我國燃煤電（diàn）廠主流的（de）煙氣脫硫技術是采（cǎi）用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維持脫硫塔（tǎ）內的氯離子濃度低於（yú）20 000 mg/L，需（xū）外排脫硫廢水。外（wài）排的脫（tuō）硫廢水不僅包括脫硫過（guò）程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組冷卻水等，導致產生的廢水水質*為惡劣。

       目（mù）前由於環保政策（cè）的嚴格要求，尤其是從2015年4月14日（rì）發布的《水（shuǐ）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（pái）；截至2018-06-06，修編的《發電廠廢水治理設計規範》規定了（le）電廠廢水處理設施的（de）設計規範，新增多條廢水的設計要求，逐步推（tuī）動廢水零排放的實現。

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

       為了更科學有（yǒu）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（jì）術進行匯總分析，根據實際案例（lì）詳細（xì）分析各處（chù）理技術的優缺點，為燃煤電廠對脫硫廢水零排放技術的選擇提供參考。

       01
       脫硫廢水技術路線選擇的總原則

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

       02

       脫硫廢水預處理（lǐ）技術

       常見的脫硫廢水的預處理技術（shù）是化學沉澱法（fǎ），如電廠普遍采用（yòng）的三聯（lián）箱技術、雙堿法、石灰-煙道氣法等。

      三聯箱處理（lǐ）技術作為脫硫廢（fèi）水的預處理技術，雖去除了廢水中大量的鈣鎂易結垢離子，但（dàn）未能去除其中（zhōng）高濃度的Cl-，需與其他處（chù）理技術相（xiàng）結（jié）合；同時其耗藥量較大，三聯箱處理技（jì）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理（lǐ）效果。


       雙（shuāng）堿法可利用電廠原有的處理設施，運行靈活性較高，但由於該技術要在較高（gāo）的pH下（xià）運行，因此（cǐ）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（jī）較大。


      
       03
       濃（nóng）縮減量技術

       目前（qián）濃縮減量技術主（zhǔ）要分為（wéi）膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反滲透（RO）、電（diàn）滲析（xī）（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮主要是（shì）依靠蒸（zhēng）汽實（shí）現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓縮（suō）（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級閃蒸、降膜蒸發等，也可依靠電廠煙（yān）氣餘熱進行廢水的蒸發濃縮減量，該技術無需引入大量蒸汽（qì）能源，節約成本，同時又能達到預期目標，實現（xiàn）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，無需（xū）額外壓力，設（shè）備簡單，其膜表（biǎo）麵不（bú）易形（xíng）成濾餅層，膜汙染可（kě）逆，但需選取合適的汲（jí）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化現象。電（diàn）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個問題：① 成（chéng）本。投資成本（běn）和運行（háng）費用高，包括能耗成本、清洗成本、膜元件更換成本、設（shè）備維修、維護成本等。② 易結垢和堵塞（sāi）。係統可靠性差。③ 前處理要求高（gāo）。膜組件對（duì）進水要求較（jiào）高，需去（qù）除廢水中懸浮物等（děng）雜（zá）質，增加（jiā）了（le）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備（bèi）。

       熱法濃縮中的蒸汽濃（nóng）縮是（shì）利用（yòng）蒸汽進行廢水蒸發，常見技術（shù）包括機械（xiè）蒸汽再壓縮技（jì）術(MVR)、多效強製循環（huán）蒸發(MED)。MVR係統較成熟（shú），占地麵積較小，運行平穩（wěn），自（zì）動化（huà）程度高。但（dàn）在鹽水濃（nóng）縮過程中（zhōng），MVR係統運行仍存在鹽漿排放過程中堵塞、風（fēng）機葉輪易損壞等（děng）問題。流程（chéng）上MVR技術（shù）比MED技術短，設備少，占（zhàn）地麵積小，蒸汽的消耗量較低，但在一次性投資（zī）成本上，MVR高於MED。利用蒸汽蒸發濃縮脫（tuō）硫廢水，采用MVR或MED技術，投資成本均（jun1）偏高。

       利用低溫煙氣餘熱進行廢水的濃（nóng）縮減量，使電廠的低溫煙氣餘熱得（dé）到有效利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除預處（chù）理單元，電廠（chǎng）也可（kě）自行收納產生的濃鹽水；附加（jiā）處理設施可利（lì）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；由於濃縮塔可單獨隔離與拆卸，方便運行維護。該技術將成為廢（fèi）水濃縮減量的新趨勢。


