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[摘 要]由于火电厂脱硫废水水质复杂、波动较大，对其他设备产生严重的腐蚀，实现脱硫废水“零排放”具有重要的现实意义。本文综述了脱硫废水的来源、特点、处理现状、零排放的必要性、零排放处理工艺，分析并对比了其处理效果、经济效益和优缺点等，对火电厂实现脱硫废水“零排放”具有一定指导意义。
[关键词]电厂；脱硫废水；零排放
中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0373-01
1 引言
目前我国电厂大多采用湿式石灰石-石膏法烟气脱硫（WFGD），此法脱硫效率高、技术成熟、适用煤种广、对锅炉负荷变化的适应性强；吸收剂资源丰富；脱硫副产物（无水石膏）便于综合利用。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，这就是脱硫废水。
2 脱硫废水的特点
脱硫废水中含有的阳离子有Ca2+、Mg2+，铁铝及其他重金属离子；阴离子主要有Cl-、SO42-、SO32-、F-，这些离子主要来源于煤；悬浮物主要为石膏颗粒、二氧化硅、铁和铝的氢氧化物。这些离子的高含量使得脱硫废水具有以下特点：
腐蚀性强、含盐量高、硬度高、悬浮物含量高、重金属超标、水质波动大
3 脱硫废水处理现状
脱硫废水的处理大部分还是采用传统的以化学沉淀法为主的工艺，主要通过中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染。处理后的水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）第二时段一级标准及（DL/T 997-2006）《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》。
目前，我国的火力发电厂都会采用上述加药混凝沉淀方法处理后直接排水。
虽然此法具有操作简单、运行费用较低的优点，但是其设备较多、建设投资高、运行能耗高；药剂费用高，产泥量大；工艺流程长，运行维护复杂、工作量大；而且由上述处理过程可以看到，传统的化学沉淀法只是处理了脱硫废水中的重金属离子、F-和悬浮物，但是Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、SO32-并没有去除，而且含量非常高，出水中依然含有大量溶解性盐类，SS和COD往往不能稳定达标排放。此外，在污泥脱水处理中，也存在板框压滤机故障率高、运行维护困难等问题。因此，电厂迫切需要掌握脱硫废水的零排放工艺。
4 脱硫废水零排放必要性
2017年1月10日，环保部发布的《火电厂污染防治技术政策》对火电厂排放的废气、废水、噪声、固体废物等造成的污染制定基本的技术政策；关于废水明确指出：①火电厂水污染防治应遵循分类处理、一水多用的原则。鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排。②脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺，实现脱硫废水不外排。总之，电厂废水零排放是下一阶段电力环保的必然要求。
5 脱硫废水零排放概述
零排放并不是说不排放水，而是不将有害物质通过水体排放到自然环境中，电厂生产使用的水资源最终以蒸汽的形式排放到环境中，或者在电厂内部水循环系统中留存，这样大大提高了水资源利用率，同时避免自然环境遭到污染水体的污染，保证居民用水安全。从可持续发展的角度看，目前以及今后的水资源将会一直处于相对匮乏的状态，污水零排放是工业发展的必然趋势。零排放对水处理技术的要求非常之高，需要很高的技术投入，因此其资金投入与严格的管理制度与监管制度是必不可少的。
6 脱硫废水零排放技术
目前脱硫废水零排放处理技术可以分为两大类：烟道蒸发技术和蒸发结晶技术。
6.1 烟道蒸发技术
烟道蒸发法分为直接烟道蒸发法和旁路烟道蒸发法。针对湿法脱硫废水的特点，结合炉后烟风系统配置，采用喷雾干燥原理实现脱硫废水快速蒸发，溶解物快速结晶，利用锅炉尾部低品质热源以废治废，是一种低成本的脱硫废水零排放技术。
6.1.1 直接烟道蒸发技术
直接烟道蒸发技术，是指在锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道内设置雾化喷嘴，用给水泵将脱硫废水经压缩空气后，利用双流体雾化喷嘴将脱硫废水雾化，由于经过空气预热器之后的烟气温度较高，雾化后的液滴在高温烟气的作用下在烟道内蒸发，随烟气排出，而废水中的污染物则转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰进入除尘系统被捕集下来，随灰一起外排，从而去除污染物达到脱硫废水零排放的目的。
6.1.2 旁路煙气蒸发技术
旁路烟气蒸发技术，采用废水喷雾蒸发器，直接将预处理和减量后脱硫废水喷入该蒸发器内，利用雾化喷嘴进行雾化。该方法从空预器与SCR出口之间烟道中引入少量高温烟气，使雾化后的废水迅速蒸发，水分进入烟气中，废水中的盐类干燥后部分落入干燥塔底端被收集转运，其余干燥产物随烟气进入除尘器处理，达到脱硫废水零排放的目的。
