我國（guó）燃煤電廠主流（liú）的煙氣脫硫技術是采用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維持（chí）脫硫塔（tǎ）內的氯離子濃度（dù）低於20 000 mg/L，需外（wài）排脫硫廢（fèi）水。外排的脫硫廢水不（bú）僅包括脫（tuō）硫過程產生的廢水，還包（bāo）括鍋爐衝洗水、機（jī）組冷卻水等，導致產生的廢水水質*為惡劣。

       目前由於環（huán）保（bǎo）政策的嚴格要求，尤其是從2015年4月（yuè）14日發布（bù）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（fā）電廠廢水治理設計規範》規定了電廠（chǎng）廢水處（chù）理設施（shī）的設計規範，新增（zēng）多條廢（fèi）水的設計要求，逐步推動廢水零排放的實現。

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

       為了更科學（xué）有效選擇脫硫廢水處理技術，筆（bǐ）者（zhě）對目前燃煤電廠脫（tuō）硫廢水處理技術進行匯總分析，根據實際案例詳細分析各處理技術的（de）優缺點，為（wéi）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（fèi）水技術路線選擇的總原則（zé）

       可靠和經濟性原則；一廠一策原則；協同性原則；無害化原則

       02

       脫硫廢水預處理技術

       常見的脫硫廢（fèi）水（shuǐ）的預處理技術是化（huà）學沉澱法，如電廠普遍采用的三聯箱技術、雙堿法、石灰-煙道氣法等。

      三聯箱處理技術作為脫硫廢水的預（yù）處（chù）理技術，雖（suī）去除了廢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，三聯箱處理技術在電廠不同負荷、脫硫廢水水質水（shuǐ）量多變的情況下達不到預期的（de）處理（lǐ）效果。


       雙堿法可利用電廠原有的處理設施，運行靈活性較（jiào）高（gāo），但由（yóu）於該技術（shù）要在較（jiào）高的pH下運行，因此堿性藥劑和純堿（軟化劑）投加量很大，汙泥產生（shēng）量高，係統占地麵積（jī）較大。


      
       03
       濃縮減量技術

       目前濃縮減量（liàng）技術（shù）主要分（fèn）為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反滲透（tòu）（RO）、電滲析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮（suō）主（zhǔ）要是依靠蒸汽實現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓縮（MVR）、多（duō）效蒸發（MED）、蒸汽動（dòng）力壓縮式（TVR）、多級閃蒸、降膜蒸發等，也（yě）可（kě）依靠電廠煙氣餘熱進行廢水的蒸（zhēng）發濃縮減量，該技術無需（xū）引入大量蒸汽能源，節約成（chéng）本，同時又能達到預期目（mù）標，實現了電廠的廢熱再利用。

       膜法濃（nóng）縮中的反滲透（RO）應用範圍廣，但易發生膜汙（wū）染與結（jié）垢堵塞問題；正滲透（FO）屬自（zì）發過程，能耗低，無需額外壓力，設備簡單，其膜表麵不易形成濾餅（bǐng）層（céng），膜汙染可（kě）逆，但需（xū）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（chóng）的內部濃差極化現象。電滲析（ED）技術具有優異的（de）處理效果、較低的（de）運行能耗等優點。

       綜上，膜濃縮主要存在以下4個問題：① 成本（běn）。投資成本和運行費用高，包括能耗成本、清洗成本、膜元（yuán）件更換（huàn）成本、設備維修、維護成本等。② 易結垢和（hé）堵塞。係統可靠性差。③ 前處理要求高。膜組件對進水要（yào）求較高，需去除廢水中懸（xuán）浮物等（děng）雜質，增加了廢水前處（chù）理成本。④ 占地麵積大。需提供專一的場地以搭（dā）建膜組件等設備（bèi）。

