國(guó)務(wù)院發(fā)布“水十條”以來(lái)，國(guó)家將強(qiáng)化對(duì)各類水污染的治理力度，特別對(duì)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(lì)采用蒸發(fā)干燥或蒸發(fā)結(jié)晶等處理工藝，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水不外排。本文以火電廠脫硫廢水零排放技術(shù)進(jìn)行分析，針對(duì)不同水質(zhì)及電廠的現(xiàn)狀進(jìn)行分析不同工藝的選擇建議及優(yōu)勢(shì)。

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

一、脫硫廢水零放的實(shí)施背景

（一）2015年4月16日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（《水十條》），國(guó)家將強(qiáng)化對(duì)各類水污染的治理力度，提出最嚴(yán)格的源頭保護(hù)和生態(tài)修復(fù)制度，全面控 制污染物排放，著力節(jié)約保護(hù)水資源，全力保障水生態(tài)安全。

（二）2016年11月10日，國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《控制污染物排放許可制實(shí)施方案》國(guó)辦 發(fā)[2016]81號(hào)，文中第三條明確指出率先對(duì)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(guó)務(wù)院發(fā)布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》國(guó)發(fā)〔2016〕65號(hào)，文中指出十三五期間實(shí)施工業(yè)污染源全面達(dá)標(biāo)排放計(jì)劃，深入推進(jìn)重 點(diǎn)污染物減排。電力、鋼鐵、冶金、造紙等高耗水行業(yè)達(dá)到先進(jìn)定額標(biāo)準(zhǔn)。

（四）2017年1月10日，環(huán)保部發(fā)布了《火電廠污染防治技術(shù)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(lì)采用蒸發(fā)干燥或 蒸發(fā)結(jié)晶等處理工藝，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水不外排。

（五）新建項(xiàng)目環(huán)評(píng)的要求。

從近兩年國(guó)務(wù)院密集發(fā)布的環(huán)保政策表明，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù) 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(shí)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(jià)增幅已超過(guò)50%，北方部分地區(qū)的增幅已超過(guò)100%。很多高耗水企業(yè)如火電廠水費(fèi)已占到發(fā)電運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的25%以上，個(gè)別地區(qū)的水費(fèi)已超過(guò)發(fā)電運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的30%。廢水零排放的實(shí)施，可大大降低高耗水企業(yè)的取水費(fèi)和排污費(fèi)，使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、脫硫廢水零排放的技術(shù)介紹

（一）、零排放實(shí)施層次（即分級(jí)利用，集中處理）

零排放是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，包含兩個(gè)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(shí)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(shù)，處理含鹽廢水，將無(wú)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(jí)利用示意圖

（二）、脫硫廢水來(lái)源

鍋爐煙氣濕法脫硫（石灰石/石膏法）過(guò)程產(chǎn)水的廢水來(lái)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(zhì) 的平衡，防止煙氣可溶部分即 氯濃度超過(guò)規(guī)定值和保證石膏 質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排放一定 量的廢水，廢水主要來(lái)自石膏 脫水和清洗系統(tǒng)。

（三）、脫硫廢水水質(zhì)特點(diǎn)

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(jié)垢

4、腐蝕性：氯根濃度20000ppm左右，具有較強(qiáng)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(zhì)波動(dòng)大。

以下是12家火電廠脫硫廢水水質(zhì)匯總：

（四）、脫硫廢水零排放處理難點(diǎn)

1、水質(zhì)方面

受煤種、脫硫島用水水質(zhì)、排放周期等因素的影響，不同地區(qū)電廠的廢水水質(zhì)差別很大，同一電 廠因排放時(shí)段不固定，差別也很大；同時(shí)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(jié)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(dòng)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(shí)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(diǎn)

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

2）國(guó)內(nèi)外成功運(yùn)行的案例很多；

3）回收95%以上的高品質(zhì)淡水，分質(zhì)制鹽獲得高純度工業(yè)鹽，對(duì)外銷售實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

