我國燃煤（méi）電廠主流（liú）的煙氣脫硫（liú）技術是采用石灰石（shí）-石膏法濕（shī）法脫硫。為了維持脫硫塔內的氯離子濃度低於（yú）20 000 mg/L，需外排脫硫廢水。外排的脫硫廢水不僅包括脫硫過程產（chǎn）生的廢水，還包（bāo）括鍋爐衝洗水、機組冷卻水等，導（dǎo）致產生的廢水水質*為惡劣。

       目（mù）前由於環保政策的嚴格要求，尤其（qí）是從2015年4月（yuè）14日（rì）發布的（de）《水汙染防治行動計劃》（即（jí）“水十條”），提出禁止燃煤電廠脫硫廢水外排；截至2018-06-06，修編（biān）的《發電（diàn）廠廢水治理設計（jì）規範（fàn）》規定（dìng）了電廠廢水處理設施的設計規範，新增多條廢水的設計要求（qiú），逐步推動廢水零排放的實現。

       針對廢水零排放的要求，許（xǔ）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，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（xué）有效選擇脫硫廢（fèi）水處（chù）理技術，筆者對目（mù）前燃煤（méi）電廠脫硫廢（fèi）水處理技術進行匯總（zǒng）分析，根據實際（jì）案例詳（xiáng）細分析各處理（lǐ）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（tuō）硫（liú）廢水（shuǐ）技術路線選擇的總原則

       可（kě）靠和經濟性原（yuán）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

       常見的脫硫廢水的預處理技（jì）術是化學（xué）沉（chén）澱（diàn）法，如電廠普遍采（cǎi）用的三聯箱（xiāng）技術（shù）、雙堿法、石灰-煙道氣法等。

      三聯箱處理技（jì）術作為脫硫（liú）廢水的預處理技術，雖去除了廢水（shuǐ）中大量的鈣鎂易結垢離子，但未能去除（chú）其中高濃度（dù）的Cl-，需與其（qí）他處理技術相結合；同（tóng）時（shí）其耗藥量較大，三聯箱（xiāng）處理技術在電廠不同負（fù）荷、脫硫廢水水質水量（liàng）多變的（de）情況下達（dá）不到預期的處理效果。


       雙堿法（fǎ）可利（lì）用電廠（chǎng）原有的處（chù）理設施，運行靈活性較高（gāo），但由於該技術要在較高的pH下運行，因此堿性藥劑和（hé）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
       濃縮減量技術

       目前濃縮減量技術主要分（fèn）為膜法濃縮和熱法濃縮。膜法濃縮包括正滲透（FO）、反滲（shèn）透（RO）、電（diàn）滲析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮主要是依靠蒸汽實現廢水的蒸（zhēng）發（fā），包括機械蒸汽再壓縮（MVR）、多效蒸（zhēng）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（chǎng）煙氣（qì）餘熱進行廢水的蒸發濃（nóng）縮減量，該技術無需引（yǐn）入大量蒸汽能源，節約成本，同時又能達到預期目標，實現了電廠的廢熱再利用（yòng）。

       膜法濃縮中的反滲（shèn）透（tòu）（RO）應用範圍廣，但易發（fā）生膜汙染與結垢堵塞問題；正滲透（FO）屬自發過程，能耗低，無需額外壓力，設備簡單，其膜表麵不易形成濾餅層，膜汙染可（kě）逆，但需選取合適的汲取液，汲（jí）取液的再生需額外能量，同時，正滲透膜存（cún）在嚴重的內部濃差極化現象。電滲析（ED）技術具有優異的處理效果、較低的運行能耗等優點。

       綜上，膜濃縮（suō）主要存（cún）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（xǐ）成本、膜元件更換成本、設備維修、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。膜組件對進（jìn）水要求較高，需（xū）去除廢水中（zhōng）懸浮物等（děng）雜質，增加了廢水前（qián）處理成本。④ 占地麵積大（dà）。需提供專一的（de）場地以搭建膜組件等設備。

       熱法（fǎ）濃縮中的（de）蒸（zhēng）汽濃縮是利用蒸汽進行廢水蒸發，常見（jiàn）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（tǒng）較成熟，占地麵積較小，運（yùn）行平穩，自動化程（chéng）度高。但在鹽水濃縮過程中，MVR係統運行仍存在（zài）鹽漿排放過程中堵塞、風機（jī）葉輪易損壞等問題。流（liú）程上MVR技術（shù）比MED技（jì）術短，設備少，占地麵積小，蒸汽的消耗量較低，但在一次性投資成（chéng）本上，MVR高於MED。利用蒸汽（qì）蒸發濃縮脫硫廢水，采用（yòng）MVR或MED技術，投資成本均偏高。

