我國燃煤電廠主流的煙氣脫硫技術是（shì）采用石灰石-石膏法濕法脫硫。為了維持脫硫塔內的氯（lǜ）離子濃度低於20 000 mg/L，需（xū）外排脫硫廢水。外（wài）排的脫硫廢水（shuǐ）不僅包括脫硫過程產生的廢水，還包括鍋爐衝洗水、機組冷（lěng）卻（què）水等（děng），導致產（chǎn）生的廢水水質*為惡劣。

       目前（qián）由於環保政策的嚴格要求，尤（yóu）其是從2015年（nián）4月14日發布的《水汙染防治行（háng）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（xiū）編的《發電廠廢水治理設計規範》規定了電廠廢水處理設施（shī）的設計規範，新增多條（tiáo）廢水的設計要求，逐步推（tuī）動廢水零排放（fàng）的實現。

       針對廢水零（líng）排放（fàng）的要求，許多（duō）專家學者通過分析國內外研究現狀（zhuàng）以及實際電廠案例運行結（jié）果，提出了幾種脫硫（liú）廢水零（líng）排（pái）放的技（jì）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水處理技術（shù），筆者對（duì）目前燃煤電（diàn）廠脫硫廢水處理技（jì）術進行匯總分析，根據實際案（àn）例詳（xiáng）細分析各處理技術的優缺（quē）點，為燃煤電廠對脫硫（liú）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（yuán）則（zé）

       可靠和經濟性原則；一（yī）廠一策原則；協（xié）同（tóng）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術是化學沉澱法，如電廠普遍采用的三聯箱技（jì）術、雙堿法、石灰-煙道氣法等（děng）。

      三聯箱處理技術作為脫硫廢水的預處理技術，雖去除了廢（fèi）水中大量的（de）鈣鎂易結垢離（lí）子，但未能去除其中（zhōng）高濃度的（de）Cl-，需與其他處理技術相（xiàng）結（jié）合（hé）；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（fèi）水水質水量多變的情況下達不到預期的處理（lǐ）效果。


       雙堿法可利（lì）用電廠原有的處理設施，運行靈活性較（jiào）高，但由於該（gāi）技術要在（zài）較（jiào）高的pH下運（yùn）行，因此堿性藥劑和純堿（軟化劑（jì））投加量很大，汙泥產生量高（gāo），係統占地麵積較大。


      
       03
       濃縮減量技術

       目前濃縮減量技術主要分為膜法濃縮和（hé）熱法（fǎ）濃縮。膜法濃（nóng）縮（suō）包括正滲透（FO）、反滲透（RO）、電滲析（ED）、納濾（NF）、膜蒸餾（MD）等；熱法濃縮主（zhǔ）要是依靠蒸（zhēng）汽（qì）實現廢水（shuǐ）的蒸發，包括（kuò）機械蒸汽再壓縮（MVR）、多效蒸發（MED）、蒸汽動力壓縮式（TVR）、多級閃（shǎn）蒸、降膜蒸發等，也可依靠電廠煙氣餘熱進行廢水的蒸發濃縮減量，該技術（shù）無需引（yǐn）入大量蒸汽能源，節約（yuē）成本，同（tóng）時又能達到預期（qī）目標，實現了電（diàn）廠的（de）廢熱再利用。

       膜法（fǎ）濃縮（suō）中的反滲透（RO）應用範圍廣，但易發生膜汙染（rǎn）與結垢堵（dǔ）塞問題（tí）；正滲透（FO）屬自發過（guò）程，能耗低，無需額（é）外壓力，設備簡單，其膜表麵不易形成（chéng）濾餅層，膜汙染可逆，但需選取合適的汲取液，汲取液的再生需額外能量，同時，正（zhèng）滲透膜存在嚴重的內（nèi）部濃差極化現象。電滲析（ED）技術（shù）具有（yǒu）優異的處理（lǐ）效果、較低的運行能耗等優（yōu）點。

       綜上，膜濃縮主要存在以（yǐ）下4個問題：① 成本。投資成本和運行費用高，包括能耗成本、清洗成本、膜元（yuán）件更（gèng）換成本、設（shè）備維修（xiū）、維護成本（běn）等。② 易結垢和（hé）堵塞（sāi）。係統（tǒng）可靠性差。③ 前處理要求高。膜組件（jiàn）對進水要（yào）求較高，需去除廢水中懸浮物等雜質，增加了廢水前處理成本。④ 占地麵積大。需提供專一的場地以搭建（jiàn）膜組件等設備。

       熱法濃（nóng）縮中（zhōng）的蒸汽濃縮是利用蒸汽進行廢水蒸發，常見技（jì）術包括機械蒸汽再壓縮技術(MVR)、多效強製循環蒸發(MED)。MVR係統較成熟（shú），占地麵積較小，運行平穩，自（zì）動（dòng）化程度高。但在鹽水濃縮過程中，MVR係統運行（háng）仍存在鹽漿排放過程中堵塞、風機葉輪易（yì）損壞等問題。流程上MVR技術（shù）比MED技術短，設備少，占地麵積小，蒸汽的消（xiāo）耗量較低，但在一次性投資成（chéng）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。

