國務院發(fā)布“水十條”以來，國家將強化對各類水污染的治理力度，特別對火電、造紙行業(yè)企業(yè)核發(fā)排污許可證。環(huán)保部明確指出脫硫廢水宜經(jīng)石灰處理、混凝、澄清、中和等工藝處理后回用。鼓勵采用蒸發(fā)干燥或蒸發(fā)結晶等處理工藝，實現(xiàn)脫硫廢水不外排。本文以火電廠脫硫廢水零排放技術進行分析，針對不同水質及電廠的現(xiàn)狀進行分析不同工藝的選擇建議及優(yōu)勢。

根據(jù)“十三五”規(guī)劃，火電廠的煙氣脫硫脫硝已基本實現(xiàn)超底排放，對于水的排放近零排放問題已提到日程上來了。電廠的廢水處理經(jīng)過梯級利用，最后集中到脫硫廢水上來，對于火電廠廢水零排放也即是脫硫廢水零排處理。故對于脫硫廢水零排放的處理技術研究非常必要。

一、脫硫廢水零放的實施背景

（一）2015年4月16日，國務院發(fā)布《水污染防治行動計劃》（《水十條》），國家將強化對各類水污染的治理力度，提出最嚴格的源頭保護和生態(tài)修復制度，全面控 制污染物排放，著力節(jié)約保護水資源，全力保障水生態(tài)安全。

（二）2016年11月10日，國務院出臺了《控制污染物排放許可制實施方案》國辦 發(fā)[2016]81號，文中第三條明確指出率先對火電、造紙行業(yè)企業(yè)核發(fā)排污許可證。

（三）2016年11月24日，國務院發(fā)布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》國發(fā)〔2016〕65號，文中指出十三五期間實施工業(yè)污染源全面達標排放計劃，深入推進重 點污染物減排。電力、鋼鐵、冶金、造紙等高耗水行業(yè)達到先進定額標準。

（四）2017年1月10日，環(huán)保部發(fā)布了《火電廠污染防治技術政策》，文中明確指 出脫硫廢水宜經(jīng)石灰處理、混凝、澄清、中和等工藝處理后回用。鼓勵采用蒸發(fā)干燥或 蒸發(fā)結晶等處理工藝，實現(xiàn)脫硫廢水不外排。

（五）新建項目環(huán)評的要求。

從近兩年國務院密集發(fā)布的環(huán)保政策表明，黨中央、國務院高度重視生態(tài)環(huán)境保護 工作，工業(yè)企業(yè)耗水大戶在水資源約束與排放限制方面的壓力陡然上升，加快落實深度 節(jié)水和廢污水零排放已成為必然選擇。

（六）企業(yè)降本增效的需求

近幾年，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)取水單價增幅已超過50%，北方部分地區(qū)的增幅已超過100%。很多高耗水企業(yè)如火電廠水費已占到發(fā)電運行維護費用的25%以上，個別地區(qū)的水費已超過發(fā)電運行維護費用的30%。廢水零排放的實施，可大大降低高耗水企業(yè)的取水費和排污費，使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟效益。

二、脫硫廢水零排放的技術介紹

（一）、零排放實施層次（即分級利用，集中處理）

零排放是一項系統(tǒng)工程，包含兩個層次：

（1）采用節(jié)水工藝等措施提高用水效率，降低生產(chǎn)水耗，同時盡可能提高廢水回用率，從而最大限度利用水資源；

（2）采用高效的水處理技術，處理含鹽廢水，將無法利用的高鹽廢水濃縮為固體或濃縮液，不再以廢水的形式外排到自然水體。

圖一 電廠廢水梯級利用示意圖

（二）、脫硫廢水來源

鍋爐煙氣濕法脫硫（石灰石/石膏法）過程產(chǎn)水的廢水來源于吸收塔排放水。為了維 持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質 的平衡，防止煙氣可溶部分即 氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏 質量，必須從系統(tǒng)中排放一定 量的廢水，廢水主要來自石膏 脫水和清洗系統(tǒng)。

（三）、脫硫廢水水質特點

1、高含鹽：TDS 10，000～40，000mg/L，以鈣離子、鎂離子、氯離子、硫酸根離子、亞硫酸根離子為主；

2、高濁度：SS10，000～30，000mg/L，以飛灰、石膏晶粒、氟化鈣、酸不溶物為主；

3、高硬度：鈣、鎂離子濃度高，易結垢

4、腐蝕性：氯根濃度20000ppm左右，具有較強腐蝕性

5、重金屬：微量鉛鉻鎘銅鋅錳汞等重金屬；

6、廢水稍偏酸性，pH一般保持在4.5—5.5之間；

7、不穩(wěn)定：組分多變，受地域、季節(jié)、煤源、石灰石源等影響極大，同一廠水質波動大。

以下是12家火電廠脫硫廢水水質匯總：

（四）、脫硫廢水零排放處理難點

1、水質方面

受煤種、脫硫島用水水質、排放周期等因素的影響，不同地區(qū)電廠的廢水水質差別很大，同一電 廠因排放時段不固定，差別也很大；同時廢水的硬度和氯離子含量都非常高，極易造成處理系統(tǒng)結垢和腐蝕。