       利用低溫煙氣（qì）餘熱進行廢水（shuǐ）的濃縮（suō）減量，使電廠的低溫煙氣餘（yú）熱得到有效利用，無需（xū）引入其他蒸汽等能（néng）源；可去（qù）除預處理單元，電廠也可自行收納產生的（de）濃鹽水；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（zī）成本；由於濃縮塔可單獨隔離與拆卸，方便運行維（wéi）護（hù）。該技術將成為廢水濃縮減量（liàng）的新趨勢。


       04
       蒸發結晶技術（shù）

      將濃縮後少（shǎo）量較高濃度（dù）的脫（tuō）硫廢（fèi）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（dé）到普遍應用。目前利用電廠煙氣餘熱進行蒸（zhēng）發結晶的技術，如旁路煙道蒸發、煙道噴霧蒸（zhēng）發（fā）等日漸成熟。

      旁（páng）路（lù）煙道蒸發技術對電廠原有係統影響較小（xiǎo），河南焦作萬方2×350 MW機組引入旁路（lù）煙道蒸發結晶器係統，脫硫廢水的體積流量減少4.3%，工藝（yì）補充水體積流量減少14.6%。國內旁路煙道研究大多以（yǐ）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（tóu）孔（kǒng）徑小，處理（lǐ）複雜的（de）未（wèi）經預處理的廢（fèi）水時，易堵塞；同時霧化器密封件材料的耐溫性有待（dài）提高（gāo）；酸性脫（tuō）硫（liú）廢水在蒸發過程（chéng）中易（yì）腐蝕蒸發器，需選擇合理的脫硫（liú）廢水（shuǐ）前（qián）處理工藝或對蒸發結晶器內部塗防腐材料。

       除了（le）利用旁路蒸發結晶器蒸發，還（hái）可采（cǎi）用蒸發塔蒸發。雖然（rán）蒸發塔能較好實（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、維護困難（nán）、可利用率差（chà）、關鍵設備進口、占地麵積（jī）大。


       煙道噴霧（wù）蒸發工（gōng）藝簡單、占地麵積小、無需加藥，減少了投資運行維護費（fèi）用，對除（chú）塵器無明顯影響，不影響粉煤灰品質。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（yù）器後煙溫偏低。

圖6煙道蒸發（fā）技術

       05
       廢水零排放產物（wù）去向

       脫硫廢水零排放產物去向（xiàng）是零（líng）排放技術選擇的關鍵（jiàn）。目前廢水蒸發產生的結晶鹽及高濃度（dù）含鹽水主要有4種處理途徑：① 轉移入灰渣、液態排渣或粉煤灰中；② 產生的結晶鹽可分為雜鹽和純鹽（yán），雜鹽的利用價值較低，純鹽可被部分行業利用，如在廢水（shuǐ）除硬（yìng）過程中產生（shēng）的Mg(OH)2可回收利用；③ 產生的高鹽水可電解製氯，產生的次氯酸鹽（yán）可用於循環水消（xiāo）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（jí）建材），或直接拋棄。

       06
       脫硫廢水鹽分製備淨水劑

       脫硫廢水鹽分（fèn）製備淨水劑解決了脫硫廢水（shuǐ）高濃度氯離子難處理問題，使得廢水能夠二次利用，製得的淨水劑（jì）可進行自用或（huò）外銷，產生一定的經（jīng）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（hé）氯化鋁、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有效處（chù）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脫硫廢水鹽分製備淨水劑工藝流程

       07
       結語

       1）大多數舊電廠的預處理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備進行改造；對於新建電廠，針（zhēn）對不同電廠的廢水特點（diǎn），預（yù）處理環節有時可省略，減少廢水（shuǐ）處理的投資及運行成本。

       2）對於硬（yìng）度（dù）較低的廢水可利用膜法進行濃縮處理，可實現較高的（de）濃（nóng）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（tè）點選擇。由於電廠廢水水質普遍較差，對電廠煙氣餘熱（rè）的利用是未來廢水處理技（jì）術的發展趨勢（shì），尤其（qí）在低溫（wēn）餘熱利用，但（dàn）仍存在諸多問題。

      4）脫（tuō）硫廢水的鹽分製備淨水劑，具（jù）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，值得進行深入研究。