我國燃煤電廠主（zhǔ）流的煙氣脫硫技術是采用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維持脫硫（liú）塔內的（de）氯離子濃度低於20 000 mg/L，需外排脫硫廢水。外排的脫硫（liú）廢水不僅包括脫（tuō）硫（liú）過程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組冷（lěng）卻水等，導致產生的廢水（shuǐ）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《水汙染防治行動計劃》（即“水十條（tiáo）”），提（tí）出禁止燃煤電廠脫硫廢（fèi）水外排；截至2018-06-06，修編的《發電廠廢水治理設計（jì）規範》規定了（le）電廠（chǎng）廢水處理設施（shī）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（fàng）的實現。

       針對廢水零排放的要（yào）求，許多專家學者通過分析國內外研究現狀以（yǐ）及實際電廠案例運行結果，提（tí）出了幾種脫（tuō）硫廢水零排放的技術路線，但技術的（de）優劣仍需實踐檢驗。

       為了（le）更科學（xué）有效選擇脫硫廢水處理技術，筆者對目前燃煤電（diàn）廠脫硫廢水處理（lǐ）技術進行匯總分析，根（gēn）據實際案例詳細分析各處（chù）理技術的（de）優缺（quē）點，為燃（rán）煤電廠對脫硫廢水零排放技術（shù）的選擇提供參考。

       01
       脫硫廢（fèi）水技術路線選擇的總原則

       可靠和經濟（jì）性原則（zé）；一廠一策原（yuán）則；協同性（xìng）原（yuán）則；無害化原則

       02

       脫硫廢水預處理技術

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

      三聯箱（xiāng）處理技術作為脫硫廢水的預處理技術，雖去（qù）除了廢水中（zhōng）大量（liàng）的（de）鈣鎂易結垢離子，但未能去除其（qí）中高濃度的Cl-，需與其他處理技術相結（jié）合；同時其耗藥量較大，三聯箱處理技術在電廠不同（tóng）負荷、脫硫廢水（shuǐ）水質水量多變的（de）情況下達不（bú）到預期的處（chù）理效果。


       雙堿法可利用電廠（chǎng）原有的處理設施（shī），運（yùn）行靈活性較高，但由於（yú）該（gāi）技術（shù）要（yào）在較高的pH下運行，因此堿性藥（yào）劑和純堿（軟化劑）投加量很大，汙泥產生量（liàng）高，係統（tǒng）占地麵積（jī）較（jiào）大。


      
       03
       濃（nóng）縮減量技術

       目前（qián）濃縮減量技術主要分為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反（fǎn）滲透（RO）、電滲析（xī）（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮（suō）主要是依靠蒸汽實現廢水的蒸發，包括機（jī）械蒸汽再（zài）壓縮（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽（qì）動力壓縮式（TVR）、多（duō）級閃蒸、降膜蒸發等，也可依（yī）靠電廠煙氣餘熱進行廢水（shuǐ）的蒸發（fā）濃縮（suō）減量，該（gāi）技術無需引入大量蒸汽能源，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（mó）法濃縮中的反滲透（RO）應用範圍廣，但易（yì）發生膜汙染與結垢堵塞問（wèn）題；正滲透（FO）屬自發過程（chéng），能耗低，無需額外壓力，設備（bèi）簡（jiǎn）單（dān），其膜表麵不易形成濾餅層，膜汙染（rǎn）可逆，但需選取合（hé）適的汲取液，汲取液的再生需（xū）額外能量，同（tóng）時，正滲透膜存在嚴重的內部濃差極化現象。電滲析（ED）技術具有優異的處理效果、較低的運行能耗等優點。

       綜上，膜濃縮主要存在以下4個問（wèn）題：① 成本（běn）。投資成本（běn）和運行費用高，包括能耗成本、清洗成本、膜元件更換成本、設備維修、維（wéi）護成本等。② 易（yì）結垢和堵塞。係統可靠性差。③ 前處理要求高。膜組件（jiàn）對進水要求較高，需去除廢水中懸浮物等（děng）雜質，增加了廢水前處理成本。④ 占地麵積大。需提供專一的場地以搭建膜組件等設（shè）備。

       熱法濃縮中的蒸汽濃縮是利（lì）用蒸汽進行廢水蒸發，常見技術（shù）包括機械蒸汽再（zài）壓縮技術(MVR)、多效強製循環蒸發(MED)。MVR係統（tǒng）較成熟，占地麵（miàn）積（jī）較小，運行平穩，自動化程度高。但在鹽水濃（nóng）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（jì）術短，設備少，占地麵積小，蒸汽的消耗量較低，但在（zài）一次性投（tóu）資成本上，MVR高於MED。利用蒸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（rè）進行廢水的濃縮減量，使電廠的低溫（wēn）煙氣餘熱得到有效利用，無需（xū）引入其他蒸（zhēng）汽等能源；可去除預處理單元，電廠也可自行收納產生的濃鹽水；附加處理（lǐ）設施可利用電廠現有的設備進行改造，改（gǎi）造費用不高，大幅減少了投（tóu）資成本；由於（yú）濃縮塔可單獨隔離與（yǔ）拆卸，方便運行維護。該技術將成（chéng）為廢水濃縮減量（liàng）的新趨勢。


