我（wǒ）國燃煤電廠主流的煙氣脫硫技術是采用石灰（huī）石-石膏法濕法脫硫。為了維持脫硫塔內的氯離子濃（nóng）度低於20 000 mg/L，需外排脫硫廢水。外排的脫硫（liú）廢水不僅包括脫硫（liú）過程產生的（de）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。

       目前由於環保（bǎo）政策的嚴格（gé）要求，尤其是從2015年4月（yuè）14日發布的《水汙染防治行動計劃》（即（jí）“水十條”），提（tí）出禁止燃煤電廠脫硫廢水外排；截至2018-06-06，修編的《發電廠廢水治理設計規範》規定了（le）電廠廢水處理設施的設計規範，新增多條廢水的設計（jì）要求（qiú），逐步推動廢（fèi）水零排放的實現。

       針對廢水零排放的（de）要求，許多（duō）專（zhuān）家學者通過分析國內外研究現狀以及（jí）實際電（diàn）廠案例運行結果，提出了（le）幾種脫硫廢水零（líng）排（pái）放的技術路線，但技術的優劣仍需實踐檢驗（yàn）。

       為了更科學有效選（xuǎn）擇脫硫廢水處理技術，筆者對目（mù）前（qián）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（shù）的優（yōu）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；協同性原則；無害化（huà）原則

       02

       脫硫廢水預處理技術（shù）

       常見的（de）脫硫廢水的（de）預處理技術是化學沉澱法，如電廠普遍采用的（de）三聯箱技術（shù）、雙堿（jiǎn）法、石灰-煙道氣法等。

      三聯箱處理技術作為脫硫廢水的預處（chù）理技術，雖去除了廢水（shuǐ）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（jiào）大，三聯箱處理技術在電廠不同負荷、脫硫廢水（shuǐ）水質水量多變的情況下達不到預期的處理效果。


       雙堿法可利用電廠（chǎng）原（yuán）有（yǒu）的處理設（shè）施，運行靈活性較高，但由於該技術要在較高的（de）pH下運行（háng），因此（cǐ）堿性藥劑和純堿（jiǎn）（軟化劑）投加量很大，汙泥產生量高，係統占（zhàn）地麵積較大。


      
       03
       濃縮減量技術

       目前濃縮減量技術主要分為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反滲透（RO）、電滲析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱（rè）法濃縮主要是依靠蒸汽實現廢水的蒸發，包括機械蒸汽再壓縮（suō）（MVR）、多（duō）效蒸發（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級閃蒸、降膜蒸發等，也可依靠電廠煙氣餘熱進行廢水的（de）蒸（zhēng）發濃縮減量，該技術無需引入大量蒸汽能源，節約成（chéng）本，同時又能達到預（yù）期目標，實現了電廠的廢熱再利用。

       膜法濃（nóng）縮中的反滲透（tòu）（RO）應用範圍廣，但易發（fā）生膜汙染（rǎn）與結垢堵塞問題；正滲透（FO）屬自發過程，能耗低，無需額外壓力，設備簡（jiǎn）單，其膜表麵（miàn）不易（yì）形成濾餅層（céng），膜（mó）汙染可逆，但需選取合適的汲取液，汲取液的再生需（xū）額外能量，同時，正滲透膜存在（zài）嚴重的內部濃（nóng）差（chà）極化現象。電滲析（ED）技術具（jù）有優異的處理效果、較低的運行能耗等優點。

       綜（zōng）上，膜濃縮主（zhǔ）要存在（zài）以下4個問題：① 成本。投資成本和運行費用高，包括能耗成本、清洗（xǐ）成本、膜元件更換成本、設（shè）備維修、維護成本等。② 易結（jié）垢和堵塞。係統可靠性差。③ 前處理要求高（gāo）。膜組件對進水要求較高（gāo），需去（qù）除廢水中懸浮物等雜（zá）質，增加了廢水前處理成（chéng）本（běn）。④ 占地麵積大（dà）。需提供專一的場地以搭建（jiàn）膜組件等設備。