       利（lì）用低溫煙氣餘熱進行廢（fèi）水的濃縮減量，使電廠的低溫煙氣餘熱得（dé）到有效（xiào）利用，無需引入其他蒸汽等能源；可去除預處理單元，電廠也可自行收納（nà）產（chǎn）生的（de）濃鹽水；附加（jiā）處理設施可利用電廠（chǎng）現有的設備進行改造，改造費用不高，大幅減（jiǎn）少了投資成（chéng）本（běn）；由於濃縮塔可單獨隔離與（yǔ）拆卸，方便運行維護。該技術將成為廢水濃縮減量的新（xīn）趨勢。


       04
       蒸發結晶技術

      將濃縮後少量較高濃（nóng）度的（de）脫硫廢水進行蒸發結晶，較為成熟（shú）的MVR蒸發結晶技術和多效蒸發結晶技術（shù）已得到普遍（biàn）應用。目前利用電廠（chǎng）煙氣餘熱進行蒸發結（jié）晶的技術（shù），如旁（páng）路煙道蒸發、煙道（dào）噴霧蒸發等日漸成熟。

      旁路煙（yān）道蒸發技（jì）術對電廠原有係統影（yǐng）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（qì）係統，脫硫廢水的（de）體積（jī）流量減少4.3%，工藝補充水體積流量減少（shǎo）14.6%。國內旁路煙道研（yán）究（jiū）大多以數值模擬為主，缺少與實際擬合度較（jiào）高的動力學模型；氣液兩相流霧化噴頭（tóu）孔徑小，處理複雜的未經（jīng）預處理的廢水時，易堵（dǔ）塞；同時（shí）霧（wù）化器（qì）密封件材料的（de）耐溫性有（yǒu）待提高；酸（suān）性（xìng）脫硫廢水在蒸發過程中易腐蝕蒸發器，需選擇合理的脫硫廢水前（qián）處理（lǐ）工藝或對蒸發結晶器內部塗防腐材料。

       除了利用旁（páng）路蒸發結晶器蒸（zhēng）發，還可采用蒸發塔蒸發。雖然蒸發塔能較（jiào）好實現廢水（shuǐ）的蒸發結晶，但應用過（guò）程中存在許多（duō）技術風險（xiǎn）：結垢風險、維護困難、可利用率差、關（guān）鍵設備（bèi）進口、占地麵積大。


       煙道噴霧蒸發工（gōng）藝簡單、占地麵積小、無需加藥，減少了投資運行（háng）維護費用，對除（chú）塵器無明顯影響，不影響粉（fěn）煤（méi）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（sāi）；同時，空預器後煙溫偏低。

圖6煙道蒸發技術

       05
       廢水零排放產物去向（xiàng）

       脫硫廢水零排放產物去向是零排放技（jì）術選（xuǎn）擇的關鍵。目前廢水蒸發產生的結晶鹽及高濃度含鹽水主要有4種處理途徑：① 轉移入灰渣、液（yè）態排渣或粉煤灰中；② 產生的結晶鹽可分為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價值較低，純鹽可被部分行業利用，如在廢水除硬過程中（zhōng）產生的Mg(OH)2可（kě）回收利用；③ 產生的高鹽水可（kě）電解（jiě）製氯，產生的次氯酸鹽可用於循環水消毒；④ 高（gāo）濃度鹽水進行水泥固化製備建築材（cái）料（如製磚、低（dī）品級（jí）建材），或直接拋（pāo）棄。

       06
       脫硫廢水鹽分製（zhì）備淨水（shuǐ）劑

       脫（tuō）硫廢水鹽（yán）分製備（bèi）淨（jìng）水劑解決了（le）脫硫廢水高濃度氯離子難處理問題，使得廢水能夠二次利用，製得（dé）的淨水劑可進行自用（yòng）或外（wài）銷，產生一定的經濟效益；該（gāi）工藝產生（shēng）的複合型淨水劑，結合了聚（jù）合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等淨（jìng）水劑的優勢，能夠對廢水中的多（duō）種汙染成分進行有效處理；此工藝不對電（diàn）廠係統進行改造，對整（zhěng）體電廠（chǎng）係統（tǒng）無影響。

圖7脫硫廢水鹽分製備淨水（shuǐ）劑工（gōng）藝流程

       07
       結語

       1）大多數（shù）舊電廠（chǎng）的預處理技術仍采用三聯箱設備，或對現有設備進行改（gǎi）造；對於新建電廠，針對不同電廠的廢水特點，預處理環節有時可省略，減少廢水處理的投資及運行成（chéng）本。

       2）對於硬度較低的廢水可利（lì）用膜法進行濃縮處理，可實現（xiàn）較高的濃縮倍率，但（dàn）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（shēng）產特（tè）點（diǎn）選（xuǎn）擇。由於電廠廢水水（shuǐ）質普遍較差，對電廠煙氣餘熱的利用是未來廢（fèi）水處理技術的發展趨勢（shì），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（jìng）水劑，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性與經濟性優勢，值得進行深入研（yán）究。