由于脫硫廢水中的高濃度鹽、高氯根、高濃度重金屬等均來自煤源，若脫硫廢水回用煤場噴淋，會導(dǎo)致高濃度鹽、高氯根在系統(tǒng)內(nèi)聚集，可能帶來其他不利影響。因此，對于燃煤電廠的脫硫廢水要實施處理后回用，實現(xiàn)電廠真正的廢水零排放，就必須對其做進一步的深度處理。
在濕法脫硫中，脫硫吸收塔需要排除一定量的脫硫廢水，該廢水中含有大量的懸浮物、鈣鎂離子、鹽類物質(zhì)、重金屬、氯化物等，這些成分含量主要受到脫硫工藝的影響，因而脫硫廢水深度處理工藝的選擇得到了廣泛的關(guān)注，成為燃煤電廠鍋爐煙氣濕法脫硫研究的重點內(nèi)容。
一、脫硫廢水深度處理技術(shù)
1、結(jié)晶技術(shù)
目前效率最高的結(jié)晶系統(tǒng)是強制循環(huán)結(jié)晶器，強制循環(huán)結(jié)晶器適合用在容易結(jié)垢液體以及高黏度液體中，非常適合用于鹽溶液的結(jié)晶。
其工藝流程如下：現(xiàn)將高濃度鹽水通過泵從底部打入結(jié)晶器中，使其與正在循環(huán)中的濃鹽水混合，在鹽鹵循環(huán)泵的推動作用下進入管殼式加熱器；之后循環(huán)鹵水由切線方向進入到結(jié)晶器中，實現(xiàn)連續(xù)結(jié)晶作用；小比例的鹵水被蒸發(fā)，鹵水內(nèi)產(chǎn)生晶體，其中大比例的鹵水被循環(huán)到加熱器中，小股水流被抽送到脫水干燥設(shè)備，從而實現(xiàn)晶體的風(fēng)力；
經(jīng)過除霧器將蒸汽中的雜清除掉，經(jīng)過壓縮機對其進行加壓后再加熱器的換熱管外冷凝成蒸餾水，與此同時，將潛熱加熱管中的鹵水釋放出來。蒸餾水可以作為高品質(zhì)用水工藝的補給水，晶體產(chǎn)物可以實現(xiàn)回收利用，可以制作成硫酸氨或者食鹽等。
2、膜濃縮法
膜濃縮法分離技術(shù)主要有微濾、超濾、納濾、反滲透以及正滲透等工藝。就目前情況來看，膜濃縮法被廣泛的應(yīng)用在脫硫廢水處理中，在應(yīng)用常規(guī)廢水處理之后的廢水，可以利用反滲透和正滲透的工藝對其進行深度處理。
其中反滲透主要指的是在壓力的作用下，利用半透膜將水中的各類膠體物質(zhì)、無機離子等截留下來，以此獲得較為純凈的水，同時還可以用在大分子有機物溶液中的預(yù)濃縮。反滲透工藝能夠?qū)U水中的無機離子、有機物等雜志去除掉，從而獲得高質(zhì)量的潔凈水。
正滲透工藝就是利用半透膜，在自然滲透壓差的基礎(chǔ)上，將水分子從待處理的高寧都的鹽水中自然的擴散到汲取液中，同時將原水中的其他溶質(zhì)截留，之后利用其他工藝將水從被稀釋的汲取液中分離出來，從而獲得純凈水。
3、蒸發(fā)濃縮技術(shù)
蒸發(fā)濃縮技術(shù)是目前脫硫廢水深度處理的主要技術(shù)之一，包括多效強制循環(huán)蒸發(fā)（MED）、機械蒸汽再壓縮（MVR）和低溫常壓蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)等。多效強制循環(huán)蒸發(fā)是以生蒸汽進入的那一效作為第一效，第一效出來的二次蒸汽作為加熱蒸汽進入第二效……依次類推。
多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸汽熱能進行循環(huán)并多次重復(fù)利用，以減少熱能消耗，降低運行成本。機械式蒸汽再壓縮作為一種節(jié)能減排的工藝能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的零排放，機械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR蒸發(fā)器）相對于多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，能夠充分利用以往廢棄的蒸汽，同時能耗得以降低。
4、預(yù)（軟化）處理工藝
脫硫廢水預(yù)（軟化）處理工藝包括去除懸浮物及降低硬度。去除懸浮物主要采用混凝澄清工藝，降低硬度主要依靠投加石灰及碳酸鈉。石灰可以去除碳酸鹽硬度，碳酸鈉可以去除鈣離子。
若脫硫廢水中鎂離子含量高，投加氫氧化鈣引入的鈣離子量就大，導(dǎo)致碳酸鈉加入量增大，由于碳酸鈉藥劑費用高，脫硫廢水運行成本會顯著升高。為節(jié)約運行成本，有時選用氫氧化鈉替代石灰，以降低鈣離子引入量。
預(yù)（軟化）處理一般采用下列工藝：經(jīng)旋流器后的脫硫廢水可先經(jīng)過預(yù)沉淀處理，將脫硫廢水中懸浮物由15000mg/L以上降至5000mg/L以下，為后續(xù)混凝、澄清、軟化處理創(chuàng)造條件。為保證預(yù)沉淀效果，預(yù)沉池一般設(shè)置兩套，單臺容積不低于脫硫廢水8h停留時間。