由于脱硫废水经预处理及浓缩，无喷嘴堵塞、烟道腐蚀穿孔现象，避免了喷雾蒸发过程的结垢、堵塞烟道等问题；利用原烟气热量，不需额外蒸汽；脱硫废水蒸发在单独设置的干燥塔中进行，不影响烟气净化装置主系统；喷雾蒸发器排出烟气湿度增加，可提高除尘器效率；脱硫废水蒸发水分进入脱硫塔，可降低脱硫工艺水耗；工艺流程简单、操作方便，占地面积小，投资、运行费用虽然较直接烟气蒸发法略高，但比蒸发结晶法还是要低很多；无需单独处置固体盐。
因此，由以上两种技术可知，在烟道蒸发处理脱硫废水方面，应注重废水进入烟道后对烟气排放和烟气处理系统的影响研究。烟道蒸发法要得到广泛应用，还要进行大量、长期、全面的经济技术研究和评价。
6.2 蒸发浓缩结晶工艺
蒸发法的基本原理是：进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾，废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽，水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用，废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中，随着浓缩倍数的提高，最终以晶体形式析出。
蒸发结晶。蒸发技术主要有两大类：多效蒸发技术（MED）和机械蒸汽再压缩技术（MVR）。
6.2.1多效蒸发技术
多效蒸发技术（MED）是指将几个蒸发器串联起来，前一级蒸发器所产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的加热热源，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率。在进行脱硫废水的预处理之后，要进行多效蒸发结晶。
6.2.2机械蒸汽再压缩技术
机械蒸汽再压缩技术（MVR）是将从蒸发器出来的二次蒸汽经压缩机绝热压缩后送入蒸发器的加热室，二次蒸汽经压缩后温度升高，在加热室内冷凝释放热量，使料液吸收热量沸腾汽化再产生二次蒸汽经分离后进入压缩机，循环往复，蒸汽就得到了充分的利用，提高了热效率。
7 结论
目前，我国的火力发电厂大部分仍然采用常规的废水排放处理工艺，还不能做到脱硫废水零排放。随着可持续发展道路的推进，必须要创新脱硫废水零排放工艺，建设更加环保，更加清洁的火力发电厂。这样，不仅是对环境的保护，而且还会产生巨大的经济效益。
参考文献
[1] 刘宁.火力发电厂脱硫废水“零排放”工艺及案例对比.工业水处理，2006，26（3）： 89-90
[2] 韦国平.对火电厂脱硫废水进行单独处理的必要性.热力发电，2006，09：53-55
作者简介：
张文婷（1988.12），女，河北石家庄，研发工程师，主要负责考察环保新技术、评估新技术效果和可靠性。
[关键词]电厂；脱硫废水；零排放
中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）46-0373-01
1 引言
目前我国电厂大多采用湿式石灰石-石膏法烟气脱硫（WFGD），此法脱硫效率高、技术成熟、适用煤种广、对锅炉负荷变化的适应性强；吸收剂资源丰富；脱硫副产物（无水石膏）便于综合利用。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，这就是脱硫废水。
2 脱硫废水的特点
脱硫废水中含有的阳离子有Ca2+、Mg2+，铁铝及其他重金属离子；阴离子主要有Cl-、SO42-、SO32-、F-，这些离子主要来源于煤；悬浮物主要为石膏颗粒、二氧化硅、铁和铝的氢氧化物。这些离子的高含量使得脱硫废水具有以下特点：
腐蚀性强、含盐量高、硬度高、悬浮物含量高、重金属超标、水质波动大
3 脱硫废水处理现状
脱硫废水的处理大部分还是采用传统的以化学沉淀法为主的工艺，主要通过中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染。处理后的水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）第二时段一级标准及（DL/T 997-2006）《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》。
目前，我国的火力发电厂都会采用上述加药混凝沉淀方法处理后直接排水。
虽然此法具有操作简单、运行费用较低的优点，但是其设备较多、建设投资高、运行能耗高；药剂费用高，产泥量大；工艺流程长，运行维护复杂、工作量大；而且由上述处理过程可以看到，传统的化学沉淀法只是处理了脱硫废水中的重金属离子、F-和悬浮物，但是Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、SO32-并没有去除，而且含量非常高，出水中依然含有大量溶解性盐类，SS和COD往往不能稳定达标排放。此外，在污泥脱水处理中，也存在板框压滤机故障率高、运行维护困难等问题。因此，电厂迫切需要掌握脱硫废水的零排放工艺。
4 脱硫废水零排放必要性
