摘要：含硫廢水中的硫化物有毒性、腐蝕性，并具臭味，對(duì)環(huán)境造成極大的污染，且會(huì)對(duì)廢水構(gòu)筑物的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大影響摘要因此生產(chǎn)、生活中的含硫廢水必須加以安善的處理。本文通過(guò)對(duì)含硫廢水的處理工藝與系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，為其應(yīng)用于推廣打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：脫硫廢水;處理工藝;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 引言

廢水中的硫化物有毒性、腐蝕性，并具臭味，對(duì)環(huán)境造成極大的污染，且會(huì)對(duì)廢水構(gòu)筑物的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大影響，因此生產(chǎn)、生活中的含硫廢水必須加以妥善的處理。不同行業(yè)排出的廢水中，硫含量及組分相差很大，所以處理方法也有所不同。從處理方法上分，有物理化學(xué)處理和生化處理兩大類。實(shí)踐中，這兩類方法常常是聯(lián)合使用，以克服使用單一方法的局限性，達(dá)到較理想的處理效果。

2 廢水脫硫的處理工藝

石灰在許多廢水污染控制應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，石灰用于從煙道氣中除去酸性氣體，特別是二氧化硫(SO2)和氯化氫(HC1)石灰基技術(shù)也正在被評(píng)估用于去除汞。石灰比石灰石更具反應(yīng)性，需要較少的資本設(shè)備。使用石灰洗滌器的SO2去除效率在發(fā)電廠中為95% 至99%。在城市廢物到能源工廠使用石灰的HC1去除效率為95%至99%。清潔發(fā)電站煤燃燒廢水的主要方法有兩種：干式洗滌和濕式洗滌，兩種方式都使用石灰。干洗也用于城市廢物能源廠和其他工業(yè)設(shè)施，主要用于鹽酸鹽控制。

2.1千式脫硫

在干式脫硫中，將石灰直接注入廢水中以除去SO2和HCl。有兩種主要的方法，干式注射系統(tǒng)將干燥熟石灰注入煙道，噴霧干燥器將霧化的石灰漿注入單獨(dú)的容器中。噴霧干燥器通常形成為筒倉(cāng)，具有柱形頂部和錐形底部，熱廢水流入頂部。石灰漿通過(guò)霧化器噴射到靠近頂部的氣缸中，吸收SO2和HCl。石灰漿中的水然后被熱氣體蒸發(fā)，洗滌的煙道氣從圓柱形部分的底部流過(guò)水平管道。干燥的未反應(yīng)的石灰及其反應(yīng)產(chǎn)物的一部分落到錐體的底部并被除去。然后，煙道氣流到顆粒控制裝置以除去剩余的石灰和反應(yīng)產(chǎn)物。干式注射和噴霧干燥器均可產(chǎn)生干燥的最終產(chǎn)品，收集在顆粒控制裝置中。在發(fā)電廠，干洗主要用于低硫燃料。在城市廢物處理廠，干洗可用于除去SO2和HCl在其他工業(yè)設(shè)施中使用干洗來(lái)控制HC1，干洗方法近年來(lái)得到改善，具有優(yōu)異的去除效率。

2.2濕法脫硫

在濕法石灰洗滌中，將石灰加入到水中，并將所得漿液噴入煙道氣洗滌器中。在典型的系統(tǒng)中，待清潔的氣體進(jìn)入圓柱狀塔的底部并向上流過(guò)石灰漿淋浴。二氧化硫被吸收到噴霧中，然后以硫酸亞鈣鹽的形式沉淀。亞硫酸鹽可以轉(zhuǎn)化為石膏，這是一種可銷售的副產(chǎn)物。

濕法洗滌處理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。濕法洗滌主要使用鎂強(qiáng)化石灰(含3-8%的氧化鎂，因?yàn)樗峁└邏A度以增加SO2去除能力并降低結(jié)垢潛力。

2.3石灰石效用評(píng)價(jià)

廢水脫硫(FGD)系統(tǒng)的百分之九十以上使用石灰或石灰石。這一趨勢(shì)有可能繼續(xù)進(jìn)入聯(lián)合國(guó)授權(quán)的燃煤電廠二氧化硫減排階段。

2003年，國(guó)家石灰協(xié)會(huì)贊助了 Sargent和 Lundy的一項(xiàng)研究，以比較美國(guó)發(fā)電廠使用的主要石灰和石灰石FGD工藝的成本。該研究包括利用資本和運(yùn)行維護(hù)成本要求開(kāi)發(fā)概念設(shè)計(jì)，使用最新的流程性能標(biāo)準(zhǔn)。

