我國燃煤電廠（chǎng）主流的煙氣脫硫技術是采用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維持脫硫塔內的氯離子（zǐ）濃度低於20 000 mg/L，需外排脫硫廢水。外排的脫硫廢水不僅包括（kuò）脫硫過程產生的（de）廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組冷卻（què）水（shuǐ）等，導致產生的廢水水質*為（wéi）惡劣。

       目前由於環保政（zhèng）策的嚴格要求（qiú），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”），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（shuǐ）治理設計規範》規定了電廠（chǎng）廢水處理設施的設計規範，新增多條廢水的（de）設計（jì）要求，逐（zhú）步推動廢水零排（pái）放的實現。

       針對廢水零排放的要求，許多專家學者通過分析國內外研究現狀以及實際電廠案例運行結（jié）果（guǒ），提出了幾種脫硫廢水（shuǐ）零排放的技術路線，但技術的優（yōu）劣（liè）仍需實踐檢驗。

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

       01
       脫硫廢水技術路線選擇的總原則

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

       02

       脫硫廢水預處理技（jì）術

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

      三聯箱處（chù）理技術作為（wéi）脫硫廢水的預處理技（jì）術，雖去（qù）除（chú）了廢水中大量的鈣鎂易結垢離子，但未能去除其中（zhōng）高濃度（dù）的Cl-，需與其他處理技（jì）術（shù）相結合；同時其耗藥量較大，三聯箱處理技術在電廠不同負荷、脫硫廢水水質水量多（duō）變的情況下達不到預期的處（chù）理效果。


       雙堿法可利用電廠原有的處理（lǐ）設施，運行靈活性較（jiào）高，但由於該技術要在較高的pH下運行，因此堿性藥劑和純堿（軟化劑）投加（jiā）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（shù）

       目前濃縮減量技術主要分為膜法濃縮和熱法濃縮（suō）。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反（fǎn）滲透（RO）、電滲析（ED）、納濾（NF）、膜蒸（zhēng）餾（MD）等；熱法濃縮主要是依靠蒸汽實（shí）現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓縮（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級閃蒸、降（jiàng）膜（mó）蒸發等，也可依靠電廠煙（yān）氣餘熱進行廢（fèi）水的蒸發濃縮減量（liàng），該技術無需引入大量蒸汽能源，節約成本，同時又能（néng）達到預（yù）期目標，實現了電廠的廢熱再利（lì）用。

       膜法濃縮中的反（fǎn）滲透（RO）應用（yòng）範圍（wéi）廣，但（dàn）易發生膜汙（wū）染與結（jié）垢堵塞問題；正滲透（FO）屬自發過程，能耗（hào）低，無（wú）需額外壓力，設備簡單，其（qí）膜表麵不易形成濾餅層，膜汙染可逆，但需選取合適（shì）的（de）汲取液，汲取液的再生需額外能量，同時，正滲透膜存在嚴重（chóng）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（yùn）行（háng）能耗等優點。

       綜上，膜濃縮主要（yào）存在以（yǐ）下4個問題：① 成本。投資成本和運行（háng）費用高，包括能耗（hào）成本（běn）、清洗成本、膜（mó）元件更換成本、設（shè）備維修、維（wéi）護成本等。② 易結垢和堵塞（sāi）。係統可靠性差。③ 前處（chù）理要求（qiú）高。膜組件（jiàn）對進水要求較高，需去除（chú）廢水中懸浮物等雜質，增加了廢水前（qián）處（chù）理成本。④ 占地麵積大（dà）。需提供專一的場地以搭建膜（mó）組件等設備。

       熱法濃縮中（zhōng）的（de）蒸汽濃縮是利用蒸汽進行廢水蒸發，常見技（jì）術包括機械蒸汽再壓縮技術(MVR)、多效（xiào）強製循環蒸發(MED)。MVR係統較成（chéng）熟，占地麵積較（jiào）小，運（yùn）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（cún）在鹽漿排放過（guò）程中堵塞、風（fēng）機葉輪易損壞等問題。流程上MVR技術比MED技（jì）術短（duǎn），設備（bèi）少，占地麵積小，蒸汽的消耗量較低（dī），但在一次性投資成本上，MVR高於MED。利用蒸汽蒸（zhēng）發濃縮脫硫廢水，采用MVR或MED技術（shù），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（de）低溫煙氣餘熱得到有效利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除預處理單元，電廠也可（kě）自行（háng）收納產生的濃鹽（yán）水；附加處理設施可利用電廠現有的設備進行改造，改造費用不高，大幅減少了投資成本；由於濃縮塔（tǎ）可單（dān）獨隔離與拆卸（xiè），方便（biàn）運行維護。該技術將成為廢水濃縮減量的新趨勢。