2017年1月10日，环保部发布的《火电厂污染防治技术政策》对火电厂排放的废气、废水、噪声、固体废物等造成的污染制定基本的技术政策；关于废水明确指出：①火电厂水污染防治应遵循分类处理、一水多用的原则。鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排。②脱硫废水宜经石灰处理、混凝、澄清、中和等工艺处理后回用。鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等处理工艺，实现脱硫废水不外排。总之，电厂废水零排放是下一阶段电力环保的必然要求。
5 脱硫废水零排放概述
零排放并不是说不排放水，而是不将有害物质通过水体排放到自然环境中，电厂生产使用的水资源最终以蒸汽的形式排放到环境中，或者在电厂内部水循环系统中留存，这样大大提高了水资源利用率，同时避免自然环境遭到污染水体的污染，保证居民用水安全。从可持续发展的角度看，目前以及今后的水资源将会一直处于相对匮乏的状态，污水零排放是工业发展的必然趋势。零排放对水处理技术的要求非常之高，需要很高的技术投入，因此其资金投入与严格的管理制度与监管制度是必不可少的。
6 脱硫废水零排放技术
目前脱硫废水零排放处理技术可以分为两大类：烟道蒸发技术和蒸发结晶技术。
6.1 烟道蒸发技术
烟道蒸发法分为直接烟道蒸发法和旁路烟道蒸发法。针对湿法脱硫废水的特点，结合炉后烟风系统配置，采用喷雾干燥原理实现脱硫废水快速蒸发，溶解物快速结晶，利用锅炉尾部低品质热源以废治废，是一种低成本的脱硫废水零排放技术。
6.1.1 直接烟道蒸发技术
直接烟道蒸发技术，是指在锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道内设置雾化喷嘴，用给水泵将脱硫废水经压缩空气后，利用双流体雾化喷嘴将脱硫废水雾化，由于经过空气预热器之后的烟气温度较高，雾化后的液滴在高温烟气的作用下在烟道内蒸发，随烟气排出，而废水中的污染物则转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰进入除尘系统被捕集下来，随灰一起外排，从而去除污染物达到脱硫废水零排放的目的。
6.1.2 旁路煙气蒸发技术
旁路烟气蒸发技术，采用废水喷雾蒸发器，直接将预处理和减量后脱硫废水喷入该蒸发器内，利用雾化喷嘴进行雾化。该方法从空预器与SCR出口之间烟道中引入少量高温烟气，使雾化后的废水迅速蒸发，水分进入烟气中，废水中的盐类干燥后部分落入干燥塔底端被收集转运，其余干燥产物随烟气进入除尘器处理，达到脱硫废水零排放的目的。
由于脱硫废水经预处理及浓缩，无喷嘴堵塞、烟道腐蚀穿孔现象，避免了喷雾蒸发过程的结垢、堵塞烟道等问题；利用原烟气热量，不需额外蒸汽；脱硫废水蒸发在单独设置的干燥塔中进行，不影响烟气净化装置主系统；喷雾蒸发器排出烟气湿度增加，可提高除尘器效率；脱硫废水蒸发水分进入脱硫塔，可降低脱硫工艺水耗；工艺流程简单、操作方便，占地面积小，投资、运行费用虽然较直接烟气蒸发法略高，但比蒸发结晶法还是要低很多；无需单独处置固体盐。
因此，由以上两种技术可知，在烟道蒸发处理脱硫废水方面，应注重废水进入烟道后对烟气排放和烟气处理系统的影响研究。烟道蒸发法要得到广泛应用，还要进行大量、长期、全面的经济技术研究和评价。
6.2 蒸发浓缩结晶工艺
蒸发法的基本原理是：进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾，废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽，水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用，废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中，随着浓缩倍数的提高，最终以晶体形式析出。
蒸发结晶。蒸发技术主要有两大类：多效蒸发技术（MED）和机械蒸汽再压缩技术（MVR）。
6.2.1多效蒸发技术
多效蒸发技术（MED）是指将几个蒸发器串联起来，前一级蒸发器所产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的加热热源，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率。在进行脱硫废水的预处理之后，要进行多效蒸发结晶。
6.2.2机械蒸汽再压缩技术
机械蒸汽再压缩技术（MVR）是将从蒸发器出来的二次蒸汽经压缩机绝热压缩后送入蒸发器的加热室，二次蒸汽经压缩后温度升高，在加热室内冷凝释放热量，使料液吸收热量沸腾汽化再产生二次蒸汽经分离后进入压缩机，循环往复，蒸汽就得到了充分的利用，提高了热效率。
7 结论
目前，我国的火力发电厂大部分仍然采用常规的废水排放处理工艺，还不能做到脱硫废水零排放。随着可持续发展道路的推进，必须要创新脱硫废水零排放工艺，建设更加环保，更加清洁的火力发电厂。这样，不仅是对环境的保护，而且还会产生巨大的经济效益。
参考文献
[1] 刘宁.火力发电厂脱硫废水“零排放”工艺及案例对比.工业水处理，2006，26（3）： 89-90
[2] 韦国平.对火电厂脱硫废水进行单独处理的必要性.热力发电，2006，09：53-55
作者简介：
张文婷（1988.12），女，河北石家庄，研发工程师，主要负责考察环保新技术、评估新技术效果和可靠性。