高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室（哈尔滨锅炉厂有限责任公司 哈尔滨锅炉厂环保工程技术有限公司，黑龙江省哈尔滨市 150046
摘要：本文对脱硫废水的来源、特点、常规处理工艺以及零排放处理工艺进行了分析，并对不同脱硫废水零排放的处理工艺的优缺点进行了对比分析，指出各工艺的技术优势和发展前景。
关键词：脱硫废水；零排放；烟道喷洒
Analysisofzero discharge technologies fordesulfurization wastewater
CHENG Wang-bin
State Key Laboratory of Efficient and Clean Coal-fired Utility Boilers（Harbin Boiler Company Limited）; Harbin BoilerPlant Environmental Engineering TechnologyCompany Limited,Harbin 150046, Heilongjiang Province, China.
Abstract:In this paper, the sources and characteristics of the desulfurization wastewater, the conventional treatment process and zero discharge process are analyzed, and the advantages and disadvantages of the treatment technology of desulfurization wastewater zero emissions has carried on the contrast analysis, points out the advantages and development prospects of these technologies.
Keywords：desulfurization wastewater; zero liquid discharge; flue spraying
目前，国家对环境保护越来越重视，环保标准也越来越全面，越来越严格。对电力行业烟气污染物排放也有明确规定，其中SO2的排放浓度限值也越来越低。现国内大部分脱硫项目采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，这种技术会产生脱硫废水，传统的脱硫废水处理工艺虽然对废水中的部分污染物有一定的处理能力，但是无法去除废水中的氯离子和盐。随着脱硫废水排放标准越来越严格，脱硫废水零排放已经成为必然发展趋势。
常规脱硫废水处理工艺
1.1脱硫废水来源
石灰石-石膏湿法脱硫技术原理是石灰石浆液与SO2反应生成石膏实现对SO2的去除。为了达到一定的SO2脱除效率往往需要石灰石浆液在系统中不断循环，增加与SO2的接触时间，而浆液中的水在不断循环过程中会不断富集重金属和氯离子，为了保证脱硫系统的连续稳定运行，必须从系统中排放一部分废水，防止重金属和氯离子的富集。脱硫废水一般来自于脱硫系统的石膏旋流器溢流或真空皮带脱水机的滤布冲洗水和滤液水。
1.2脱硫废水特点
1）成分复杂、水质波动大脱硫废水来水水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石膏品质等因素有关，这些因素造成了脱硫废水成分复杂，且其中任一方面因素的变化都会导致脱硫废水水质的变化。
2）氯离子含量高、腐蚀性强脱硫系统在运行过程中会不断富集氯离子，脱硫系统运行时一般控制氯离子浓度在15000~20000ppm时排放废水，因此，脱硫废水氯离子含量高，具有很强的腐蚀性，对设备、管道的防腐蚀要求高。
3）硬度大、易结垢石灰石-石膏湿法脱硫技术造成排放的脱硫废水中的Ca2+、Mg2+及SO42-含量非常高，脱硫废水硬度大、易结垢。
4）含盐量高脱硫废水的含盐量很高，一般在20000~60000mg/L之间。
5）悬浮物含量高脱硫废水中的悬浮物主要受煤质和脱硫系统运行工况变化的影响，一般在5000~10000mg/L，极端情况下悬浮物含量会更高。
1.3常规脱硫废水处理工艺
常规脱硫废水处理工艺一般为：三联箱+澄清池。工艺原理包括：中和、絮凝、沉淀及澄清。
脱硫废水进入中和箱，加入石灰乳将pH调至9以上，然后进入反应箱加入有机硫去除大部分重金属，之后在絮凝箱中加入絮凝剂和助凝剂，最后通过澄清池的分离作用将脱硫废水中的液固分离。产生的污泥通过板框压滤机或离心脱水机脱水后外运。
图1 常规脱硫废水处理工艺
常规脱硫废水处理工艺虽然能对脱硫废水中的污染物有一定的去除，但是无法解决排放的水中氯离子高和高含盐量的问题，且由于来水水质波动大，常规脱硫废水处理工艺运行极不稳定，污泥脱水机故障率高，很少有电厂能长期稳定的运行。此外，常规脱硫废水处理系统产生的污泥中含有大量的重金属，属于危险废物。随着国家对环保要求越来越严格，常规的脱硫废水处理工艺已经无法满足排放要求。
2 脱硫废水零排放处理工艺
目前，市场上主流的脱硫废水零排放处理工艺主要分为两种：一种是利用蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸发，一种是利用烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸发。
2.1蒸汽蒸发工艺
脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺是指脱硫废水经预处理后，通过蒸汽的热量将脱硫废水中的水分蒸干，以实现脱硫废水零排放。这种技术常规的工艺路线为：预处理+膜浓缩+蒸发结晶（MVR或MED）。
蒸汽蒸发工艺可以实现脱硫废水的零排放，而且国内已经有成功运行的工程案例。但是这种方法也存在很多不足：由于采用膜浓缩和蒸发结晶工艺，整个系统占地面积大，且这种工艺投资成本及运行成本高，此外，蒸发结晶最终产生的盐一般为杂盐，很难再被利用，处理困难。脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺在2009年就已经有成功运行的工程案例，但是由于昂贵的投资和运行成本，该技术一直也没有广泛推广应用。
2.2烟气蒸发工艺
脱硫废水零排放烟气蒸发工艺是指通过锅炉产生的烟气的热量将脱硫废水中的水分蒸干，蒸干后产生的灰分随除尘器一起处理，以实现脱硫废水零排放。根据烟气来源不同，该工艺可分为高温烟气蒸发和低温烟气蒸发。高温烟气蒸发是指从空气预热器前引出一部分高温烟气将脱硫废水蒸发，蒸发后的烟气进入除尘器前的烟道内，产生的粉尘通过除尘器进行去除，实现零排放；低温烟气蒸发是指将脱硫废水喷入空气预热器与除尘器间的低温烟道内，使脱硫废水蒸干，产生的粉尘通过后面的除尘器进行收集，实现脱硫废水零排放的工艺。
烟气蒸发工艺的特点是整个系统相对简单，占地面积小，投资和运行成本都较低；工艺路线多，不同运行工况可以选择不同的工艺路线；蒸发后产生的粉尘可以由后续的除尘器进行去除，无二次污染物产生。但是，烟气蒸发工艺对工艺设计的要求较高，设计不好时会存在烟道结垢和腐蚀等问题。目前，由于现有脱硫废水烟气蒸发零排放项目较少，大部分电厂对这种技术还处在怀疑和观望的状态，但是，随着国家对环保的要求越来越严格以及烟气蒸发工艺发展越来越成熟，烟气蒸发工艺必然成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。
3 结论
1）常规脱硫废水处理工艺已经不能满足现在的环保形势和市场需求，脱硫废水零排放已成为发展趋势；
2）脱硫废水零排放蒸汽蒸发工艺占地面积大、投资和运行成本高，在市场上很难广泛推广和应用；
3）脱硫废水零排放烟气蒸发工艺系统简单、投资和运行成本高，将成为未来脱硫废水零排放市场的主流技术。
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论文作者:程旺斌1,李小宇2,柳杨3
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/7
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