我國燃煤電廠主流的煙氣脫硫技術是采用石（shí）灰石-石膏法濕法脫（tuō）硫（liú）。為了維持脫硫塔內的氯離子濃度（dù）低於20 000 mg/L，需外排脫硫廢水。外排（pái）的脫硫廢水不僅（jǐn）包括脫硫過程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組（zǔ）冷卻水等，導（dǎo）致（zhì）產生的廢水（shuǐ）水質*為惡劣。

       目前由於環保政策的嚴（yán）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”），提出禁止燃煤（méi）電廠脫硫廢水外排；截至2018-06-06，修編的《發（fā）電廠廢水治理設（shè）計規範》規定了（le）電廠廢水（shuǐ）處理設施的設計規範，新增多條廢水的（de）設（shè）計要求，逐步推動（dòng）廢水零排放（fàng）的實現。

       針對廢水零排放的要（yào）求，許（xǔ）多專（zhuān）家學者通過分（fèn）析國內外（wài）研究現狀以及實際電廠案例運行（háng）結果，提出了幾種脫硫廢水零排放的技術路線，但技術（shù）的優劣仍需實踐檢驗。

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

       01
       脫硫廢水技術路線選擇（zé）的總原則

       可靠和經濟性原則；一廠一策原則；協同性原（yuán）則（zé）；無害化（huà）原則（zé）

       02

       脫硫（liú）廢水預處理技術

       常見的脫硫廢水的預處理技術是化學沉澱法，如電廠普（pǔ）遍采用的三（sān）聯箱技術、雙（shuāng）堿法、石灰-煙道氣法（fǎ）等（děng）。

      三聯箱處理技術（shù）作為脫硫廢（fèi）水的預處理技術，雖去除了廢（fèi）水中大量的鈣鎂易結垢離子，但未能去除其中高濃度的Cl-，需與其他處理技術相結合；同時其耗藥量較大，三聯箱（xiāng）處理技術在電廠不同負荷、脫硫廢水水質（zhì）水量多變（biàn）的情（qíng）況下達不到預期的處理效果。


       雙堿法可利用電廠原有的處理設（shè）施，運行靈活性較高，但由於該技術要在較高的pH下運行，因此堿性（xìng）藥劑和純堿（jiǎn）（軟化劑（jì））投加量很大，汙泥（ní）產生量高，係統占地麵積較大。


      
       03
       濃（nóng）縮減量技術

       目前濃縮（suō）減（jiǎn）量技術主要（yào）分為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包（bāo）括正滲（shèn）透（FO）、反滲透（RO）、電滲（shèn）析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等（děng）；熱法濃（nóng）縮主要是依靠蒸（zhēng）汽實現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓（yā）縮（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級（jí）閃蒸、降膜蒸發等（děng），也可依靠電廠煙氣餘熱進行（háng）廢水的蒸發濃縮（suō）減量，該技術無需引入大量蒸汽能源，節約成本，同（tóng）時又能達到預期目標，實現（xiàn）了電廠的廢熱再利用（yòng）。

       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）屬自發過程（chéng），能耗（hào）低，無需額外壓力，設備簡單，其膜表麵（miàn）不（bú）易形成濾餅層，膜汙染（rǎn）可（kě）逆，但需選取合適的汲取液，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（chà）極化現象。電滲析（ED）技術具有優異的處理效果、較低的運（yùn）行能耗（hào）等優（yōu）點。

       綜上，膜（mó）濃縮主（zhǔ）要存在以下4個問題：① 成（chéng）本。投（tóu）資成本（běn）和運行費用（yòng）高，包括能耗成本、清洗成本、膜元（yuán）件（jiàn）更換成本、設（shè）備維修、維護成本等。② 易結垢（gòu）和堵塞。係統（tǒng）可靠性差。③ 前處理要求高。膜組件對進水要（yào）求較高，需去除廢水中（zhōng）懸浮物等雜質，增加了（le）廢水前處理成本。④ 占（zhàn）地麵積大。需提供專一的場地以搭建膜組件等設備。

       熱法濃縮中的（de）蒸汽濃縮（suō）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（duō）效強製循環（huán）蒸發(MED)。MVR係統較成熟，占地麵積較小，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（réng）存在鹽漿排放過程中（zhōng）堵塞、風機葉輪易損壞等問題。流程上（shàng）MVR技術比MED技術短，設備少，占（zhàn）地麵積小（xiǎo），蒸汽的消耗量較低，但在一次性投資成本上，MVR高於MED。利用蒸汽蒸發濃縮脫硫廢水，采用MVR或MED技術，投資成本均偏高（gāo）。

