1、 火力發電廠脫硫廢水零排放技術的研究與應用進展 摘要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，濕法煙氣脫硫技術是我國燃煤電廠煙氣脫硫的主流工藝。脫硫廢水作為燃煤電廠的終端廢水，其零排放受到越來越多的重視。從脫硫廢水的來源與水質情況、脫硫廢水的處理現狀出發，比較分析了幾種已經獲得應用的脫硫廢水零排放技術和部分正在研究的處理技術。最后，對脫硫廢水零排放處理技術的研究和發展方向進行了展望。關鍵詞：火力發電廠；脫硫廢水；氯平衡；零排放處理技術；煙氣脫氯技術引言所謂燃煤電廠脫硫廢水零排放，就是燃煤電廠在脫硫時產生的廢水經過處理后將其轉換成可以利用和對環境不會帶來影響的中水，從而實現廢水零排放的目的

2、。而為了達到這一目的，就必須切實掌握其形成機理和帶來的危害，結合脫硫廢水的特點，采取針對性的措施，強化燃煤電廠的脫硫廢水處理效果。基于此，筆者結合自身工作實踐，就此展開以下幾點探究性的分析。1脫硫廢水處理的意義我國屬于水資源嚴重短缺且分布不均衡的國家，只有全面綜合利用才是解決缺水和排污對環境污染的有效途徑。國家及社會對環保要求越來越高，同時也對火力發電廠提出了更高的要求，全廠廢水必須做到零排放。火力發電廠主要污水有生活污水、含油廢水、含煤廢水、工業廢水、循環水冷卻塔排污水以及脫硫廢水，這些廢水一般經過簡單物化、生化處理后直接排放或部分回收利用。火力發電廠廢水回收基本上是將各部分廢水用于脫硫用水

3、，所以脫硫廢水處理是全廠廢水零排放的關鍵。目前，國內對脫硫廢水的處置方式主要是初步處理后排放。一般是通過系列氧化還原反應將廢水中的重金屬污染物轉化為胺化物，再通過絮凝反應沉淀除去重金屬及懸浮物固體，最后調節pH值使其達到DL/T9972006火電廠石灰石石膏濕法脫硫廢水控制指標的要求，但處理之后依然為高氯根、高含鹽且含有微量重金屬的廢水。因此，電廠濕法脫硫廢水回收利用是電廠實現零排放的最大難點和關鍵。2脫硫廢水零排放技術2.1脫硫廢水噴灑灰場、煤場及水力除渣當燃煤電廠的飛灰采用填埋處理時，脫硫廢水可用于這部分飛灰的增濕，這有利于在裝卸、運輸和儲存過程中減少粉塵的飛揚和裝載體積，但也需要注意霧化

4、增濕過程不能對附近生態造成影響，飛灰填埋場應防止脫硫廢水滲透進入土壤（國外采用在飛灰底部增設厚度3mm防滲透膜，飛灰和脫硫廢水與土壤進行隔離，防滲透膜使用壽命50年）。若飛灰用于商用（如制磚、作為水泥添加劑），由于噴灑很難做到和飛灰的混合均勻，則部分飛灰過高的Cl含量將影響到最終建材產品的質量。需要注意的是，此技術脫硫廢水中的重金屬會遷移到飛灰中，因此也會影響到飛灰的后續利用。有少部分電廠將脫硫廢水用于渣池供水及水利沖渣之用，這種技術的主要問題有：脫硫廢水呈弱酸性且氯離子含量高，對金屬管道和除渣設備的腐蝕性需要注意；由于脫硫廢水中含有大量氯和重金屬，對灰渣的綜合利用有影響；沖渣水需要二次處理，

5、難以實現真正廢水零排放。也有少量的電廠將脫硫廢水直接在煤場進行噴灑，其主要問題是：脫硫廢水中的氯元素在燃燒過程中揮發出來，提高了煙氣中的HCl氣體濃度，增加鍋爐尾部受熱面和煙道的腐蝕風險；脫硫廢水中鈉鹽在高溫條件下容易在爐內結焦；因為廢水容易造成地下水重金屬污染，因此需要對煤場進行防滲處理；由于大部分的氯離子在高溫下轉化為HCl，因此廢水中的氯在熱力系統中并沒有減除，而是回到吸收塔中被洗滌脫除，并逐漸在吸收塔中累積，對吸收塔的正常運行造成影響。2.2沉淀處理技術在做好上述工作的基礎上，就應及時的轉移剩余廢水到其他的設備，并對廢水的實際處理情況進行觀察，一般經過上述處理后，其底部會沉積絮凝狀的污

