我國燃煤電廠主流的煙氣（qì）脫（tuō）硫技術是采用石灰（huī）石-石膏法濕法（fǎ）脫硫（liú）。為（wéi）了維持脫硫塔內的氯離子濃度（dù）低於（yú）20 000 mg/L，需外排脫硫廢水（shuǐ）。外排的脫硫廢水不僅包括脫硫過程產生的廢水，還包括（kuò）鍋爐衝洗水、機組冷卻水等，導致產生的廢水水質*為（wéi）惡劣（liè）。

       目前由於環保（bǎo）政策的嚴格要求，尤其（qí）是從（cóng）2015年4月14日發布的《水汙染防治行（háng）動（dòng）計劃》（即“水十條”），提出（chū）禁止燃煤電廠脫硫（liú）廢（fèi）水外排；截至2018-06-06，修編的《發電廠廢水治理設計規範》規定了電廠廢（fèi）水處理設施的設計規範，新增多條廢水的設計要求，逐（zhú）步推動廢水（shuǐ）零排放的實現（xiàn）。

       針對廢水零（líng）排放（fàng）的要求，許多專家學者通過分析國內外研究現狀以及實際電（diàn）廠（chǎng）案例運行結果，提出了幾種脫硫廢水零排放的（de）技（jì）術路線，但（dàn）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理技術，筆（bǐ）者對目前燃煤電廠脫硫廢水處理技術（shù）進行匯總分析（xī），根據實際案例詳細分析各處理技術的優缺點，為（wéi）燃煤電廠對脫硫廢水（shuǐ）零排（pái）放技術的選擇提供參考（kǎo）。

       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（yī）策原則；協同性原則；無害化原則

       02

       脫硫廢水（shuǐ）預處（chù）理技術

       常見的（de）脫硫廢水的預處理技（jì）術是化學沉澱法，如電廠普遍采用的三聯箱技術、雙堿法、石灰-煙道氣法等。

      三聯箱處理技術作為（wéi）脫硫廢水的（de）預處理（lǐ）技術，雖（suī）去除了廢水中大量的鈣鎂易結垢離子，但（dàn）未能去（qù）除其中高濃度的Cl-，需與其他處理技術相結合；同時其耗藥量較（jiào）大（dà），三聯箱處理技（jì）術在電廠不（bú）同負荷、脫硫廢水水質水量多變的情況下（xià）達不到預期（qī）的處理效果。


       雙（shuāng）堿法（fǎ）可利用電（diàn）廠原有的（de）處理設施，運（yùn）行靈活性較（jiào）高，但由（yóu）於該技術要在（zài）較高的pH下運行，因此堿（jiǎn）性藥劑和（hé）純堿（軟化劑）投加量很大，汙泥產生量高，係統占地麵積較大。


      
       03
       濃縮減量技術

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

       膜法濃縮中的反滲透（RO）應用範圍廣，但易發生膜汙染與結垢堵塞問題；正滲透（FO）屬自（zì）發過程，能耗低（dī），無需額外壓力，設備簡單，其膜（mó）表麵不易形成濾餅層，膜汙染可逆，但需選取合適的汲取液（yè），汲（jí）取液的再生需額外能量，同時，正滲透膜存在嚴重的內部（bù）濃差極化現象。電（diàn）滲（shèn）析（ED）技術具有優異的處理效果、較低的運行（háng）能耗等（děng）優（yōu）點。

       綜上，膜（mó）濃縮主要存在以下4個問題：① 成本。投資成本和運行費用高，包括能耗成本、清洗成本、膜元件更（gèng）換成本（běn）、設備維修（xiū）、維護成本等。② 易結（jié）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，需去除廢水中懸（xuán）浮物等雜質，增加了廢水前處理成本。④ 占地麵積大（dà）。需提供專一的場地以（yǐ）搭建膜組（zǔ）件等設備。

       熱法濃縮中的蒸汽濃縮是利用蒸汽（qì）進行廢（fèi）水蒸發，常見技術包括機械蒸汽再壓縮技術(MVR)、多效強製循環蒸發(MED)。MVR係（xì）統較成熟，占地麵積較小，運（yùn）行（háng）平穩，自動（dòng）化程度高。但在鹽水濃縮過程（chéng）中，MVR係統運行仍存在鹽漿排（pái）放過程（chéng）中（zhōng）堵塞、風機葉輪（lún）易損壞等問題。流（liú）程上MVR技術比MED技術短，設備少，占（zhàn）地麵積（jī）小，蒸（zhēng）汽的消耗量較低，但在一次性投資成本上，MVR高於MED。利用蒸汽蒸發（fā）濃縮脫硫廢水，采用MVR或MED技術，投（tóu）資成本均偏高。