       熱法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（xiè）蒸（zhēng）汽再壓縮技術(MVR)、多（duō）效強製循環蒸發(MED)。MVR係統較成熟，占地（dì）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（háng）仍存在鹽漿排（pái）放過程中堵塞、風機葉（yè）輪易損壞等問題。流程上MVR技術比MED技術短，設備少，占地麵積小，蒸汽（qì）的消耗量較低，但（dàn）在（zài）一次性投資成本上，MVR高（gāo）於MED。利用（yòng）蒸汽蒸發濃縮脫硫廢（fèi）水，采用MVR或MED技術，投資成本均偏高。

       利用低溫煙氣餘熱進行廢水的濃縮減量，使電廠的低溫煙氣餘熱得到有（yǒu）效利用，無需（xū）引入（rù）其他蒸汽等能源；可去除預處理單元，電廠也可自行收（shōu）納產生的濃鹽水；附加處理設施可利用（yòng）電廠現有的設備進（jìn）行改造，改造費用不高，大幅減少了投資（zī）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水進行蒸發結晶，較為成熟的MVR蒸發結晶技術和多效蒸發結晶技術已得到普遍應用。目前利用電廠煙氣餘熱進行蒸發結晶（jīng）的技術，如（rú）旁（páng）路煙道蒸發、煙道噴霧蒸發等日漸成（chéng）熟。

      旁路煙道蒸發技術對電廠原有係統影響較小，河（hé）南（nán）焦作（zuò）萬方2×350 MW機組引入旁路煙道（dào）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（liàng）減少14.6%。國內旁路煙道研究大多以（yǐ）數值模擬為主（zhǔ），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（chù）理複雜的未經預處理的廢水時，易（yì）堵塞（sāi）；同時霧化器（qì）密封件材料的耐溫性有待提高；酸性脫硫（liú）廢水在蒸發過程中易（yì）腐蝕蒸發器，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。

       除了利用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（zhēng）發（fā）結晶，但應用過程中存在許多技術風險：結垢風險、維護困難、可（kě）利（lì）用率差、關鍵設備進口（kǒu）、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸發工藝簡單、占地麵積小、無需加藥（yào），減少了投資運行維護費（fèi）用（yòng），對除塵器無明顯影響，不影響（xiǎng）粉煤灰品質。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（líng）排放產物去向

       脫硫廢水零排（pái）放產物（wù）去向是零排放技術選擇（zé）的關鍵。目前廢水（shuǐ）蒸（zhēng）發產（chǎn）生的結晶鹽及（jí）高濃度（dù）含鹽水主要有4種處理途徑：① 轉移（yí）入灰渣、液（yè）態排（pái）渣或（huò）粉煤灰（huī）中；② 產生的結晶鹽可分（fèn）為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用（yòng）價值較（jiào）低，純鹽可被部分行業利用，如在廢水除硬過程中產生的（de）Mg(OH)2可回收利用；③ 產生的高鹽水可電（diàn）解（jiě）製氯，產生的次氯（lǜ）酸鹽可（kě）用於（yú）循環水消毒；④ 高濃度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
       脫硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫硫廢水鹽（yán）分製備淨水（shuǐ）劑解決了脫硫廢水高濃（nóng）度氯離子難處理問題，使得（dé）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（yī）定的經濟效益；該工藝產生的複合型淨（jìng）水（shuǐ）劑，結合了（le）聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等淨（jìng）水劑的優勢，能夠對廢水中的（de）多種汙染成分進行有（yǒu）效處（chù）理；此工藝不對電（diàn）廠係（xì）統進行改造，對整體電廠係統無影（yǐng）響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水劑工藝流程（chéng）

       07
       結語

       1）大多（duō）數舊電廠的（de）預處理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備進行改造；對於新建電廠，針對不（bú）同電廠（chǎng）的廢水特點，預處理環節有（yǒu）時可省略，減少廢水（shuǐ）處理的投（tóu）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（suō）倍率，但其較（jiào）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（jié）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（lì）用是未來廢水處理技術的發展趨勢，尤其在低（dī）溫餘熱利用，但仍存在諸（zhū）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（shēng）的（de）淨水劑（jì）能夠二次利用等安全性與經濟性優勢，值得（dé）進行深（shēn）入研究。