摘要：目前燃煤电厂应用最广泛的脱硫废水处理技术是“三联箱”法，即化学混凝沉淀法。该工艺是较为成熟的脱硫废水处理技术，但其化学药剂用量大、出水水质无法达到回用水要求，且污泥产生量大、难处理，使其无法满足新形势下脱硫废水的处理要求。因此，脱硫废水零排放理念自提出以来就受到了高度重视，脱硫废水深度处理新技术和新工艺被不断研发和应用。 关键词：脱硫废水;零排放;技术
引言
光敏三极管火力发电仍是我国发电的主要形式。根据2020年最新的报告显示，在火电发电量占比约70%，而其中约有85%以上的燃煤电厂采用石灰石－石膏湿法脱硫技术处理脱硫废水。脱硫废水水质成分复杂，若不经处理直接排放到外界，会对大气环境造成严重的污染，危害周边区域的生态安全。随着国家对火电行业环保问题的关注以及提出的清洁高效、超低排放的生产要求，以及工业用水价格的不断攀升，而作为燃煤电厂中全厂水处理的末端环节，
脱硫废水因其水质波动大、含盐量高、成分复杂，传统工艺难以实现零排放，其超低排放处理技术也得到越来越多的关注。HJ2301－2017《火电厂污染防治可行性技术指南》提出:火电厂废水应实现清污分流、梯级利用、废水循环使用不外排。鼓励利用余热蒸发干燥、结晶等处理工艺实现脱硫废水近零排放。 1脱硫废水处理系统概况
早期脱硫废水处理系统普遍配置传统的三联箱处理工艺，主要是针对脱硫废水中悬浮物、重金属、COD等有害物质的去除，同时对其pH进行调整，出水水质可满足DL997－2006的要求。随着燃煤企业烟囱排放口污染物的指标日益严苛，在役机组配套的脱硫系统频繁升级改造，脱硫废水水质大幅度波动，尤其是脱硫废水中的悬浮物得不到有效控制，造成系统管路频繁堵塞；伴随着脱硫废水排放量受限，Cl-平衡含量逐渐提升，系统设备管道的腐蚀也成为普遍现象，最终导致部分设备无法投运。三联箱处理工艺问题频发的根本原因始于工业废水处理的一贯思维。由于所处历史时期的不同，并未充分考虑脱硫废水的水质特点，再者工艺路线复杂，加药种类繁多，自动化控制低，一旦检修维护不及时，人工成本投资不到位，因此系统运行将形成恶性循环。近年来针对脱硫废水三联箱处理工艺的升
烟饼级改造：其一是将废水旋流器溢流来水调整为石膏脱水皮带机的滤液水，以降低脱硫废水的悬浮物为目的；其二是将废水系统产生的污泥从板框压滤机、离心脱泥机等固液分离设备切换至石膏脱水皮带机，污泥随着石膏副产物一同排出系统之外。升级改造路线虽然确保了脱硫废水三联箱处理工艺的连续稳定运行，但该方式的出发点是堵截而非疏通，不利于脱硫废水的排放效率，也不利于脱硫系统的优化运行。
2脱硫废水零排放技术
毛豆脱壳机2.1膜蒸馏(MD)
膜蒸馏采用疏水微孔膜，是以膜两侧蒸汽压为驱动力的膜分离技术，适用于非挥发性溶质溶液的浓缩技术．水分以水蒸汽的形式透过疏水膜，脱硫废水中的其它非挥发性成分几乎无法透过．采用真空膜蒸馏法处理反渗透工艺处理后的高盐浓水，在原废水浓度的基础上将其浓缩了近20倍，脱盐率达到99．9%．膜蒸馏工艺可以制备纯度极高的水(接近100%)和浓度极高的浓缩液，一些溶解度较低的盐甚至可以直接在膜蒸馏系统中发生结晶．该技术不需将废水加热到沸点以上，提供低品位热能即可正常运行．虽然膜蒸馏技术的能耗高，但火电厂在运行过程中有着丰富而廉价的低品位热能可供利用，该技术在火电厂废水选金工艺
零排放中有着较大的潜在应用前景．
ELSTEIN辐射器2.2机械式蒸汽再压缩蒸发(MVＲ)
