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(chǎng)噴淋，會(huì)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(duì)于燃煤電廠的脫硫廢水要實(shí)施處理后回用，實(shí)現(xiàn)電廠真正的廢水零排放，就必須對(duì)其做進(jìn)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(diǎn)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(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器，強(qiáng)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(dòng)作用下進(jìn)入管殼式加熱器；之后循環(huán)鹵水由切線方向進(jìn)入到結(jié)晶器中，實(shí)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(shí)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(jī)對(duì)其進(jìn)行加壓后再加熱器的換熱管外冷凝成蒸餾水，與此同時(shí)，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(bǔ)給水，晶體產(chǎn)物可以實(shí)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(duì)其進(jìn)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(jī)離子等截留下來，以此獲得較為純凈的水，同時(shí)還可以用在大分子有機(jī)物溶液中的預(yù)濃縮。反滲透工藝能夠?qū)U水中的無機(jī)離子、有機(jī)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(kuò)散到汲取液中，同時(shí)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(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)（MED）、機(jī)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(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)是以生蒸汽進(jìn)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(jìn)入第二效……依次類推。

多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸汽熱能進(jìn)行循環(huán)并多次重復(fù)利用，以減少熱能消耗，降低運(yùn)行成本。機(jī)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(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR蒸發(fā)器）相對(duì)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(shí)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(fèi)用高，脫硫廢水運(yùn)行成本會(huì)顯著升高。為節(jié)約運(yùn)行成本，有時(shí)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(tái)容積不低于脫硫廢水8h停留時(shí)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(jì)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(fù)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(yùn)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(jī)固化處理。

二、脫硫廢水深度處理工藝分析和選擇

根據(jù)國(guó)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?yàn)槟しA(yù)處理需要消耗很長(zhǎng)的時(shí)間，一旦系統(tǒng)中不論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，而蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程短、運(yùn)行穩(wěn)定，其可靠性和對(duì)原水變化的適應(yīng)性遠(yuǎn)大于膜濃縮法。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外脫硫廢水處理項(xiàng)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?yàn)槟饪s法預(yù)濃縮還存在很多的不足，如威立雅這些國(guó)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(fèi)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(yùn)行時(shí)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(jī)設(shè)備及系統(tǒng)的腐蝕越嚴(yán)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(yùn)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(jià)越高。一般情況下，脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)氯離子濃度控制在15000-20000mg/L之間。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，當(dāng)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(jí)石膏含水率標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)脫硫吸收塔氯離子濃度控制在12000mg/L以上時(shí)，石膏含水率已超標(biāo)，氯離子濃度在15000mg/L時(shí)，已嚴(yán)重影響石膏脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，脫硫系統(tǒng)的廢水排放量，需要通過對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)（校核）煤種、模擬脫硫工藝水質(zhì)、設(shè)計(jì)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(duì)脫硫廢水深度處理運(yùn)行成本的影響

脫硫廢水中的鈣鎂離子對(duì)反滲透、蒸發(fā)器（正滲透）、結(jié)晶器運(yùn)行影響很大，必須在預(yù)（軟化）處理工藝中去除。當(dāng)脫硫廢水中的鎂離子含量為在1796mg/L-9000mg/L之間時(shí)，深度處理噸水運(yùn)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(fù)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(jì)水質(zhì)，因此需要脫硫廢水深度處理系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的波動(dòng)要有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

4、脫硫廢水水量的變化

脫硫廢水的瞬時(shí)排放量主要是根據(jù)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)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(dòng)的沖擊。

5、設(shè)備檢修時(shí)的廢水儲(chǔ)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(shí)間、正常維護(hù)工作量等確定。深度處理若采用膜減量工藝，廢水儲(chǔ)備池容積可適當(dāng)減小。

6、納濾分制鹽處理工藝

納濾是具有納米級(jí)孔徑的分子級(jí)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(duì)分子量數(shù)百物質(zhì)的能力，納濾膜對(duì)二價(jià)或高價(jià)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(jià)離子透過一價(jià)離子的特點(diǎn)，通過納濾膜可實(shí)現(xiàn)廢水中二價(jià)離子和一價(jià)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(jìn)一步沉淀去除。

結(jié)語

隨著對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，對(duì)脫硫廢水深度處理，實(shí)現(xiàn)廢水零排放已經(jīng)勢(shì)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(duì)脫硫廢水零排放處理，工程應(yīng)用前景廣闊。