（甘肃省酒泉钢铁集团公司能源中心发电三分厂 甘肃酒泉 735000）
摘要：随着国家、地方对水资源严格调控政策的密集出台，完全零排放已成为废水治理的必然发展方向，电厂节水、零排放工作已经开始全面启动。为实现完全零排放，目前普遍接受的主体思路是采用预处理→浓缩减量→结晶→固体结晶物处理来达到这一目标。具体采用的技术工艺如:传统的混凝沉淀、微滤;超滤、纳滤、反渗透、高压反渗透;自然蒸发结晶、蒸发塘、机械喷雾蒸发、烟道喷雾蒸发、旁路烟气蒸发等改良工艺或者其组合工艺。这些技术都各具优势，但存在的问题是:不管是膜浓缩、热法浓缩或者末端结晶阶段，污垢、盐垢、腐蚀问题刻不容缓，设备维护成本高，因此如何做好废水的预处理，减少废水中污染因子，保证末端进水水质显得尤为重要。
关键词：火电厂；脱硫废水零排放；技术
引言
水资源和水环境问题不仅是制约我国工业发展的瓶颈，同时已成为生态文明建设亟待解决的关键问题。近年来，随着《新环保法》、《国务院办公厅关于推行环境污染第三方治理的意见》、《水污染行动计划》等一系列法规政策的出台和实施，提高用水效率，实现节水和废水的有效再利用已成为必然的选择。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的水处理工艺，实现废水零排放的目标，已成为产业发展的内在需求。
1脱硫废水的来源及水质特点
脱硫废水对人们的生活以及环境造成极为严重的影响，如，破坏庄园、河流、湖泊等，为了加强对脱硫废水的有效控制，应预先了解脱硫废水的来源以及水质的特点，才能有针对性的对脱硫废水进行有效的处理，规避脱硫废水带来的危害。
1.1脱硫废水的来源
在发电过程中脱硫浆液的循环使用，使得其中含有的悬浮杂质和盐分的浓度会不断升高，其PH值也会不断降低。脱硫浆液性质会发生改变，从而影响到脱硫效率，也会导致副产品石膏的质量下降，并加剧腐蚀脱硫设备。因此，为了避免以上情况的发生，应有效控制脱硫浆液中的杂质，有效降低杂质的浓度。
1.2脱硫废水的水质特点
脱硫剂(石灰石)、油和燃煤等是脱硫废水的主要污染物。在煤燃烧的过程中，其中含有的化学元素，氟、氯、汞、磷、铅等会化合成各种化学物质，其中的一部分会跟随排烟进入脱硫浆液中。除此之外，配制脱硫浆液的原材料石灰石也会掺杂一定的杂质，如镁、铝、钾等元素，由在系统运行时，不断循环使用的脱硫浆液中也将会造成其中所蕴含的杂质浓度不断增加。脱硫废水的主要污染物有以下几种:①氟化物，主要来源于燃烧煤所产生的HF气体;②悬浮物，主要来源于脱硫浆液中的盐沉淀物和燃煤烟雾中的杂质，在脱敏浆液中悬浮物的浓度一般都比较高。③重金属离子，这类污染物质主要是在燃煤和石灰石排烟所产生。由于脱硫废水中的酸碱值偏向酸性，就可以加强重金属离子的溶解。
总而言之，脱硫废水中还有大量有害化学物质，其特点主要包括:①水质呈酸性;②其中氟化物、氯化物、悬浮物和硫酸盐的含量很高;③其中含有大量重金属离子，如铅、汞、锌等。
2火电厂脱硫废水零排放技术
2.1蒸发技术
应用于火电厂脱硫废水处理中的蒸发技术，目前主要是蒸发结晶法和烟道气蒸发法。
蒸发结晶法利用蒸汽对废水进行蒸发浓缩，通过结晶器或喷雾干燥进行蒸发，可根据实际情况设计成多效蒸发（MED）或机械蒸汽压缩（MVC）工艺，目前该技术在国外及国内均有运用，在各种难处理的废水中得到运用，但这种处理工艺的处理过程蒸汽和电能消耗大，占地空间大，建设维护成本高，且水质如果变化大或变化频繁，运行控制难度高。此外，结晶分离出来的固化物往往成为二次污染物，还要设法进行最终处置。
烟道气蒸发法是将脱硫废水输送至除尘器前烟道内，雾化后利用烟道内高温烟气，在烟道内蒸发，废水中不溶物与无机盐与飞灰一起被除尘器捕捉收集。烟道气蒸发工艺的优点是投资及运行费用较低，无需单独处理固体盐，但要求除尘器前烟气温度较高，存在雾化效果差、运行不稳定等问题，西安热工研究院在解决该方面问题获得突破，其专利技术在近几年进行转化推广。但总体上看来，真正意义上的脱硫废水零排放技术仍然任重道远。
