我國燃（rán）煤電廠主（zhǔ）流的煙氣脫硫技術是采用（yòng）石灰石-石膏（gāo）法濕法脫硫。為了維持脫硫塔內的氯離（lí）子濃度低於20 000 mg/L，需外（wài）排脫硫廢（fèi）水。外排的（de）脫硫廢（fèi）水不僅包括（kuò）脫硫過程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組冷卻水等，導致產生的（de）廢水水質*為惡劣。

       目前由於環保政策的嚴格要求，尤其是從2015年4月14日發（fā）布的《水汙（wū）染防治行（háng）動（dòng）計（jì）劃》（即“水十條”），提出禁止燃煤電（diàn）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（fàn）》規定了（le）電廠廢（fèi）水處理設施的設計規範，新增多條廢水的設（shè）計要求，逐（zhú）步推動廢水（shuǐ）零排放的實現。

       針對（duì）廢水零排放的要求，許（xǔ）多專家學者通（tōng）過（guò）分析國內外研究現狀以及實際電廠案例運行結果，提出了幾種脫硫廢水零排放的技術路（lù）線，但技術（shù）的優劣仍需實踐（jiàn）檢驗。

       為（wéi）了更科學有效（xiào）選擇脫硫廢水處理技術，筆者對目前燃煤電廠脫硫廢（fèi）水處理技（jì）術（shù）進行匯（huì）總分析，根據實際（jì）案例詳細分析各處理技術（shù）的優缺點，為燃煤電廠對脫（tuō）硫廢水零排放技術的選擇提供參考。

       01
       脫硫廢水技（jì）術路線（xiàn）選擇的總原則（zé）

       可靠和經（jīng）濟性原則；一（yī）廠一策原則；協同性原則；無害化原則

       02

       脫硫廢水預處理技術（shù）

       常見（jiàn）的脫硫廢水的預處理技術是化（huà）學沉澱法（fǎ），如電廠（chǎng）普遍（biàn）采用的三聯箱技（jì）術、雙堿（jiǎn）法（fǎ）、石灰-煙道氣法（fǎ）等。

      三聯箱處理（lǐ）技術作為脫硫廢水的（de）預處理技術，雖去除了廢水中大量（liàng）的鈣鎂易結垢離子，但未能去除其中高濃度的Cl-，需與其他處理技術相結合；同時（shí）其（qí）耗藥量較大，三聯箱處理技術在（zài）電廠不同負荷、脫硫廢水水質水量多變的情況下達不（bú）到預期的處理（lǐ）效果。


       雙堿法可利（lì）用電廠原有的處理設施，運行靈（líng）活性較高，但由於該技術要在（zài）較高的pH下運行，因此（cǐ）堿（jiǎn）性藥劑和純堿（jiǎn）（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（jì）術

       目前濃（nóng）縮減量技術主（zhǔ）要分為膜法濃縮和（hé）熱法濃縮。膜法濃縮（suō）包括正（zhèng）滲透（FO）、反滲透（RO）、電滲析（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，包括機械蒸汽再壓縮（MVR）、多效（xiào）蒸發（fā）（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級閃蒸、降膜蒸發（fā）等，也可依靠電（diàn）廠煙氣餘熱進行廢（fèi）水的蒸發濃縮減量，該技術無（wú）需引入大量（liàng）蒸汽能（néng）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（guǎng），但易發生膜汙染與結垢（gòu）堵塞問（wèn）題；正（zhèng）滲透（FO）屬自發過程，能耗（hào）低（dī），無需額外壓力，設備簡單，其膜表麵不易形成濾餅層，膜汙染可（kě）逆，但需選取（qǔ）合適的汲取液，汲取液的再生需額外能量，同時，正滲透膜存在嚴重的內部濃差極（jí）化現象。電滲析（ED）技（jì）術具有優異的處理效果（guǒ）、較低的運行能耗等優點（diǎn）。

       綜上，膜濃縮主要存在以下4個問題：① 成本。投（tóu）資成本和運行費用高，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（zǔ）件對進水要求較高，需去除廢水中懸浮物等雜質，增加了廢水（shuǐ）前處（chù）理成本。④ 占地麵積大。需提供專一的（de）場地以搭建膜組件等設備。

       熱法（fǎ）濃縮中的蒸汽濃縮是利用蒸汽進行廢水蒸發，常見技術包括機械蒸汽再壓縮技術(MVR)、多效強製（zhì）循（xún）環蒸發(MED)。MVR係（xì）統較（jiào）成熟，占（zhàn）地麵積較小（xiǎo），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（yè）輪易損壞（huài）等問題。流程上（shàng）MVR技術比MED技術短，設備少，占地麵積小，蒸汽的消耗（hào）量（liàng）較低，但在一次性投資成本上，MVR高於MED。利（lì）用蒸汽蒸發濃縮脫硫廢水，采用MVR或MED技術，投資成本均（jun1）偏高。