曝氣調(diào)節(jié)池具有氧化、水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)功能，一般設(shè)置兩套，單套容積不低于16h脫硫廢水設(shè)計處理能力。脫硫廢水水質(zhì)、水量與燃燒煤種、脫硫工藝水質(zhì)、鍋爐負荷及吸收塔維持氯離子濃度等因素有關(guān)，水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)可保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、連續(xù)運行。預(yù)沉池沉淀的懸浮物及混凝澄清排泥，可通過污泥泵打至濃縮池、板式壓濾機固化處理。
二、脫硫廢水深度處理工藝分析和選擇
根據(jù)國內(nèi)外的脫硫廢水深度處理來看，深度處理技術(shù)基本上都是采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝。因為膜法預(yù)處理需要消耗很長的時間，一旦系統(tǒng)中不論哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)停止運行，而蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程短、運行穩(wěn)定，其可靠性和對原水變化的適應(yīng)性遠大于膜濃縮法。
根據(jù)國內(nèi)外脫硫廢水處理項目發(fā)現(xiàn)，脫硫廢水的水質(zhì)情況非常復(fù)雜，利用膜濃縮法的可行性是非常低的，因為膜濃縮法預(yù)濃縮還存在很多的不足，如威立雅這些國家大企業(yè)都是采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝，并沒有使用膜濃縮法。
三、脫硫廢水深度處理工藝選擇需要注意的問題
1、脫硫廢水量的確定
脫硫廢水處理能力直接決定了設(shè)備投資費用。在其他條件一定的情況下，脫硫廢水排放量主要取決于脫硫系統(tǒng)吸收塔正常運行時所控制氯離子濃度，控制吸收塔氯離子濃度越高，脫硫轉(zhuǎn)機設(shè)備及系統(tǒng)的腐蝕越嚴重，石膏含水率及氯離子含量高，并影響石膏脫水系統(tǒng)正常運行等。
控制吸收塔氯離子含量控制越低，脫硫系統(tǒng)廢水排放量越高，深度處理設(shè)備造價越高。一般情況下，脫硫系統(tǒng)設(shè)計氯離子濃度控制在15000-20000mg/L之間。經(jīng)現(xiàn)場試驗，當脫硫吸收塔氯離子濃度低于12000mg/L，石膏質(zhì)量滿足JC/T2074-2011《煙氣脫硫石膏》三級石膏含水率標準。
當脫硫吸收塔氯離子濃度控制在12000mg/L以上時，石膏含水率已超標，氯離子濃度在15000mg/L時，已嚴重影響石膏脫水系統(tǒng)的正常運行。因此，脫硫系統(tǒng)的廢水排放量，需要通過對鍋爐設(shè)計（校核）煤種、模擬脫硫工藝水質(zhì)、設(shè)計石灰石成份等各種因素綜合分析核算確定。
2、脫硫劑石灰石中氧化鎂含量對脫硫廢水深度處理運行成本的影響
脫硫廢水中的鈣鎂離子對反滲透、蒸發(fā)器（正滲透）、結(jié)晶器運行影響很大，必須在預(yù)（軟化）處理工藝中去除。當脫硫廢水中的鎂離子含量為在1796mg/L-9000mg/L之間時，深度處理噸水運行成本在23.58元-76.8元之間。脫硫廢水鎂離子含量與鍋爐燃煤種類、脫硫工藝水質(zhì)、石灰石中的鎂含量以及脫硫吸收塔維持的氯離子濃度有關(guān)，在燃燒煤種、工藝水質(zhì)及脫硫吸收塔維持氯離子濃度一定的情況下，脫硫廢水鎂離子含量主要來源于石灰石中氧化鎂，脫硫吸收劑石灰石中氧化鎂含量一般在0.42%-2.78%之間。
3、脫硫廢水水質(zhì)變化
脫硫廢水的成份變化較大，與鍋爐負荷、燃煤種類、脫硫劑質(zhì)量以及工藝水質(zhì)均有較大關(guān)系，無法提供較為精確的設(shè)計水質(zhì)，因此需要脫硫廢水深度處理系統(tǒng)對水質(zhì)的波動要有較強的適應(yīng)性。
4、脫硫廢水水量的變化
脫硫廢水的瞬時排放量主要是根據(jù)脫硫系統(tǒng)的運行工況而定，因此脫硫廢水排放量不是恒定值，需要建立較大的緩沖池，避免深度處理系統(tǒng)受到廢水流量波動的沖擊。
5、設(shè)備檢修時的廢水儲備
考慮到脫硫廢水深度處理系統(tǒng)的正常檢修及事故處理，需要建立事故漿液池，事故漿液池的大小，應(yīng)根據(jù)設(shè)備檢修周期及時間、正常維護工作量等確定。深度處理若采用膜減量工藝，廢水儲備池容積可適當減小。
6、納濾分制鹽處理工藝
納濾是具有納米級孔徑的分子級分離技術(shù)，膜本體帶有電荷，它在很低壓力下具有截留相對分子量數(shù)百物質(zhì)的能力，納濾膜對二價或高價離子，特別是陰離子的截留率比較高，可大于98%納濾系統(tǒng)具有截留二價離子透過一價離子的特點，通過納濾膜可實現(xiàn)廢水中二價離子和一價離子的分離，回流至曝氣調(diào)節(jié)池，經(jīng)過澄清系統(tǒng)加藥進一步沉淀去除。
結(jié)語
隨著對環(huán)保要求的不斷提高，對脫硫廢水深度處理，實現(xiàn)廢水零排放已經(jīng)勢在必行。通過上文分析和比較，采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對脫硫廢水零排放處理，工程應(yīng)用前景廣闊。
