(yīng)用.北京機(jī)械工業(yè)出版社.2003年7月第1版.18.
　　[3] 吳忠標(biāo)李偉王莉紅.城市大氣環(huán)境概論.北京化學(xué)工業(yè)出版社.2003.7第一版.276
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