该技术是将经过压缩机压缩后的二次蒸汽重新进入蒸发器加热废水进行浓缩。对MVＲ技术的研究结果表明，其浓缩倍率约为24倍，淡水产水率可达80%，处理效果较好。利用膜浓缩与MVＲ蒸发结晶相结合技术，将脱硫废水中的分离出来的淡水进行回收利用，得到的结晶盐纯度可达97.5%。MVＲ技术的自动化程度高、占地面积较小，但在运行过程中，仍存在堵塞、风机叶轮易损坏且投资成本均偏高等问题。提出将经过预处理的高盐废水送入垂直管降膜蒸发器中进行蒸发预浓缩，既能保证进水浓度可以满足结晶要求，同时又可以降低投资成本。垂直管降膜蒸发器浓缩1t废水仅消耗蒸汽0.0005t，能耗0.008kW·h，相当于节省投资成本约16%。
2.3浓缩后端工艺说明
基于不同的浓缩工艺其出水可分为浓液和浓浆2类，产出浓液的前端工艺普遍有预处理软化工艺，产出浓浆的前端工艺普遍无软化工艺，部分连预处理工艺一并取消。固化单元主要
分为结晶固化和转移固化2类。结晶固化是将浓液或者浓浆通过热源将固体结晶与水进行完全分离，可选择的热源有高温烟气、余热烟气、热风等。利用烟气蒸发的工艺有：浓液可选择主烟道或旁路烟道蒸发的气液两相流雾化工艺，浓浆可选择旁路烟道蒸发的旋转雾化工艺。结晶盐附着于烟气飞灰表面，被除尘器捕集后进入输灰系统，该工艺的技术核心是废水的充分汽化，因此主要关注喷嘴的结垢堵塞、烟道及反应器的布置、烟道结垢及飞灰堆积等问题。实验证明，浓水在汽化过程中约90%的Cl-转移至粉煤灰中，但仍有约10%的Cl-被烟气二次携带至脱硫吸收塔浆液。同时粉煤灰中Cl-含量应满足GB/T175－2007中Cl-的质量分数不高于0.06%的标准。利用热风干燥的工艺有：浓液可选择流化床干燥工艺，浓浆可选择填料塔（刚玉球）工艺。使用热风对其进行彻底干燥并产出工业盐或工业固废，水蒸汽随同热风可直接排空或者引入风烟系统。该工艺对机组风烟系统无负面影响，但工艺流程相对复杂，回收的结晶盐或固废仍需明确其环境定义和处置方式。转移固化并未进行固体结晶与水的分离，只是将浓液或者浓浆通过掺混或压滤的方式使其成为非流动状态。针对粉煤灰长期做填埋处置的部分燃煤企业，可将浓液用干灰拌湿，部分浓液也作为炉渣的降温水。针对石膏长期做填埋处置的部分燃煤企业，浓浆的固体质量分数至50%以上，大量的溶解盐在过饱和状态下析出，并附着在悬浮物上，可直接通过板框压滤机压制成盐泥滤饼，混入石膏中进行填埋处置，滤出的浓水返回至浓缩减量单元。
2.4蒸发塘技术与直接烟道蒸发技术
防裂霜蒸发塘技术是将浓缩液输送到蒸发塘，利用太阳照射自然蒸发，使其浓缩到饱和状态，并在此基础上进行固液分离得到盐结晶．该技术受地域限制较大，不适用于冬季气温低、自然蒸发量极小的地区，因此仅在西北干旱少雨地区应用相对广泛;同时该技术也无法实现对淡水的回收利用．因此，蒸发塘技术在实际工程应用中具有很大程度的限制．直接烟道蒸发技术是在主烟道中利用烟气余热将雾化后的废水完全蒸发，将废水中的污染物转化为固体结晶物或盐类，最终被除尘器捕集，实现脱硫废水的零排放．在燃煤电厂锅炉负荷普遍降低的新常态下，空预器后的烟气温度降低，会导致该技术的废水蒸发效率受到限制，实际生产过程中的蒸发量大幅降低．如今，直接烟道蒸发技术正逐步淘汰．
结语
蒸发结晶的原理是将经预处理与浓缩后的脱硫废水，利用烟气、蒸汽或热水等热源进行蒸发，蒸发产生的水汽直接挥发或冷凝后回用，浓缩的污染物以结晶盐析出，干燥后综合利用或处置。烟气余热干化技术则是将脱硫废水雾化后喷入烟道或旁路烟道中，经过烟气热量加热、蒸发，溶解性盐结晶析出后随烟气一起经过除尘除气处理后进入灰渣系统。
参考文献
［1］李力春．中国火力发电行业绩效分析［D］．济南:山东大学，2019．
［2］麻晓越，刘宁．燃煤电厂工业废水零排放技术研究［J］．现代化工，2020(11):1－6．
