我國燃煤電廠主（zhǔ）流的煙氣脫硫（liú）技術是采用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維（wéi）持脫硫塔內的氯離子（zǐ）濃度低（dī）於20 000 mg/L，需外排脫硫廢水（shuǐ）。外（wài）排的脫硫（liú）廢水不僅包括脫硫過（guò）程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水（shuǐ）、機組冷（lěng）卻水等，導致產生的廢水水質*為（wéi）惡劣。

       目前由於環保政策的嚴格要求，尤其是從2015年4月14日發布的（de）《水汙染防治行動計（jì）劃》（即（jí）“水十條”），提出禁止燃煤電廠脫硫廢水外排；截至2018-06-06，修編的《發電廠廢水治理設計規範》規定了電廠（chǎng）廢水處（chù）理設施的設計規範，新增多條廢水的設計要求，逐步推動廢水零排放的實（shí）現。

       針對廢水零排放的要求，許（xǔ）多專家學者通過分析國內外研究現狀以及實際電廠案例運行結果（guǒ），提出了幾種脫硫廢水零排（pái）放的（de）技術路線，但技術的優劣仍需實踐檢驗。

       為了更科學有效選擇脫硫廢水處（chù）理技術，筆者對目前燃煤電廠脫硫廢水處（chù）理技術進行匯總分（fèn）析，根據實際案例詳細分析（xī）各處理技術（shù）的優缺點，為燃煤電廠對脫硫廢水零排放技術的選擇提（tí）供參考。

       01
       脫硫廢水技術路線選（xuǎn）擇的總原則

       可靠和經濟性原則；一廠一策原則；協同（tóng）性原則；無害化原則

       02

       脫硫廢水預處理技術

       常（cháng）見的脫（tuō）硫廢水的（de）預處理技術是化學沉澱法，如電廠普（pǔ）遍采（cǎi）用的三聯箱技術、雙堿法、石灰-煙道氣法等。

      三聯（lián）箱處理技術作為脫硫廢水的預處理技術，雖去除了廢水中大量的鈣鎂易結垢離（lí）子，但未能去除其（qí）中高濃度的Cl-，需與其他處理技術相結合；同時其耗藥量較大，三聯箱處理技術在電廠（chǎng）不同負荷、脫硫廢水水質水量（liàng）多（duō）變的情（qíng）況（kuàng）下達不到預期（qī）的處理效果。


       雙（shuāng）堿法可利用電廠原有的處理設施（shī），運行靈活性較高，但由於該技（jì）術要在較高的pH下運行，因此堿性藥劑和純堿（軟化劑）投加量很大，汙泥產生量高，係統占地麵積較大（dà）。


      
       03
       濃縮減量技術

       目前濃縮減量技術主要（yào）分為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲（shèn）透（FO）、反滲透（RO）、電滲（shèn）析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮主要是依靠蒸汽實現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓縮（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽（qì）動力壓縮式（shì）（TVR）、多（duō）級閃蒸（zhēng）、降膜蒸發等，也可依靠電廠煙氣餘熱進行廢水的（de）蒸發濃縮減量，該技術無需引入（rù）大量蒸汽能源，節約成本，同時又能達到預期（qī）目標，實現了電廠的廢熱再利用。

       膜法濃縮中的反滲透（RO）應用範（fàn）圍廣，但易（yì）發生膜汙染與結垢堵塞問題；正滲透（tòu）（FO）屬自發過程，能耗低，無需額外壓力，設備簡單，其膜表麵不易（yì）形成濾餅層，膜汙染可逆，但需選（xuǎn）取合適的汲取液，汲取（qǔ）液的再生需額外能量，同時（shí），正滲透膜存在嚴重的內部濃差（chà）極化現象。電滲析（xī）（ED）技術具有優異的處理效果、較低的（de）運行能耗（hào）等優點。

       綜上，膜濃縮主要存在（zài）以下4個問題（tí）：① 成本（běn）。投資成本和運行費用高，包括（kuò）能耗成本、清（qīng）洗（xǐ）成本（běn）、膜元件更換成本、設備維修、維護成本等。② 易結垢和堵塞。係統可靠性差。③ 前處理要求高。膜組件對進水要求較高，需去除廢（fèi）水中懸（xuán）浮物等雜質，增加（jiā）了廢（fèi）水（shuǐ）前處理（lǐ）成（chéng）本。④ 占地麵積大。需提（tí）供專一的場地以（yǐ）搭建膜組件等（děng）設備。

       熱法濃縮中的蒸汽濃縮是利用蒸汽（qì）進行廢水蒸發，常見技術包括機械蒸汽再壓（yā）縮技術(MVR)、多效強製循（xún）環蒸發(MED)。MVR係統較成熟，占地麵（miàn）積較小，運行平穩，自動化程度高。但在鹽水濃縮過程中，MVR係統運行仍存在鹽漿排放過程中堵塞、風機葉輪易損壞等問題。流程上MVR技術比MED技術短，設備（bèi）少，占地麵積小，蒸汽的消耗（hào）量較低，但在一次性投資（zī）成（chéng）本上，MVR高於MED。利用蒸（zhēng）汽蒸發濃縮脫硫廢水，采用MVR或MED技術，投資成本均偏高。