       04
       蒸發結晶技術

      將（jiāng）濃（nóng）縮後少量較高濃度的脫硫廢水進行蒸發結（jié）晶，較為成熟的MVR蒸發結（jié）晶技術和多效蒸發結晶技術（shù）已得到普遍應用。目前利用電廠煙氣餘熱進行蒸發結（jié）晶（jīng）的技術，如旁路（lù）煙道蒸發、煙（yān）道噴霧蒸發等日漸（jiàn）成（chéng）熟。

      旁路煙道蒸發技術（shù）對電廠原有（yǒu）係統影（yǐng）響較小，河南焦作萬方2×350 MW機組引（yǐn）入旁路煙道（dào）蒸發結晶器（qì）係統，脫硫廢水的體積流量減（jiǎn）少4.3%，工藝補充水體積流量減少14.6%。國內旁路煙道（dào）研究大多以（yǐ）數值（zhí）模擬（nǐ）為（wéi）主，缺少與實際擬合度較高的動力學模型；氣液兩相流霧化噴頭孔徑小，處理複雜的未經預處理的廢水時，易堵塞；同時（shí）霧化器密（mì）封件材料的耐（nài）溫性有待提高；酸性脫硫（liú）廢水在蒸發（fā）過程中易腐（fǔ）蝕蒸發（fā）器，需選擇合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，還可采用蒸發塔（tǎ）蒸發。雖然蒸發塔（tǎ）能較好實現廢（fèi）水的蒸發結晶，但應用過程中存（cún）在許多技術風險：結垢風險、維（wéi）護（hù）困難、可利用率差、關鍵設備進口、占地麵積大（dà）。


       煙道噴霧蒸發工藝簡單（dān）、占（zhàn）地麵積小、無需加藥，減少了投資運行維護費用（yòng），對除塵器無明顯影響，不影響粉煤灰（huī）品質。但煙道蒸發受負荷的影響較大，處理量不足；噴嘴易堵塞；同時，空預器後煙溫（wēn）偏（piān）低。

圖6煙（yān）道蒸發技術

       05
       廢水零排放產物去（qù）向

       脫硫廢水零排放產物去向是零排放技術選擇的關鍵。目前廢（fèi）水蒸發產生的結晶鹽及高濃度含鹽水主要有（yǒu）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（dī），純鹽可被部分行業利用，如在廢水除硬過程中產（chǎn）生的Mg(OH)2可（kě）回收利用；③ 產生的高（gāo）鹽水可電解製氯（lǜ），產生的次氯酸鹽可用於循環（huán）水消毒；④ 高濃度（dù）鹽水進行水泥固化製備建築材料（如製（zhì）磚、低品級建材），或直接拋棄。

       06
       脫（tuō）硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫硫廢水鹽分製備淨水劑解（jiě）決了（le）脫硫廢水高（gāo）濃（nóng）度氯離子（zǐ）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（jīng）濟（jì）效益；該工藝產生的複合型（xíng）淨（jìng）水劑，結合了（le）聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化（huà）鐵（tiě）等淨水劑（jì）的優勢，能夠對廢（fèi）水中的多種汙染成（chéng）分進（jìn）行有效（xiào）處理；此工藝不對電廠（chǎng）係統進行改（gǎi）造，對整體電廠係（xì）統無影（yǐng）響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水劑工藝流（liú）程

       07
       結語

       1）大多數舊（jiù）電廠的預處理（lǐ）技術仍采用三聯（lián）箱設備，或對現有設備進行改造；對於新建電（diàn）廠，針對不同電廠的（de）廢水特點，預處理環節有時可省略，減少廢水處理（lǐ）的投（tóu）資（zī）及運行成本（běn）。

       2）對於硬度較低的廢水可利用膜法進（jìn）行濃縮處理，可實現較高（gāo）的濃縮倍率，但其較高的投資及運（yùn）行成本有待解（jiě）決。

       3）廢水零排放技術路線需結合電廠的生產特點選擇。由（yóu）於電廠廢水水（shuǐ）質普遍較差，對電廠（chǎng）煙氣餘熱的（de）利（lì）用是未來廢水處理技術的發（fā）展趨勢，尤其在低溫餘（yú）熱（rè）利用，但仍存在諸多問（wèn）題。

      4）脫硫廢水的鹽分製（zhì）備淨水劑，具有對電廠運行（háng）無影響、產生的淨水劑能夠二次利用等安全性與經濟性優勢，值得進行深入研（yán）究。