摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，湿法烟气脱硫技术是我国燃煤电厂烟气脱硫的主流工艺。脱硫废水作为燃煤电厂的终端废水，其零排放受到越来越多的重视。从脱硫废水的来源与水质情况、脱硫废水的处理现状出发，比较分析了几种已经获得应用的脱硫废水零排放技术和部分正在研究的处理技术。最后，对脱硫废水零排放处理技术的研究和发展方向进行了展望。
关键词：火力发电厂；脱硫废水；氯平衡；零排放处理技术；烟气脱氯技术
引言
所谓燃煤电厂脱硫废水零排放，就是燃煤电厂在脱硫时产生的废水经过处理后将其转换成可以利用和对环境不会带来影响的中水，从而实现废水零排放的目的。而为了达到这一目的，就必须切实掌握其形成机理和带来的危害，结合脱硫废水的特点，采取针对性的措施，强化燃煤电厂的脱硫废水处理效果。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。
1脱硫废水处理的意义
我国属于水资源严重短缺且分布不均衡的国家，只有全面综合利用才是解决缺水和排污对环境污染的有效途径。国家及社会对环保要求越来越高，同时也对火力发电厂提出了更高的要求，全厂废水必须做到零排放。火力发电厂主要污水有生活污水、含油废水、含煤废水、工业废水、循环水冷却塔排污水以及脱硫废水，这些废水一般经过简单物化、生化处理后直接排放或部分回收利用。火力发电厂废水回收基本上是将各部分废水用于脱硫用水，所以脱硫废水处理是全厂废水零排放的关键。目前，国内对脱硫废水的处置方式主要是初步处理后排放。一般是通过系列氧化还原反应将废水中的重金属污染物转化为胺化物，再通过絮凝反应沉淀除去重金属及悬浮物固体，最后调节pH值使其达到DL/T997—2006《火电厂石灰石－石膏湿法脱硫废水控制指标》的要求，但处理之后依然为高氯根、高含盐且含有微量重金属的废水。因此，电厂湿法脱硫废水回收利用是电厂实现零排放的最大难点和关键。
2脱硫废水零排放技术
2.1脱硫废水喷洒灰场、煤场及水力除渣
当燃煤电厂的飞灰采用填埋处理时，脱硫废水可用于这部分飞灰的增湿，这有利于在装卸、运输和储存过程中减少粉尘的飞扬和装载体积，但也需要注意雾化增湿过程不能对附近生态造成影响，飞灰填埋场应防止脱硫废水渗透进入土壤（国外采用在飞灰底部增设厚度3mm防渗透膜，飞灰和脱硫废水与土壤进行隔离，防渗透膜使用寿命50年）。若飞灰用于商用（如制砖、作为水泥添加剂），由于喷洒很难做到和飞灰的混合均匀，则部分飞灰过高的Cl−含量将影响到最终建材产品的质量。需要注意的是，此技术脱硫废水中的重金属会迁移到飞灰中，因此也会影响到飞灰的后续利用。有少部分电厂将脱硫废水用于渣池供水及水利冲渣之用，这种技术的主要问题有：①脱硫废水呈弱酸性且氯离子含量高，对金属管道和除渣设备的腐蚀性需要注意；②由于脱硫废水中含有大量氯和重金属，对灰渣的综合利用有影响；③冲渣水需要二次处理，难以实现真正废水零排放。也有少量的电厂将脱硫废水直接在煤场进行喷洒，其主要问题是：①脱硫废水中的氯元素在燃烧过程中挥发出来，提高了烟气中的HCl气体浓度，增加锅炉尾部受热面和烟道的腐蚀风险；②脱硫废水中钠盐在高温条件下容易在炉内结焦；③因为废水容易造成地下水重金属污染，因此需要对煤场进行防渗处理；④由于大部分的氯离子在高温下转化为HCl，因此废水中的氯在热力系统中并没有减除，而是回到吸收塔中被洗涤脱除，并逐渐在吸收塔中累积，对吸收塔的正常运行造成影响。
2.2沉淀处理技术
在做好上述工作的基础上，就应及时的转移剩余废水到其他的设备，并对废水的实际处理情况进行观察，一般经过上述处理后，其底部会沉积絮凝状的污泥，再利用压滤机对其进行压滤的基础上，对沉淀物进行固液分离操作，在实际操作时，还应对处理后的废水进行pH值和悬浮物含量的检查，只有达标之后才能利用净化泵将其排除，若不达标，则应按照上述工艺技术对其进行再次净化，直到达标，不仅有助于水资源利用率的提升，还能有效的强化环保成效。