4）預(yù)處理軟化模塊、膜濃縮減量模塊和蒸發(fā)模塊均可單獨(dú)運(yùn)行，在需要達(dá)標(biāo)排放的地區(qū)可只選擇預(yù)處理軟 化模塊；在滿足煤場(chǎng)、灰場(chǎng)噴灑的條件下可選擇預(yù)處理軟化+膜濃縮減量模塊，做到近零排放；在當(dāng)?shù)丨h(huán) 保要求絕對(duì)零排放地區(qū)，選擇三個(gè)模塊組合。

3、存在的問(wèn)題

1）預(yù)處理軟化藥劑費(fèi)用較高；

2）系統(tǒng)動(dòng)設(shè)備較多，維護(hù)工作量較大；

3）部分電廠周圍無(wú)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(diǎn)

1）無(wú)預(yù)處理，無(wú)需藥劑，運(yùn)行費(fèi)用低。

3、存在的問(wèn)題

1）處理能力較低，不能完全滿足零排放要求；

2）設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)臈l件下，煙道結(jié)垢嚴(yán)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(jī)組正常安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，例如煙道 內(nèi)塵堆積較多，導(dǎo)致阻力過(guò)大影響鍋爐運(yùn)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(diǎn)

1）固體鹽分被除塵器捕捉到飛灰中，無(wú)需單獨(dú)處置；

2）技術(shù)成熟，廢水蒸發(fā)工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)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(wèn)題

1）對(duì)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?zé)煔鉄嶂?，直接增加了發(fā)電煤耗；

3）每臺(tái)機(jī)組都需建設(shè)一臺(tái)霧化塔，設(shè)備分散，不便于管理，此外老機(jī)組設(shè)備布置場(chǎng)地受限；

4）蒸發(fā)的固體鹽混合在飛灰中，對(duì)粉煤灰綜合利用帶來(lái)不利影響。

（四）、煙氣余熱利用（低溫?zé)煔鉂饪s+高溫?zé)煔馀月穱婌F蒸發(fā)）

1、工藝流程圖

圖五 低溫?zé)煔鉂饪s+高溫?zé)煔馀月穱婌F蒸發(fā)的處理流程圖

2、優(yōu)點(diǎn)

1）固體鹽分被除塵器捕捉到飛灰中，無(wú)需單獨(dú)處置；

2）低溫?zé)煔庖话銥閺U熱，可以減少?gòu)U水蒸發(fā)對(duì)煤耗的影響；

3）降低了進(jìn)脫硫塔煙溫，減少了脫硫塔蒸發(fā)補(bǔ)水量。

3、存在的問(wèn)題

1）高溫?zé)煔鈬婌F干燥存在的問(wèn)題，該組合工藝均存在；

2）在已上低低溫省煤器、MGGH的電廠應(yīng)用受限；

3）工藝由預(yù)沉降、濃縮、調(diào)質(zhì)、干燥等單元組成，流程較長(zhǎng)，增加很多動(dòng)力設(shè)備，例如大功率引風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵等電耗大幅度上升；

4）在霧化塔基礎(chǔ)上增加了濃縮塔，占地更大，設(shè)備更多，維護(hù)工作量加大。

（五）工藝路線比較匯總表

（六）根據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)推薦工藝路線

1、主要工藝路線組合

1）預(yù)處理軟化+膜濃縮（SWRO/MBC/ED+DTRO/UHPRO）+蒸發(fā)結(jié)晶（MVR）：產(chǎn)生雜鹽

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

3）預(yù)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(yù)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(jié)合。

5）煙氣余熱利用路線（高溫旁路煙氣蒸發(fā)/低溫?zé)煔鉂饪s+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(chǎng)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(jié)晶：適合所有項(xiàng)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(kāi)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(jí)較低的電廠。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前，我國(guó)脫硫廢水零排放技術(shù)仍處于廣泛研究與初步應(yīng)用探索階段?，F(xiàn)有零排放技術(shù)的投資成本普遍較高且運(yùn)行費(fèi)用較大，在運(yùn)行過(guò)程中也逐步突顯各類問(wèn)題。根據(jù)各廠的水質(zhì)及需求情況，優(yōu)化組合現(xiàn)有工藝，解決實(shí)際運(yùn)行中的問(wèn)題，實(shí)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(diǎn)。