6、泥，再利用壓濾機對其進行壓濾的基礎上，對沉淀物進行固液分離操作，在實際操作時，還應對處理后的廢水進行pH值和懸浮物含量的檢查，只有達標之后才能利用凈化泵將其排除，若不達標，則應按照上述工藝技術對其進行再次凈化，直到達標，不僅有助于水資源利用率的提升，還能有效的強化環保成效。2.3膜法濃縮-蒸發結晶工藝膜法濃縮技術是水處理行業的一項成熟技術。高鹽廢水濃縮反滲透膜是一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。通過對膜一側的溶液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會產生反向滲透，從而在膜的低壓側得到滲透液，而高壓側則得到濃縮液。若用反滲透技術處理脫硫廢水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得

7、到濃縮后的高鹽廢水。同樣的，對于高鹽脫硫廢水，滲透膜的污堵是不可避免的，因此為延長清洗周期，對廢水需預先進行軟化及多級過濾處理。某電廠采用“反滲透+正向滲透+蒸發結晶”的脫硫廢水處理工藝（如圖1），實現廢水的零排放處理。該廠所采用的廢水零排放系統的設計處理能力為650m3/d，廢水首先經過軟化及混凝澄清、雙級過濾等工藝，然后進入反滲透系統進行兩級濃縮，最終產生的濃水進入蒸發結晶器，而各工藝產生的淡水則回用于電廠生產，其制成的結晶鹽可用做工業原料。該系統投資7000多萬元，廢水中的雜質與溶解鹽經過精制處理后得到結晶鹽和污泥。以上采用蒸發濃縮-結晶或者膜法濃縮-蒸發結晶工藝雖然能夠較徹底的實現脫硫

8、廢水零排放甚至全廠廢水零排放，但是其產生的結晶鹽的再銷售一直困擾著使用方，這主要是一方面市場對于這種結晶鹽的成分上是否含有重金屬等還存有疑慮，另一方面由于電廠本身并不具有銷售鹽的資格。有部分化工集團自備電廠采用該技術獲得較好的效果，主要是因為其產生的結晶鹽可以自身消化作為原材料。圖1某電廠脫硫廢水零排放工藝2.4絮凝處理技術在做好上述工作的基礎上，就應采用絮凝技術對廢水進行處理，在處理過程中，主要是去除肺（廢）水中的膠體，在實際處理時，主要將氯化鐵作為絮凝劑，并將其加入脫硫廢水之中，為了更好地確保其得到有效的處理，還用在出口加入一定的助凝劑，能有效的將膠體變成絮狀物，從而加速其沉淀處理，同時還

9、能有效的處理脫硫廢水的懸浮物，為綜合處理奠定堅實的基礎。2.5MV技術MV技術是目前世界上處理高鹽分廢水可靠、有效的解決方案之一。采用機械壓縮再循環蒸發技術處理廢水時，除了初次啟動需要外部蒸汽外，正常運行時，蒸發廢水所需的熱能主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放或交換的熱能提供，運行過程中沒有潛熱流失。運行過程中消耗的僅是驅動蒸發器內廢水、蒸汽、冷凝水循環和流動的水泵、蒸汽壓縮機和控制系統所消耗的電能。利用蒸汽作為熱能時，蒸發1kg水需消耗熱能2319kJ。采用機械壓縮蒸發技術時，蒸發1kg水僅需117kJ或更少的熱能。即單一的機械壓縮蒸發器的效率，理論上相當于20效的多效蒸發系統。采用多效蒸發技術，可提高效率，但是多效蒸發增加了設備投資和操作的復雜性。結語本文介紹了脫硫廢水的來源與水質特點進行了分析，目前常規的火電廠濕法脫硫廢水三聯箱處理工藝不能滿足廢水零排放的要求。本文進一步對脫硫廢水噴灑灰場、煤場及水力除渣技術；脫硫廢水噴灑灰場、煤場及水力除渣；蒸發濃縮結晶工藝；膜法濃縮蒸發結晶工藝；煙氣蒸發工藝、煙氣預脫氯等技術進行了介紹，并對相關技術存在的問題進行了分析。通過對相關技術的比較分析，本文認為在未來一段時間內濃縮結晶工藝和煙氣蒸發工藝將是脫硫廢水零排放技術發展的重點。Reference：1薛建民，王小明，劉建明，等.濕法煙氣脫硫設