2.3膜法浓缩-蒸发结晶工艺
膜法浓缩技术是水处理行业的一项成熟技术。高盐废水浓缩反渗透膜是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。通过对膜一侧的溶液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会产生反向渗透，从而在膜的低压侧得到渗透液，而高压侧则得到浓缩液。若用反渗透技术处理脱硫废水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到浓缩后的高盐废水。同样的，对于高盐脱硫废水，渗透膜的污堵是不可避免的，因此为延长清洗周期，对废水需预先进行软化及多级过滤处理。某电厂采用“反渗透+正向渗透+蒸发结晶”的脱硫废水处理工艺（如图1），实现废水的零排放处理。该厂所采用的废水零排放系统的设计处理能力为650m3/d，废水首先经过软化及混凝澄清、双级过滤等工艺，然后进入反渗透系统进行两级浓缩，最终产生的浓水进入蒸发结晶器，而各工艺产生的淡水则回用于电厂生产，其制成的结晶盐可用做工业原料。该系统投资7000多万元，废水中的杂质与溶解盐经过精制处理后得到结晶盐和污泥。以上采用蒸发浓缩-结晶或者膜法浓缩-蒸发结晶工艺虽然能够较彻底的实现脱硫废水零排放甚至全厂废水零排放，但是其产生的结晶盐的再销售一直困扰着使用方，这主要是一方面市场对于这种结晶盐的成分上是否含有重金属等还存有疑虑，另一方面由于电厂本身并不具有销售盐的资格。有部分化工集团自备电厂采用该技术获得较好的效果，主要是因为其产生的结晶盐可以自身消化作为原材料。
图1 某电厂脱硫废水零排放工艺
2.4絮凝处理技术
在做好上述工作的基础上，就应采用絮凝技术对废水进行处理，在处理过程中，主要是去除肺（废）水中的胶体，在实际处理时，主要将氯化铁作为絮凝剂，并将其加入脱硫废水之中，为了更好地确保其得到有效的处理，还用在出口加入一定的助凝剂，能有效的将胶体变成絮状物，从而加速其沉淀处理，同时还能有效的处理脱硫废水的悬浮物，为综合处理奠定坚实的基础。
2.5MVＲ技术
MVＲ技术是目前世界上处理高盐分废水可靠、有效的解决方案之一。采用机械压缩再循环蒸发技术处理废水时，除了初次启动需要外部蒸汽外，正常运行时，蒸发废水所需的热能主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放或交换的热能提供，运行过程中没有潜热流失。运行过程中消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽压缩机和控制系统所消耗的电能。利用蒸汽作为热能时，蒸发1kg水需消耗热能2319kJ。采用机械压缩蒸发技术时，蒸发1kg水仅需117kJ或更少的热能。即单一的机械压缩蒸发器的效率，理论上相当于20效的多效蒸发系统。采用多效蒸发技术，可提高效率，但是多效蒸发增加了设备投资和操作的复杂性。
结语
本文介绍了脱硫废水的来源与水质特点进行了分析，目前常规的火电厂湿法脱硫废水三联箱处理工艺不能满足废水零排放的要求。本文进一步对脱硫废水喷洒灰场、煤场及水力除渣技术；脱硫废水喷洒灰场、煤场及水力除渣；蒸发浓缩‐结晶工艺；膜法浓缩‐蒸发结晶工艺；烟气蒸发工艺、烟气预脱氯等技术进行了介绍，并对相关技术存在的问题进行了分析。通过对相关技术的比较分析，本文认为在未来一段时间内浓缩‐结晶工艺和烟气蒸发工艺将是脱硫废水零排放技术发展的重点。
参考文献：
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论文作者:田丰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/11
标签：废水论文; 电厂论文; 技术论文; 结晶论文; 烟气论文; 工艺论文; 湿法论文; 《基层建设》2019年第21期论文;