       利用低（dī）溫煙氣餘熱（rè）進行廢（fèi）水的濃縮減量，使電廠的低溫煙氣餘熱得到有效利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除預處理單（dān）元，電廠也可自行（háng）收納產生的（de）濃鹽（yán）水；附加處理設施可利用電廠現有的設備（bèi）進行改造，改造費用不高，大（dà）幅減少了（le）投資成本；由於濃縮塔可單獨隔離與拆卸，方便運行維護。該技術將成為廢水濃縮（suō）減量的新趨勢（shì）。


       04
       蒸發結晶技術

      將濃縮後少量較（jiào）高濃度的脫硫廢水（shuǐ）進行蒸發結晶，較為成熟的MVR蒸發結晶技術和多（duō）效蒸（zhēng）發結晶技術已（yǐ）得到普遍應用。目前利用電（diàn）廠煙氣（qì）餘熱進行蒸發結晶的技術，如旁路煙道蒸發、煙（yān）道噴（pēn）霧蒸發等日漸成熟。

      旁路煙道蒸發技術對（duì）電廠原有係統影響較（jiào）小，河南焦作（zuò）萬方2×350 MW機組（zǔ）引入（rù）旁路煙道蒸發結晶器係統，脫硫廢水的（de）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（wéi）主，缺少與實（shí）際擬合度較高的動（dòng）力學模（mó）型；氣液兩相流（liú）霧化噴頭孔徑小，處理複雜的未經預處理的廢（fèi）水時（shí），易堵塞；同時霧化器（qì）密封件材料的耐溫性（xìng）有待提高；酸性脫硫（liú）廢水（shuǐ）在蒸發過程中易腐蝕蒸發器，需（xū）選擇合（hé）理的脫硫廢水前處理工藝或對蒸發結晶器內部塗防腐材料。

       除了利用旁路蒸發結晶器蒸發，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（fā）結晶，但應用過（guò）程中存在許多技術風險：結（jié）垢風險、維護困（kùn）難、可（kě）利（lì）用率差、關鍵設備進（jìn）口、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸發工藝簡（jiǎn）單、占地麵積小、無需（xū）加（jiā）藥，減少（shǎo）了投資運行維護費用，對除塵器無明顯影響，不影（yǐng）響粉煤灰（huī）品質。但煙道蒸發受負荷的影響較大，處理量不足；噴（pēn）嘴易堵塞；同時（shí），空預器（qì）後煙溫偏低。

圖6煙道蒸發技術

       05
       廢水零排放產（chǎn）物去向

       脫硫廢水零排放產（chǎn）物去向是零（líng）排放技術選擇的關鍵（jiàn）。目前廢水蒸發產生（shēng）的結晶鹽及高濃度含鹽水主（zhǔ）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（jié）晶鹽（yán）可分為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價值較低，純鹽（yán）可被部分行業利用，如在廢水除硬過程中產生的Mg(OH)2可回收利用；③ 產生（shēng）的高鹽水可電解製氯，產生的次（cì）氯酸鹽可用於循環水消毒；④ 高濃度鹽（yán）水進行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（liú）廢水鹽分製備淨水劑解決了脫（tuō）硫（liú）廢（fèi）水高濃度氯離子難處（chù）理（lǐ）問題，使（shǐ）得廢水能夠二次利用，製得的淨水劑可進行自用或外銷，產生一定的經濟效益；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、聚合氯化鐵等淨水（shuǐ）劑的優勢，能夠對廢水中的多種汙染成分進行（háng）有效處理；此工藝不對電廠係統進行改造，對整體電廠係統（tǒng）無影（yǐng）響。

圖（tú）7脫硫廢水鹽分製備淨水劑工藝流程

       07
       結語

       1）大多數舊電廠的預處理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備進行（háng）改造；對（duì）於新建電廠，針對（duì）不同電廠的廢水特點，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（háng）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。由於電廠廢水水質普遍（biàn）較差，對（duì）電廠煙氣餘熱的利用是未來（lái）廢水處理技術的（de）發展趨（qū）勢，尤其在低溫餘熱利用，但仍存在諸多問題。

      4）脫硫廢水的鹽分製備淨水劑，具有對電廠（chǎng）運行無影響、產生（shēng）的淨水劑能夠二（èr）次利用等安全性與經（jīng）濟性（xìng）優勢，值得進行（háng）深入研究。