       熱法濃縮中的（de）蒸汽濃縮是利用蒸（zhēng）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（xiào）強製循環蒸發(MED)。MVR係統較成熟，占地麵積較小（xiǎo），運行平穩，自動化程度高。但（dàn）在鹽水（shuǐ）濃縮過程中（zhōng），MVR係統運行仍存在鹽（yán）漿排放過程中堵塞、風機（jī）葉輪易損壞等問題。流程上MVR技術比MED技術短，設備少，占地麵積小，蒸（zhēng）汽的消耗量較低，但在一次（cì）性投（tóu）資成本上，MVR高於MED。利用蒸汽蒸發濃縮脫硫廢水，采用（yòng）MVR或MED技術，投資成（chéng）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（qì）餘熱得（dé）到有效利用，無需引入其他（tā）蒸汽（qì）等能源；可去除預處理（lǐ）單元，電廠也（yě）可自行收納產生的濃鹽水；附加處理設施可利用電廠現有的（de）設備進行改造（zào），改造費用不（bú）高，大幅減（jiǎn）少了投資成本（běn）；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
       蒸發結晶技術

      將濃縮（suō）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（háng）蒸發結晶（jīng）的（de）技術，如旁路煙道（dào）蒸發（fā）、煙道（dào）噴霧蒸發等（děng）日漸成熟。

      旁路煙道蒸發技術（shù）對電廠原有係統影響較小，河南焦作萬方2×350 MW機（jī）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%，工藝補充水體積流（liú）量減少14.6%。國內旁路煙道研究大（dà）多以數值模（mó）擬為（wéi）主，缺（quē）少與實際擬（nǐ）合度較高的動力學模型；氣（qì）液兩相流霧化噴頭孔徑小，處理複雜的（de）未經預處理的廢（fèi）水時，易（yì）堵塞；同時霧化器密封件材料的耐溫（wēn）性（xìng）有待提高；酸性脫硫（liú）廢水在蒸發（fā）過程中易腐蝕蒸發器（qì），需選擇合（hé）理的脫硫廢水前處（chù）理工藝或對蒸發結晶器內部（bù）塗防腐材料。

       除了利用旁（páng）路蒸發（fā）結晶器蒸發，還可采用蒸發塔（tǎ）蒸發。雖然蒸（zhēng）發塔能較好實（shí）現廢水的蒸發結晶，但應用過程中存在許多技術風險：結垢風險（xiǎn）、維護困難、可利用率差、關鍵設備（bèi）進口、占地（dì）麵積大。


       煙道（dào）噴霧蒸發工藝簡單、占地麵積小、無（wú）需加藥，減少了投資運行維護費用，對除塵（chén）器無明顯影響，不影響粉煤灰品質（zhì）。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（tú）6煙道蒸發技術（shù）

       05
       廢水零排放產物去向

       脫硫廢（fèi）水零排放產物去向是零排（pái）放技術選擇的關鍵。目前廢水蒸發產生的結（jié）晶鹽及高（gāo）濃度含鹽水主要有4種處理途徑：① 轉移入灰渣、液態排渣或粉煤（méi）灰中；② 產生（shēng）的結晶鹽可分為雜鹽和純鹽，雜鹽（yán）的利用價值較低，純（chún）鹽可被部分行業利用，如在廢水（shuǐ）除硬過程中產生的（de）Mg(OH)2可回收利（lì）用；③ 產生的高鹽（yán）水可電解製（zhì）氯，產生（shēng）的次氯酸鹽可用於循環水消毒；④ 高濃度鹽水（shuǐ）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（shuǐ）劑

       脫硫廢（fèi）水鹽分製備淨水劑解決了脫（tuō）硫（liú）廢水高濃度氯離子（zǐ）難處理問題，使得廢水能夠二次利用，製得的（de）淨水劑（jì）可進行自用（yòng）或外銷，產生一定的經濟效益；該工（gōng）藝產生的複合型淨水劑，結合了聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等淨水劑的優（yōu）勢，能夠對廢水（shuǐ）中的多種汙（wū）染成分進行（háng）有效處理；此工藝不對電廠係統進行（háng）改造，對整體電（diàn）廠係統無（wú）影響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水劑工藝流（liú）程

       07
       結語

       1）大多數舊電廠的預處理技術仍采用三（sān）聯箱設備，或對現有設備進行改造；對於新建（jiàn）電廠，針對不同電廠的廢水特點，預處理環節有時可省（shěng）略，減少廢水處理的（de）投資（zī）及運行成本。

       2）對於硬度較低的（de）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（diàn）廠廢水水質普遍較差，對電廠（chǎng）煙氣餘熱的利用（yòng）是未來廢水處理技術的發展趨（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（shuǐ）劑，具有對電廠運行無影響、產生的淨水劑能夠二次利用等安全（quán）性（xìng）與（yǔ）經（jīng）濟性優勢，值得（dé）進行深入研究。