脱硫废水为什么要排放？处理方法有哪些？

在当今工业高速发展的时代，燃煤发电厂、化工企业等在生产过程中会产生大量的废气，其中含有大量的二氧化硫。为了减少二氧化硫对大气环境的污染，工业上普遍采用脱硫技术。在脱硫过程中，会产生一种特殊的废水——脱硫废水。了解脱硫废水排放的原因以及掌握有效的处理方法，对于保护环境和实现工业可持续发展具有重要意义。

一、脱硫废水排放的必要性

系统稳定运行的需求

脱硫系统是一个复杂的动态系统，湿法脱硫是目前应用最为广泛的脱硫方法。在这个系统中，随着脱硫过程的持续进行，各种物质会不断积累。例如，氯离子会随着石灰石等脱硫剂的溶解而逐渐增加。当氯离子等有害物质的浓度过高时，会对脱硫设备产生严重腐蚀，影响设备的正常运行和使用寿命。高浓度的亚硫酸盐、重金属等物质也会干扰脱硫反应的进行，降低脱硫效率。为了避免这些问题，保证脱硫系统的稳定运行，需要定期排放一部分脱硫废水，以维持系统内物质的平衡。

避免有害物质累积

脱硫废水中含有大量对人体和环境有害的物质。其中，重金属如汞、铅、镉等具有毒性，进入环境后会通过食物链的传递，对人体健康造成潜在威胁。一些重金属还能在生物体内富集，对生态环境造成长期的破坏。此外，过饱和的亚硫酸盐在特定条件下可能会转化为硫酸盐，加速设备的腐蚀。废水中大量的硫酸盐、悬浮物等也会对水体环境造成污染。及时排放脱硫废水，可以防止这些有害物质在系统内过度累积，从源头上减少对环境的危害。

满足环保法规要求

随着人们对环境保护意识的提高，各国都制定了严格的环保法规和标准来限制工业废水的排放。企业如果违反相关规定，将面临严重的法律后果和经济处罚。因此，为了合法合规地进行生产经营活动，企业必须对脱硫废水进行妥善处理，使其达到排放标准后排放或进行回用。排放脱硫废水并严格遵守环保法规，是企业履行社会责任、实现可持续发展的必然要求。

二、脱硫废水的特性

脱硫废水具有水质复杂、污染物种类多、浓度变化大等特点。其pH值通常呈酸性，范围在4-6之间。废水中含有大量的悬浮物，如石膏颗粒、泥沙等，这些悬浮物会影响水的清澈度和后续处理的效果。此外，脱硫废水中的化学需氧量（COD）较高，一般在100-300mg/L之间，说明废水中含有一定量的有机污染物。高浓度的氯离子（5,000-20,000mg/L）是脱硫废水的一个显著特征，它会加剧对金属设备的腐蚀。同时，废水中还含有多种重金属，如铅、汞、镉等，这些重金属对环境和人体健康危害极大。

三、脱硫废水处理方法

物理化学法

物理化学法是脱硫废水处理的常用方法。中和沉淀法是其中一种，通过向废水中加入碱性物质，如石灰乳、氢氧化钠等，调节废水的pH值至合适的范围，使废水中的重金属离子形成氢氧化物沉淀。例如，在pH值为9-11的条件下，铅、镉等重金属离子可以较好地沉淀出来。然后，加入絮凝剂，如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等，使细小的沉淀颗粒聚集形成较大的絮体，便于后续的沉淀和分离。最后，通过沉淀、过滤等工艺将沉淀物与水分离，使废水得到初步处理。

吸附法也是一种有效的物理化学处理方法。利用具有吸附性能的材料，如活性炭、沸石等，吸附废水中的有机污染物、重金属等。活性炭具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积，能够吸附多种有机物和重金属离子。沸石则对阳离子具有良好的交换吸附性能，可以去除废水中的钙、镁等离子，降低水的硬度。

生物处理法

生物处理法是利用微生物的代谢作用来去除废水中的有机物和一些无机物。好氧生物处理是在有氧条件下，通过好氧微生物的作用将废水中的有机物分解为二氧化碳和水。常见的工艺有活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法是由活性污泥和污水组成的混合液，在曝气池中，活性污泥中的微生物利用污水中的有机物作为碳源和能源进行生长繁殖，同时将有机物分解。生物膜法则是让微生物附着在填料表面形成生物膜，污水流经生物膜时，其中的有机物被生物膜上的微生物分解。此外，厌氧生物处理在无氧条件下，通过厌氧微生物的作用分解有机物，适用于处理高浓度有机废水。生物处理法具有处理效果好、运行成本低等优点，但也存在处理周期长、对水质和水量的变化适应性较差等问题。

膜处理法

膜处理法是利用膜的选择透过性对废水进行分离和浓缩。反渗透膜是一种非常常用的膜材料，它只允许水分子通过，而将溶解在水中的盐和其他杂质截留在膜的一侧。通过反渗透处理，可以将废水中的盐分和大部分污染物去除，得到高质量的回用水。但是，反渗透膜处理过程中会产生一定量的浓水，浓水中污染物浓度更高，需要进一步处理。超滤和微滤膜则主要用于去除废水中的悬浮物、胶体等大分子物质，通常作为反渗透膜的前处理工艺，以提高反渗透膜的运行效率和使用寿命。膜处理法具有出水水质好、占地面积小等优点，但膜材料的价格较高，膜的污染和堵塞问题也需要得到有效解决。

烟气余热蒸发处理法

烟气余热蒸发处理法是一种创新的处理方法。该方法是利用燃煤电厂锅炉尾部烟气的余热，将脱硫废水雾化后喷入烟道中，在高温烟气的作用下，水分迅速蒸发，废水中的盐和污染物随着水分的蒸发而结晶析出，最终随粉煤灰一起被除尘器收集。这种方法无需额外消耗大量的能源，利用了燃煤电厂的余热资源，实现了废水处理和资源回收的双重目的。但该方法需要考虑对后续除尘设备的影响，避免因废水蒸发导致粉尘黏结等问题。

脱硫废水的排放是为了保证工业生产系统的正常运行和满足环保要求，但同时必须对其进行有效的处理。不同的处理方法各有优缺点，在实际应用中需要根据脱硫废水的特点、处理要求和经济成本等因素，选择合适的处理工艺或采用多种工艺组合的方式，以实现脱硫废水的高效处理和达标排放，保护环境，推动工业的可持续发展。