2、水量方面

脫硫廢水為間斷排放，易造成水量波動較大。

三、脫硫廢水零排放的處理工藝分析比較

（一）、以水處理方式實現(xiàn)零排放

1、工藝流程圖

圖二 水處理方式的處理流程圖

2、優(yōu)點

1）對火電廠正常生產(chǎn)不造成任何影響，技術成熟可靠、適應性強、可滿足不同地區(qū)、不同規(guī)模機組廢水零 排放的需求；

2）國內外成功運行的案例很多；

3）回收95%以上的高品質淡水，分質制鹽獲得高純度工業(yè)鹽，對外銷售實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟。

4）預處理軟化模塊、膜濃縮減量模塊和蒸發(fā)模塊均可單獨運行，在需要達標排放的地區(qū)可只選擇預處理軟 化模塊；在滿足煤場、灰場噴灑的條件下可選擇預處理軟化+膜濃縮減量模塊，做到近零排放；在當?shù)丨h(huán) 保要求絕對零排放地區(qū)，選擇三個模塊組合。

3、存在的問題

1）預處理軟化藥劑費用較高；

2）系統(tǒng)動設備較多，維護工作量較大；

3）部分電廠周圍無工業(yè)鹽用戶，工業(yè)鹽銷售困難，需要委托第三方處置。

（二）、煙氣余熱利用（煙道噴霧蒸發(fā)）

1、工藝流程圖

圖三 煙道噴霧蒸發(fā)的處理流程圖

2、優(yōu)點

1）無預處理，無需藥劑，運行費用低。

3、存在的問題

1）處理能力較低，不能完全滿足零排放要求；

2）設計不當?shù)臈l件下，煙道結垢嚴重，可能 造成煙道部分堵塞，垢樣成分與水泥類似，很難清洗；

3）存在影響機組正常安全運行的風險，例如煙道 內塵堆積較多，導致阻力過大影響鍋爐運行。

（三）、煙氣余熱利用（煙道旁路噴霧蒸發(fā)）

1、工藝流程圖

圖四 煙道旁路噴霧蒸發(fā)的處理流程圖

2、優(yōu)點

1）固體鹽分被除塵器捕捉到飛灰中，無需單獨處置；

2）技術成熟，廢水蒸發(fā)工藝流程相對簡單；

3）噴霧蒸發(fā)器排出煙氣濕度增加，可提高除塵器效率；

3、存在的問題

1）對鍋爐熱效率有影響，蒸發(fā)量越大，影響越大，故處理量較??；

2）噴霧干燥蒸發(fā)需要利用高溫煙氣熱值，直接增加了發(fā)電煤耗；

3）每臺機組都需建設一臺霧化塔，設備分散，不便于管理，此外老機組設備布置場地受限；

4）蒸發(fā)的固體鹽混合在飛灰中，對粉煤灰綜合利用帶來不利影響。

（四）、煙氣余熱利用（低溫煙氣濃縮+高溫煙氣旁路噴霧蒸發(fā)）

1、工藝流程圖

圖五 低溫煙氣濃縮+高溫煙氣旁路噴霧蒸發(fā)的處理流程圖

2、優(yōu)點

1）固體鹽分被除塵器捕捉到飛灰中，無需單獨處置；

2）低溫煙氣一般為廢熱，可以減少廢水蒸發(fā)對煤耗的影響；

3）降低了進脫硫塔煙溫，減少了脫硫塔蒸發(fā)補水量。

3、存在的問題

1）高溫煙氣噴霧干燥存在的問題，該組合工藝均存在；

2）在已上低低溫省煤器、MGGH的電廠應用受限；

3）工藝由預沉降、濃縮、調質、干燥等單元組成，流程較長，增加很多動力設備，例如大功率引風機、漿液循環(huán)泵等電耗大幅度上升；

4）在霧化塔基礎上增加了濃縮塔，占地更大，設備更多，維護工作量加大。

（五）工藝路線比較匯總表

（六）根據(jù)不同現(xiàn)場推薦工藝路線

1、主要工藝路線組合

1）預處理軟化+膜濃縮（SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO）+蒸發(fā)結晶（MVR）：產(chǎn)生雜鹽

2）預處理軟化+膜分鹽（SCNF）+膜濃縮（SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO）+蒸發(fā)結晶（MVR）：產(chǎn)生工業(yè)鹽

3）預處理軟化+膜分鹽（SCNF）+膜濃縮（SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO）+電解制氯：回收利用氯化鈉

4）預處理軟化+低溫閃蒸濃縮減量+煙氣旁路噴霧蒸發(fā)：水處理與煙氣相結合。

5）煙氣余熱利用路線（高溫旁路煙氣蒸發(fā)/低溫煙氣濃縮+高溫旁路煙氣蒸發(fā)）：煙道噴霧蒸發(fā)基本不用。

2、各工藝路線適用場合

1）不分鹽蒸發(fā)：因產(chǎn)雜鹽是固廢，不好處理，一般不建議使用。

2）分鹽蒸發(fā)結晶：適合所有項目，尤其適用于周圍有工業(yè)鹽用戶的電廠。

3）電解制氯：適合沿海沿江開式冷卻循環(huán)電廠。

4）煙氣旁路噴霧蒸發(fā)：適合于具備干灰、干渣拌濕條件的電廠或粉煤灰利用層級較低的電廠。

四、結束語

目前，我國脫硫廢水零排放技術仍處于廣泛研究與初步應用探索階段?，F(xiàn)有零排放技術的投資成本普遍較高且運行費用較大，在運行過程中也逐步突顯各類問題。根據(jù)各廠的水質及需求情況，優(yōu)化組合現(xiàn)有工藝，解決實際運行中的問題，實現(xiàn)低成本脫硫廢水零排放，將是今后脫硫廢水零排放研究的重點。