       利用低溫（wēn）煙氣餘（yú）熱進行廢水的濃縮減量，使（shǐ）電（diàn）廠的低溫煙氣餘熱得到有（yǒu）效（xiào）利（lì）用，無需引入其他蒸汽（qì）等能源；可去除預處理單元，電（diàn）廠也可自行收納產生的濃鹽水（shuǐ）；附（fù）加處理設施可利用電廠現有的設備進行改造（zào），改造費用不高，大幅減少了投資成本；由於濃縮塔可單獨隔離與拆（chāi）卸，方便運行維護（hù）。該技術將成為廢水濃（nóng）縮減量的新趨勢。


       04
       蒸發結晶技術

      將濃縮後（hòu）少（shǎo）量較高（gāo）濃度的脫硫廢水進行蒸發結晶，較為（wéi）成熟的MVR蒸發結（jié）晶技術和多效蒸發結晶（jīng）技術已（yǐ）得到普遍應用。目（mù）前利用電廠煙氣餘熱進行蒸發（fā）結晶的技術，如（rú）旁路煙道蒸發、煙（yān）道噴霧蒸發等日漸成（chéng）熟。

      旁路煙道蒸（zhēng）發技術（shù）對電廠原有係（xì）統影響較小，河南焦作萬（wàn）方2×350 MW機組（zǔ）引入（rù）旁路煙（yān）道蒸發結晶（jīng）器係統，脫硫廢水的體積流量減少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高的動力學（xué）模型；氣液（yè）兩相流霧化噴頭孔徑小，處理複雜的未（wèi）經預處理的廢水時，易堵塞；同時（shí）霧化器密（mì）封件材料的耐溫性有待提高；酸性脫硫廢水在蒸發過程中易腐蝕蒸（zhēng）發器，需（xū）選擇合理的脫硫廢水前處理工藝或（huò）對蒸發結晶器內部塗防腐材料（liào）。

       除了利用旁路蒸發結晶器蒸發，還可采用蒸發塔蒸發。雖然蒸發塔能較好實現廢（fèi）水的蒸發（fā）結晶（jīng），但應用過程中存在許多技術風險：結垢風險、維護困難、可利用率差（chà）、關鍵設備進口、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸發工（gōng）藝簡單、占地麵積小、無需加藥，減少了投資運行維護費用，對除塵器無（wú）明顯影響（xiǎng），不影響粉煤灰品質（zhì）。但（dàn）煙道蒸發受（shòu）負荷的影響較大，處理量不足；噴嘴易堵塞；同時，空預器（qì）後煙溫偏低。

圖6煙（yān）道（dào）蒸發技術

       05
       廢水零排（pái）放產（chǎn）物去向

       脫硫（liú）廢（fèi）水零排放產物去（qù）向是零（líng）排放技術選（xuǎn）擇的關鍵。目前（qián）廢水蒸發產生的結晶鹽及（jí）高濃度含鹽水主要有4種處理途徑（jìng）：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（wéi）雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價值（zhí）較低，純鹽可被部（bù）分行業利用，如在廢水除硬過程中產生的Mg(OH)2可回收利用；③ 產生的高鹽水可電解製氯（lǜ），產生的（de）次氯酸（suān）鹽可用於循環水消毒；④ 高濃度（dù）鹽水進行（háng）水泥固化製備建築材料（如製磚、低品級建材），或直接拋棄。

       06
       脫硫廢水鹽分製備（bèi）淨水劑

       脫硫廢水鹽分（fèn）製（zhì）備淨水劑解（jiě）決了脫硫廢水高濃度氯離子難處理問題，使得廢水能夠二（èr）次利用，製得的淨水劑可（kě）進（jìn）行自用（yòng）或外銷，產（chǎn）生一定的（de）經濟效益；該工藝產生的複合型淨水劑，結（jié）合了聚合硫（liú）酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等淨水劑的優勢，能夠對廢水中（zhōng）的多（duō）種汙染成分進行有效處理；此工藝（yì）不對電廠係統進行改造，對整體（tǐ）電廠（chǎng）係統（tǒng）無影響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水劑（jì）工藝（yì）流程

       07
       結（jié）語

       1）大多數舊電廠的預處理（lǐ）技術仍采用（yòng）三聯箱設備，或對現有設備進行改造；對於新建電廠（chǎng），針對不同電廠的廢水特點，預處理環節有時可省略，減少（shǎo）廢水（shuǐ）處理（lǐ）的投資（zī）及（jí）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，可實現較高的濃縮倍率，但其較高的投資及運行成本有待解決。

       3）廢水（shuǐ）零排放技術（shù）路線（xiàn）需結合電廠的生產特點選擇。由於電廠廢水水質普遍較差，對電廠煙氣餘熱的利用是未來廢水處理（lǐ）技術的發展趨勢，尤其在低溫（wēn）餘熱利用（yòng），但仍（réng）存在諸多問（wèn）題。

      4）脫硫廢水的鹽分製備淨水劑（jì），具有對電廠運（yùn）行無影響、產生的淨（jìng）水劑能夠二次（cì）利用等安全性（xìng）與經濟性優勢，值得進行深入研究。