       利用低溫煙氣餘熱進行廢水的（de）濃縮減量，使電廠的低溫（wēn）煙氣餘（yú）熱得到有（yǒu）效利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除預處理單元，電（diàn）廠也可自行收納產生的濃鹽水；附加處理設施可利（lì）用電廠現有的設備進行改造，改造費用（yòng）不高，大幅減少了投資（zī）成本；由於濃縮塔（tǎ）可單獨隔離與拆卸，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（jīng）技術

      將濃縮後少量較高濃度的脫硫廢（fèi）水進行蒸發結晶，較為成熟的MVR蒸發（fā）結晶技術和多效（xiào）蒸發（fā）結晶技術已得到普遍應用（yòng）。目前利用電（diàn）廠煙氣餘熱進行蒸發結晶（jīng）的技術，如旁路煙（yān）道蒸發、煙道（dào）噴霧蒸發等日漸成熟。

      旁路（lù）煙道蒸發技術對電廠原有係統影響較小，河南焦作萬方2×350 MW機組引入旁路煙道蒸發結晶器係統，脫硫廢水的體積流量減少4.3%，工藝補充水體（tǐ）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模型；氣液兩相流霧化噴頭孔徑小，處理（lǐ）複雜的未經預處理的廢水時，易堵塞；同時霧化器密封件材料的耐（nài）溫性有待提高；酸性脫硫廢水在蒸發過程中易腐蝕（shí）蒸發器，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（lì）用（yòng）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水的蒸發結晶，但應用過程中存在（zài）許多技（jì）術風險：結垢風險、維護（hù）困難、可利用率（lǜ）差（chà）、關鍵設備進口、占地麵積大（dà）。


       煙道噴霧蒸發工藝簡單、占（zhàn）地麵積小、無需加藥，減（jiǎn）少了投資運行維護費用，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，空預器後煙溫偏低。

圖6煙道蒸發技術

       05
       廢水零排放（fàng）產物去向

       脫硫廢水零排放產物去向是（shì）零排放技（jì）術選擇的關鍵。目前廢水蒸發產生（shēng）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（rù）灰（huī）渣、液態排渣或粉煤灰中；② 產生的結晶鹽（yán）可（kě）分為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價值較（jiào）低，純鹽可被部分行業利用，如在廢水除（chú）硬過程中產生的Mg(OH)2可回收利用；③ 產生的（de）高鹽水可電解製氯，產生的次氯酸鹽可用於循環水消毒；④ 高濃度鹽水進行水泥固化（huà）製備建築材料（如製磚、低品級建材），或直接拋（pāo）棄。

       06
       脫硫廢水鹽（yán）分製（zhì）備淨水劑

       脫硫廢水鹽分（fèn）製備淨水（shuǐ）劑解決了脫硫廢（fèi）水高濃度氯離子難處理問（wèn）題，使得廢水能夠二（èr）次（cì）利用，製得的淨（jìng）水劑可（kě）進行自用（yòng）或（huò）外銷，產生一（yī）定的經濟效益；該工藝產生的複合型淨（jìng）水劑，結合（hé）了聚合硫酸鐵、聚（jù）合氯化鋁、聚合氯化鐵等淨水劑的優勢，能夠（gòu）對廢水中的多種汙染成分進行有效（xiào）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脫硫廢水鹽分製備（bèi）淨水劑工藝流程

       07
       結語（yǔ）

       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（shè）備進行（háng）改造；對於新建電廠，針對不（bú）同（tóng）電廠的廢水特點，預處理（lǐ）環節（jiē）有時可省略，減少廢水處理的投（tóu）資及運行成本。

       2）對於硬度較低的廢（fèi）水可利用膜法進行濃縮處（chù）理，可實現較高的濃（nóng）縮倍（bèi）率，但（dàn）其較高的投資及運行成本（běn）有待解決（jué）。

       3）廢水零排放技術路線需結合電廠（chǎng）的生產特點選擇。由於電廠廢水水質普遍較差，對（duì）電廠煙氣餘熱的利（lì）用是未來廢水處理技術的發展趨勢，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（zhì）備淨水（shuǐ）劑，具有對（duì）電廠運行無影響、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（jìn）行深入研（yán）究。