       04
       蒸發結晶技術

      將（jiāng）濃縮後少（shǎo）量較高濃度的脫硫廢水進行蒸（zhēng）發結晶，較為成熟的MVR蒸發結（jié）晶（jīng）技術和多效蒸發結晶技（jì）術已得（dé）到普遍應用。目前利用電廠煙氣（qì）餘熱進行（háng）蒸發結晶的技術，如旁路煙道蒸發、煙道噴（pēn）霧蒸發等日漸成熟。

      旁路煙道蒸發技術（shù）對（duì）電（diàn）廠原有係統影響較（jiào）小，河南（nán）焦作萬方2×350 MW機組引入旁（páng）路煙道（dào）蒸發結晶器（qì）係統，脫硫（liú）廢水的體積流量減少4.3%，工藝補充水（shuǐ）體積（jī）流量（liàng）減（jiǎn）少14.6%。國內旁（páng）路煙道研（yán）究大多以數值模擬為主，缺少與實際擬合（hé）度較高的（de）動力（lì）學模型；氣液兩（liǎng）相流霧化噴頭孔（kǒng）徑小，處理複雜的未經預處理的廢水時，易堵塞；同時霧化器密封件（jiàn）材（cái）料的耐（nài）溫性（xìng）有待提高；酸性脫硫（liú）廢水在蒸發過程中易腐蝕蒸發器，需選擇合（hé）理的脫（tuō）硫廢（fèi）水前處理工藝或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（cǎi）用蒸發塔蒸發。雖然蒸發塔能較好實現（xiàn）廢水的蒸發結晶，但應用過程（chéng）中存在許多技術風險：結垢風險、維護（hù）困難、可利用率差、關鍵設備（bèi）進口、占地（dì）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（le）投資運行維（wéi）護費（fèi）用，對除塵器無明（míng）顯影響，不影響粉煤灰品質。但煙道蒸發受負荷的（de）影響較大，處理量（liàng）不足；噴嘴易（yì）堵塞（sāi）；同時，空預（yù）器後煙溫偏低。

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（wù）去（qù）向是零排放技術選擇的關鍵。目前（qián）廢水蒸（zhēng）發（fā）產生的結（jié）晶鹽及高濃度含鹽水主要有4種（zhǒng）處理途徑：① 轉移（yí）入灰（huī）渣（zhā）、液態排渣或（huò）粉（fěn）煤灰中；② 產生（shēng）的結晶鹽可分為雜（zá）鹽和純鹽，雜鹽的利用（yòng）價值較（jiào）低（dī），純鹽可被部分行業利（lì）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（yán）水（shuǐ）可電解製氯，產生的次氯酸鹽可用於（yú）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
       脫硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫（tuō）硫廢水鹽分製備（bèi）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（gòu）二次利用，製得的淨水劑可進（jìn）行自用或外銷，產（chǎn）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（lǚ）、聚合氯化鐵等淨水劑的優勢，能（néng）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，對整體電廠係統無影響。

圖7脫硫（liú）廢（fèi）水鹽分（fèn）製備淨水劑工藝流程

       07
       結（jié）語（yǔ）

       1）大多（duō）數舊（jiù）電（diàn）廠的預處（chù）理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備進行改造；對於（yú）新建電廠，針對不同電廠的廢（fèi）水特點，預處（chù）理環（huán）節有（yǒu）時可省略，減少（shǎo）廢水處理（lǐ）的投資（zī）及運行成本。

       2）對（duì）於硬度（dù）較低的廢（fèi）水可利用（yòng）膜法進行濃縮處（chù）理，可實現較（jiào）高的（de）濃縮倍率，但其較高的投資及運行成（chéng）本有待解（jiě）決。

       3）廢水零排放技（jì）術路線（xiàn）需結合電廠的生產特點選擇。由於（yú）電廠廢水水質普遍（biàn）較差，對電廠煙氣餘熱的利用（yòng）是未（wèi）來廢水處理（lǐ）技術的發展趨（qū）勢（shì），尤其在低溫餘熱利用，但仍（réng）存在（zài）諸多問題。

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