       04
       蒸發結晶（jīng）技術

      將濃縮後少量較高濃度（dù）的脫（tuō）硫廢水進行蒸發結（jié）晶，較為成熟的（de）MVR蒸發結晶技術和多效蒸發結晶技術已得到普遍應用。目前利用（yòng）電廠煙氣餘熱進行蒸發結晶的技術，如旁路煙道蒸發、煙道噴霧（wù）蒸發等日（rì）漸成熟。

      旁路（lù）煙道蒸（zhēng）發技術對電廠原有係統（tǒng）影響較（jiào）小，河南焦作（zuò）萬方2×350 MW機組引入旁路煙道蒸發結晶器係統，脫硫廢水（shuǐ）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（duō）以數值模擬為主，缺少與實際擬合度較（jiào）高的動力學模型；氣液兩相流霧化噴頭孔徑小，處理複雜的未經（jīng）預（yù）處理的廢水時，易堵塞；同時霧化器密封（fēng）件材（cái）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發器（qì），需選（xuǎn）擇合理的脫硫廢水前處（chù）理工藝或對蒸發結晶器內部塗防腐材料。

       除了利用旁路（lù）蒸發結晶器蒸發，還可（kě）采用蒸發塔蒸（zhēng）發。雖然蒸發（fā）塔能較好（hǎo）實現廢水的蒸發結（jié）晶（jīng），但應用過程中存（cún）在許多技術風險：結（jié）垢風險、維（wéi）護困難、可利用率差、關鍵設備進口、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸發工藝簡單、占地麵積小、無需加藥，減少了投資運行維護費用，對除塵器無明顯影響，不影響粉煤（méi）灰品質。但煙道蒸發受（shòu）負荷的影響較大，處理量（liàng）不足；噴嘴易（yì）堵塞；同（tóng）時，空預器後煙溫偏低（dī）。

圖6煙道蒸發技術

       05
       廢水零排放產物去向

       脫硫廢水零排放產物去向是零（líng）排放技術選擇的關鍵。目前廢水蒸發產（chǎn）生的結晶鹽及高濃度含鹽水主要有4種處理（lǐ）途徑：① 轉移入（rù）灰（huī）渣、液態排渣（zhā）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（jià）值較低，純鹽（yán）可（kě）被部分行業（yè）利用，如在（zài）廢水（shuǐ）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，產生的次氯酸鹽（yán）可用於循（xún）環水消毒；④ 高濃度（dù）鹽水進行水泥固化製備建築材料（liào）（如（rú）製磚、低品級建材），或直接拋棄。

       06
       脫硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫硫廢水鹽分製備淨水劑解決了脫硫廢水高濃度氯離子難（nán）處理問題，使得廢（fèi）水能（néng）夠二次利用，製得的淨水劑可進行自用（yòng）或外銷，產生一定的經濟效益；該工藝產生的複合（hé）型淨水劑，結合了聚合硫酸鐵、聚合（hé）氯化鋁、聚合氯化鐵等淨水劑的優勢，能夠對廢水中的多種汙（wū）染成分進行（háng）有效處理；此工藝不（bú）對電（diàn）廠係統進行改造，對整體（tǐ）電廠係（xì）統無影響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水劑工（gōng）藝流程

       07
       結（jié）語

       1）大多數舊電廠的預處理技術仍采用三聯箱（xiāng）設備，或對現有設備進行改造；對於新建電廠，針對不同（tóng）電廠的廢水特點，預（yù）處理環節有時可省略，減少廢水處理的投資及運行成本。

       2）對於（yú）硬度較（jiào）低的廢水可利用膜法進行濃縮處理，可實現較高的濃（nóng）縮倍率，但其較高的投資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（diàn）廠廢水水質普遍較差，對電廠煙氣餘熱的利用是未（wèi）來廢水處理技（jì）術的發展趨勢，尤其（qí）在低溫餘熱利用，但仍存在諸多問題。

      4）脫硫廢水的鹽分製備淨（jìng）水劑，具有對電廠運行無影響、產生（shēng）的淨水劑能夠二（èr）次利用等安全（quán）性（xìng）與經濟性優勢（shì），值得進行深入研究。