       利用低溫煙氣餘熱進行（háng）廢水的濃縮減量，使電廠的低溫煙氣餘熱得到有（yǒu）效利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除（chú）預處理單元，電廠也可自行收納產生的濃鹽水；附加處理設施可利（lì）用電廠現有（yǒu）的設備進行改造，改造費用不高，大（dà）幅減少了投資成（chéng）本；由於濃縮塔可（kě）單獨隔離與拆卸（xiè），方便運行維護。該技術將（jiāng）成（chéng）為廢水濃縮減量的新趨勢。


       04
       蒸發結晶技術（shù）

      將（jiāng）濃縮後少量較高濃（nóng）度（dù）的脫硫廢水（shuǐ）進行蒸（zhēng）發結晶，較為成（chéng）熟（shú）的MVR蒸發結晶技術（shù）和多效（xiào）蒸發結晶技術已得到普遍應（yīng）用。目前利用電廠煙氣餘熱進行蒸發結晶的技術，如旁路煙（yān）道蒸發、煙道噴霧蒸發等日漸成熟。

      旁路煙道蒸發技術對電廠原有係統影響較小，河南焦作萬方2×350 MW機組引入（rù）旁（páng）路（lù）煙道蒸發結晶器係統，脫硫廢水（shuǐ）的體積流（liú）量減少4.3%，工藝補充水體積流量減少14.6%。國內旁路煙道研究大多以數值模擬為主，缺少與實際擬合度較（jiào）高的動力學模型；氣液兩相流霧化（huà）噴頭孔徑小，處理複雜的未經預處理的廢水時，易堵塞；同時（shí）霧化器密封件（jiàn）材料的耐溫性有待（dài）提高；酸性脫硫廢水在蒸發過程中（zhōng）易腐蝕蒸發器，需選（xuǎn）擇合理的脫硫廢水前處（chù）理工藝或（huò）對蒸發結晶器（qì）內（nèi）部（bù）塗防腐材料。

       除（chú）了利用旁路蒸（zhēng）發結晶器蒸發，還可采用（yòng）蒸發（fā）塔蒸（zhēng）發（fā）。雖然蒸發塔能較（jiào）好實現廢水的蒸發結晶，但應用過程中存在許多（duō）技術風險：結垢風險、維護困難、可（kě）利用率差、關鍵設備進口、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸（zhēng）發工藝簡單、占（zhàn）地麵積小、無需（xū）加藥，減少了投資運（yùn）行維護（hù）費用，對除塵器無明顯影響，不影響（xiǎng）粉煤（méi）灰品質。但（dàn）煙道蒸發受負荷的影響較大，處理量不足；噴嘴易堵塞；同時，空預器後煙溫偏低。

圖6煙道蒸發（fā）技術

       05
       廢水零排放產物（wù）去向

       脫硫（liú）廢水零排放產物去向是（shì）零排放技術選擇的關鍵。目前廢水蒸發（fā）產生（shēng）的結晶鹽及高濃度含鹽水主要有4種處理途徑：① 轉移入灰渣、液態排渣或粉煤灰中；② 產生的結晶鹽可分為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價值較低，純鹽（yán）可被部（bù）分行業利用，如在（zài）廢水除（chú）硬過程中產生的Mg(OH)2可回收利用；③ 產生的高鹽水可電解製氯，產生的次氯（lǜ）酸鹽可用（yòng）於循環（huán）水消毒；④ 高濃度鹽水進行水泥固化製備建（jiàn）築材料（如製磚、低品級建材），或直接拋棄。

       06
       脫硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫硫廢水（shuǐ）鹽分製備淨水劑解（jiě）決了脫硫廢水高（gāo）濃度氯離子難處（chù）理問題，使（shǐ）得廢水能夠二次利用，製得的（de）淨水劑可進行（háng）自用或外銷，產生一定的經濟效（xiào）益；該工藝產生的複合型淨水劑，結合了聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵（tiě）等淨（jìng）水劑的優勢，能（néng）夠對廢水中的多種（zhǒng）汙染成分進行有效處（chù）理；此工藝不對（duì）電廠係統進行改造，對整體電廠係統（tǒng）無影響。

圖7脫硫廢水鹽分（fèn）製備（bèi）淨水劑工藝流程

       07
       結語

       1）大多數舊電（diàn）廠的預處理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備（bèi）進行改造；對於新建電廠，針對不同電廠的廢水特點，預處理環節有時（shí）可省略（luè），減少廢（fèi）水處理的投資及運行（háng）成本。

       2）對於硬度較低的廢水可利用膜法進行濃縮處理，可實現（xiàn）較高的濃縮倍（bèi）率，但其較高的投資（zī）及運行成本有待解決。

       3）廢水零排放技術路線需結合電廠的生產特點選擇。由於電廠（chǎng）廢水水質普遍較差（chà），對電廠煙氣餘熱（rè）的利（lì）用是未來廢水（shuǐ）處理技術的發（fā）展趨勢，尤其在低溫餘熱（rè）利用，但仍存在諸多（duō）問題。

      4）脫硫廢水（shuǐ）的鹽分製備淨水劑，具有（yǒu）對電廠運行無（wú）影響、產生的淨（jìng）水劑能夠（gòu）二次利用（yòng）等安全性與經濟性優勢，值得進行深入研究。