[摘要]我國燃煤工業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，排放廢水的水質具有懸浮物濃度高，Al3+、Fe3+濃度高；pH值低的特點，廢水處理的主要方法有混凝沉淀法、過濾法與中和法。
　　[關鍵詞]除塵,脫硫,排水,鍋爐
　　
　　我國工業鍋爐數量多、噸位小、分布廣。近十年，中國工業鍋爐平均年增長率為6.6%。今后幾年，中國對工業鍋爐需求年增長率將保持在3%-5%，但需求結構將會有所變化，較大容量和較高參數的工業鍋爐產品比例將會增加。
　　我國工業鍋爐的燃料以燃煤為主。全國現有燃煤工業鍋爐年耗用煤炭約占原煤產量的三分之一。燃煤SO2排放量占SO2排放總量的90％以上[1]。由此可見，控制燃煤工業鍋爐污染物排放對改善我國大氣質量具有重要作用。
　　為有效遏制SO2污染，對燃煤工業鍋爐，我國要求中小型燃煤工業鍋爐(產熱量<14MW)使用工業型煤、低硫煤和洗選煤。對配備濕法除塵的，優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。大中型燃煤工業鍋爐(產熱量≥14MW)可根據具體條件采用低硫煤替代、循環流化床鍋爐改造(加固硫劑)或采用煙氣脫硫技術。
　　1.工業鍋爐濕式除塵脫硫技術的應用現狀與趨勢
　　為控制大氣污染，我國工業鍋爐基本都配備了不同類型的除塵設備。其中采用濕法除塵的約為20％—40％(含重力噴淋、麻石水膜、離心或旋轉噴淋等)。目前，我國工業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間內仍會占主導地位。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鍋爐房建設中，濕式高效脫硫除塵器成為選用的主流設備。
　　我國工業鍋爐配套使用的濕式除塵器經歷了兩個不同的技術發展階段，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，兩代濕式除塵設備在工程中都有應用。為提高已投入使用的第一代產品的脫硫能力，我國科研單位、大專院校等開發了其改造技術。所以，目前濕式除塵器可分為三類：第一類是傳統的濕式除塵器，屬第一代產品。第二類是改造型濕式除塵器，它是為增加對煙氣中SO2的去除率，對傳統濕式除塵器進行技術改造而開發的。第三類為新開發的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，屬第二代產品。各類除塵器的主要設備類型及技術特點歸納如表1。
　　2.工業鍋爐濕式除塵脫硫技術排水特點
　　燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水中污染物的主要來源是燃煤在鍋爐中燃燒所產生的煙氣，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的因素很多，根據廢水產生的基本過程，鍋爐煙氣性質、除塵器性質以及工作液性質均對廢水水質產生不同程度的影響。燃煤煤質、鍋爐的燃燒方式與爐型、鍋爐的負荷、鍋爐的構造和操作管理、除塵器的類型與性能、工作液供給方式與性質是影響廢水水質的主要因素。
　　
　　表1：兩代三類濕式脫硫除塵器的性能比較
　　                         　　
　　我國燃煤工業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的濕式除塵器，也有近十幾年來開發研制的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，還有把傳統濕式除塵器經過技術改造，強化了脫硫效果的改造型濕式除塵器。各類除塵器又有多種設備形式。不同類別除塵器的性能差異很大。傳統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]。
　　由于不同類型的除塵器的除塵效率、脫硫效率及液氣比等主要技術性能各不相同，即使鍋爐所排放煙氣的性質相同，選用不同的除塵器，其排放廢水的水質也各不相同。一般認為該類廢水具有兩高一低的水質特點：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過簡單的沉淀處理排放，不僅浪費了寶貴的水資源，而且對受納水體造成污染。為此，一系列的回用處理技術被研究開發。目前，我國所開發應用的鍋爐濕式除塵廢水回用技術從工藝原理角度劃分可分為三類：為提高沉淀處理效果，以近代混凝沉淀理論為技術基礎的強化混凝沉淀處理法為第一類。第二類為過濾處理法。包括以堿性濾料為濾床的深層過濾和微孔陶瓷表面過濾處理方法。第三類是中和處理法。對于有堿性工業廢水排放的工業企業，利用適當處理后的堿性工業廢水作為鍋爐煙氣中SO2的吸收劑能夠達到以廢治廢的目的，不僅可以降低處理成本，而且可以改善后續廢水的處理性能。
　　微渦混合器+小孔眼網格反應池+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值調至10左右；堿式氯化鋁投量20mg/L，溶液濃度為5%。反應時間10min，沉淀池水流上升流速為2.0mm/s，水力停留時間24min的條件下，處理渾濁度為835-980NTU的原水，出水達到14-28NTU。
　　爐渣過濾裝置濾床厚度一般為50cm。過濾速度和進水的懸浮物濃度有關，當進水SS=50-200mg/L時，過濾速率為16-6.7m3／(m2•h)，當SS最高達1000mg/L時，過濾速率為4.2m3／(m2•h)。其再生方法有兩種：（1）雙池交替法。設計兩套過濾水池，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。空氣壓力應不低于20MPa。②回用水反沖。在0.0137m／s速度下反沖洗，僅7min。此時反沖洗水耗水率不超過5％。
　　石灰中和法由于藥劑價廉，來源廣泛而被采用。但使用石灰的缺點是顯而易見的，石灰在水中分散性差，形成漿液后流動性不好，在反應過程中，石灰接觸到酸性廢水中SO42-后較易被生成的且不能繼續反應的CaSO4所覆蓋，因而中和效率差。當堿性工業廢水(印染廢水、造紙廢水、油脂皂化廢水等)pH值>9.0時，采取合適的液氣比、溫度等工藝參數，能取得較好的中和處理及煙氣脫硫除塵效果。
　　4.結語
　　我國燃煤工業鍋爐配套使用的脫硫除塵器可分為兩代三類，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、除塵器性質以及工作液性質均對廢水水質產生不同程度的影響。排放廢水的水質具有懸浮物濃度高，Al3+、Fe3+濃度高；pH值低的水質特點。混凝沉淀法、過濾法與中和法是廢水處理的主要方法。
　　
　　
　　[參考文獻]
　　[1] 郝吉名,王書肖,陸永琪.燃煤二氧化硫污染控制技術手冊.北京：化學工業出版社，2001
　　[2] 熊振湖，費學寧，池勇志等大氣污染防治技術及工程應用.北京機械工業出版社.2003年7月第1版.18.
　　[3] 吳忠標李偉王莉紅.城市大氣環境概論.北京化學工業出版社.2003.7第一版.276
　　[4] 魏先勛陳信常馬菊元.環境工程設計手冊（修訂版）.長沙湖南科學技術出版社.2002.7第一版.