研究結(jié)果總結(jié)在兩個(gè)報(bào)告中：濕法廢水脫硫技術(shù)評(píng)估和干廢水脫硫技術(shù)評(píng)估。報(bào)告介紹了相對(duì)于試劑成本，輔助電力成本，煤硫含量，調(diào)度，資本成本和副產(chǎn)品生產(chǎn)(石膏和SO3氣溶膠緩釋化學(xué)品)的干法石灰石和石灰基工藝的競(jìng)爭(zhēng)地位。

2.4去除HC1和Hg

HCI去除因?yàn)槭乙踩菀着c其他酸性氣體如HC反應(yīng)，石灰洗滌用于控制市政和工業(yè)設(shè)施的HCl。例如，在城市廢物能源廠，干石灰洗滌用于控制排放量占總產(chǎn)能的70%(截至2008年)。使用石灰的HC去除效率為95%至99%。例如，在二級(jí)鋁廠，EPA認(rèn)為石灰洗滌是HC1最大可實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)。EPA測(cè)試表明，除去效率大于99%。

在我國(guó)正在評(píng)估用于控制汞排放的不同方法，正在評(píng)估的一種控制技術(shù)將熟石灰與活性炭結(jié)合起來(lái)。這種產(chǎn)品由9597%的石灰和35%的活性炭組成，其他鈣基吸附劑也被評(píng)估為合并SO2和汞去除的成本效益替代品。

3 脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

脫硫過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)有時(shí)稱為工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)，是生產(chǎn)線上可以進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集( SCADA)可編程邏輯控制器(PLC 或分布式控制系統(tǒng)(DCS)的設(shè)備，可以收集和傳輸在制造脫硫過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)。PCS可以是相對(duì)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，其可以具有接收輸入的傳感器(通常稱為主換能器)，處理輸入的控制器以及處理輸出的接收器。更復(fù)雜的PCS設(shè)備本身可以是機(jī)器人，并執(zhí)行許多任務(wù)。PCS 設(shè)備可以通過(guò)稱為制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的中間軟件與公司的企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)應(yīng)用程序進(jìn)行通信。

脫硫過(guò)程控制系統(tǒng)主要包括被控脫硫過(guò)程(或?qū)ο?用于生產(chǎn)脫硫過(guò)程參數(shù)檢測(cè)的檢測(cè)與變送儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、報(bào)警、保護(hù)和連鎖等其他部件。其中，重點(diǎn)在于傳感器。0級(jí)包含現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，例如流量和溫度傳感器以及最終控制元件，例如控制閥。1級(jí)包含工業(yè)化輸入輸出(I/O)模塊及其相關(guān)的分布式電子處理器。2級(jí)包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)，其將來(lái)自系統(tǒng)上處理器節(jié)點(diǎn)的信息整理并提供操作員控制屏幕。3級(jí)是生產(chǎn)控制水平，不直接控制脫硫過(guò)程，而是關(guān)注監(jiān)控目標(biāo)。4級(jí)是生產(chǎn)調(diào)度水平。

4 總結(jié)

含硫廢水“零排放”可將高毒、難降解物質(zhì)固化，解決污水處理難題。能夠?qū)崿F(xiàn)全部工業(yè)廢水的零排放，將會(huì)帶來(lái)的是對(duì)水資源需求量的大幅減少、環(huán)境負(fù)荷的大量降低和生存環(huán)境的大為改善，意義非同一般。

參考文獻(xiàn)

[1]王小方.焦?fàn)t廢水鋼渣濕法聯(lián)合脫硫脫硝工藝基礎(chǔ)研究[D].燕山大學(xué),2016.

[2]柴峰脫硫廢水蒸發(fā)的調(diào)控與機(jī)制研究[D].華北電力大學(xué),2016.

[3]于偉靜脫硫廢水蒸發(fā)處理系統(tǒng)研究[D].華北電力大學(xué),2016.

[4]楊竟憲ND半干法脫硫工藝和脫硫反應(yīng)器的模擬與優(yōu)化[D].華東理工大學(xué),2016.

[5]尹莉臭氧協(xié)同強(qiáng)電離放電法模擬廢水脫硫脫硝的研究[D].江蘇大學(xué),2016.

作者簡(jiǎn)介馬素麗(1988-07)，女，漢族，籍貫：山東省聊城市，學(xué)歷：碩士，研究方向：水污染處理。