2.2烟道喷雾干燥技术
此项技术是指将燃煤电厂运行过程中所产生脱硫废水经泵送方式传输至除尘器前烟道，经压缩空气处理通过雾化喷头将脱硫废水进行雾化反应，借助于烟气温度的方式使雾滴逐步蒸干，由除尘器对脱硫废水中各种固体进行收集。整套工艺技术具有流程简单、投资较低、维护费用较少等优势，但国内针对该技术的应用尚处于试验阶段，有关烟道腐蚀、废水堵塞喷头等问题是否影响脱硫废水零排放处理效果还有待进一步验证。
2.3膜浓缩技术
常用的膜浓缩处理技术有反渗透、正渗透、电渗析和膜蒸馏等，若电厂产生废水量较大，可通过采取合理膜浓缩技术降低废水量，再进入废水终端处理达到废水零排放。根据常规处理后脱硫废水的水质，可采用反渗透和正渗透的工艺对脱硫废水进行水处理。反渗透工艺已比较成熟，近年来，其针对高含盐废水的反渗透技术之一———DTRO也开始在脱硫废水深度处理中得到应用，如废水中杂质沉积致使膜污染、氧化，膜的截留性能也需进一步提高等问题，需要进一步研究及积累技术、经验。
正渗透使用半透膜，利用自然渗透压差，使水分子从待处理的浓盐水中自然扩散到汲取液中，且将原水中的其他溶质截留，然后采用其他工艺将水从被稀释的汲取液中分离出来，最终获得纯净的水，汲取液可循环利用。正渗透的运作过程不需要高压泵，系统能耗低，但投资和运行成本较高，工艺流程长，并存在氨泄漏的可能性，有运行维护复杂等问题。
2.4脱硫废水预处理技术
火电厂的脱硫废水，由于水质特点复杂，因此往往需要因厂制宜，探寻合理有效的预处理工艺，确保后续处理效果和回用工序的正常运行。在软化预处理中二级沉淀软化最为常用，主要通过投加石灰乳、碳酸钠和液碱等药剂去除水中硬度离子、悬浮物等，保证系统运行过程中不产生无机垢类。如可结合脱硫废水预处理试验，针对实际工程中的水质采用CaSO4晶种法、FS-66、Ca(OH)2+Na2CO3等工艺或组合。
表1 工艺技术方案综合对比
.png)
2.5氢氧化钠-碳酸钠软化-管式膜工艺
采用氢氧化钠-碳酸钠软化-管式膜工艺技术方案对脱硫废水进行预处理的基本工艺路线如图1所示。燃煤电厂中脱硫废水处理系统出水依次进入反应池1以及反应池2中，在两个反应池中分别加入一定量的氢氧化钠以及碳酸钠，主要目的是将废水中镁离子、钙离子、镁离子等经化学反应生成沉淀物，然后经错流式管式微滤膜替代传统意义上的澄清以及过滤，经微滤膜对废水中沉淀物进行分离，出水进入膜浓缩处理系
统中作为进水直接使用。氢氧化钠-碳酸钠软化-管式膜工艺在脱硫废水零排放预处理环节中的综合应用优势显著，值得广泛应用。
.png)
图1 氢氧化钠-碳酸钠软化-管式膜工艺路线
为选择最佳预处理工艺技术方案，从出水水质、水质适应性、操作环境、占地面积、技术成熟度以及国产化程度等方面，综合对比以上工艺技术方案，对比结果如表1所示。氢氧化钠-碳酸钠软化-管式膜工艺在脱硫废水零排放预处理环节中的综合应用优势显著，值得广泛应用。结语
现有脱硫废水零排放技术能够满足脱硫废水零排放要求。经过技术经济对比，废水零排放技术路线影响因素众多，除废水本身的性质外，还需要考虑结合技术经济性、周边环境和当地政策导向综合考虑。目前需要结合项目实际情况具体分析，选择最佳方案。
参考文献
[1]马越，刘宪斌．脱硫废水零排放深度处理的工艺分析[J]．科技与创新，2015(18):12-13．
[2]姚远．脱硫废水常规处理及零排放工艺介绍[J]．化工管理，2017，01:198-199．
[3]邵国华，方棣.电厂脱硫废水正渗透膜浓缩零排放技术的应用[J].工业水处理，2016，36（8）：109-112.
论文作者:王哲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/17
标签：废水论文; 工艺论文; 技术论文; 浆液论文; 水质论文; 碳酸钠论文; 氢氧化钠论文; 《电力设备》2018年第21期论文;