燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术集锦-第2页-北极星水处理网

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由于蒸发法具有能耗高、设备易结垢和投资大的缺点，这也是限制其应用的重要因素。因此，要降低零排放处理成本和保证系统正常运行，需要从以下两方面对废水进行预处理，即废水的减量化和防结垢处理。一方面，通过减量化处理方法对废水进行预处理，可以减少蒸发结晶器的处理负，可以有效降低处理成本。膜分离法是最为常用的废水减量化处理技术，如采用反渗透等膜分离技术首先对废水进行减量化处理，膜分离产生的浓水再进行蒸发结晶，可以有效降低蒸发处理负荷和节约处理成本。另一方面，通过软化法对废水进行预处理，处理防止蒸发器内结垢。在脱硫废水处理中，常用的软化方法包括石灰软化法、纯碱软化法和树脂软化法等，以及上述方法的组合处理工艺。西安热工院采用石灰—苏打两级化学沉淀工艺对脱硫废水进行预处理后，Ca2+、Mg2+等污染物含量均满足蒸发结晶工艺进水水质要求。吴志勇等采用预处理软化+机械蒸汽再压缩循环蒸发+三效混流强制循环蒸发结晶+离心干燥包装工艺处理脱硫废水，废水中的水最终以蒸汽的形式排出，可实现废水零排放。

在实际应用方面，广东河源电厂采用化学沉淀+多效蒸发结晶组合处理工艺处理脱硫废水。具体工艺流程为：废水首先经过化学沉淀法预处理，澄清池出水进入多效蒸发结晶处理系统。该工程于2009年完成调试验收并投入商业运行，系统处理能力为22t/h。经过上述工艺处理后，产生的结晶盐满足二级工业盐标准。其不足之处在于系统能耗和运行成本高昂，吨水综合运行费用高达180元。

美国R.D.Nixon电厂采用反渗透技术处理电厂废水，处理后出水回用为循环冷却水，反渗透浓水经过盐浓缩器浓缩和蒸发等处理后，残渣后以固体废物形式填埋[25]。袁劲梅等采用化学沉淀+反渗透+灰场处置组合处理工艺处理脱硫废水，水回收率可达70%~90%，剩余少量浓水用于灰场喷洒处置，实现废水近零排放。

华能长兴电厂采用Oasys水处理公司的RO+正向渗透（forwardosmosis,FO）+蒸发结晶组合处理脱硫废水，实现废水的零排放处理。所谓正向渗透，是以半透膜为介质，在渗透压的推动下，废水侧（低渗透压）的液态水穿过半透膜进入提取液（高渗透压）中，然后将提取液回收复用，从而实现废水的浓缩过程。除了废水处理外，FO技术在海水淡化领域中也有大量的研究报道。华能长兴电厂采用的FO系统设计处理能力为650m3/d，废水首先经过软化去除硬度，然后进入RO系统进行初步浓缩，RO浓缩液进入FO系统进一步浓缩处理，FO浓水进入蒸发结晶器，各工艺产水回用于电厂生产，生成的结晶盐可用做工业原料。

此外，笔者正在开发新型脱硫废水零排放处理系统，主要采用软化+膜蒸馏+蒸发结晶组合处理工艺，初步判断该组合工艺具有很好的应用前景。膜蒸馏技术在废水处理、果汁浓缩、海水淡化等领域具有广泛的研究和应用，是以疏水性膜为分离介质，通过控制温度，对热侧溶液进行加热升温，使溶液中的水挥发成水蒸气并进入膜孔，水蒸气在膜两侧蒸气压差的推动下穿过膜孔到达膜的另一侧，然后经过一定的冷却方式重新冷凝为液态水。由于膜的疏水性，溶液中的液态水和其他水溶性物质被截留，从而实现热侧溶液的浓缩过程。

2.烟道处理法

烟道处理法是在烟道内对废水进行喷雾蒸发处理的一种方法。喷雾蒸发法在食品、化工等领域应用广泛，但在废水处理中应用较少。采用烟道蒸发法处理脱硫废水时，首先采用一定的喷射方式将脱硫废水雾化后喷入电除尘器之前的烟道内，废水以小液滴的形式经过高温烟气加热后迅速蒸发气化，其中的悬浮物和可溶性固体形成细小固体颗粒，然后在气流的夹带作用下进入电除尘器并被电极捕捉去除，最终实现脱硫的废水近零排放处理。

与现行脱硫废水处理技术相比，蒸发法具有众多优点：设备简单，无需添加化学药剂，可以有效克服现有废水处理系统设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点；运行操作简单，废水中的污染物以灰分形式排出，无污泥处置问题；由于废水向烟道内引入，可以适当提高烟气湿度，从而降低烟气中灰尘颗粒的比电阻，有利于提高除尘效率。康梅强等采用计算流体动力学（CFD）方法建立废水液滴在烟道内的运动和蒸发等过程的数学模型，开展了烟道结构、烟气温度以及喷雾粒径等参数对废水蒸发影响的研究。张志荣等还提出了针对国产机组特性的脱硫废水烟道蒸发处理方案，对液滴群蒸发质量及其关键影响因素、液滴气动破碎特性和蒸发特性等进行了系统的研究，并计算得到与废水排放量对应的烟道中喷嘴具体布置方式和数量。值得注意的是，向脱硫废水中加入适当的化学药剂后再进行烟道蒸发处理，还可以起到协同效应，促进烟气中其他污染物的去除。向脱硫废水中加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚硅硫酸铝等团聚剂后再经过烟道蒸发处理，不仅可以实现废水零排放处理，还可以有效提高烟气中PM2.5的去除效率，工艺除尘效率可提高37%。唐念等向脱硫废水中加入卤素添加剂和脱汞催化剂，然后将废水送入烟道处理，通过与烟气中的粉尘充分接触，可以有效提高汞去除率。

在实际应用方面，采用烟道法处理脱硫废水的报道很少，只有美国Bailly电厂采用了该技术，国内尚无实际应用报道，大多停留在实验室研究阶段。主要原因包括烟道蒸发工艺中存在许多潜在问题尚未解决，如废水组成对烟气组成等特性的影响、废水水质成分的变化可能对烟气后续处理产生的影响，以及由于污染物在烟道内壁吸附可能引起烟道腐蚀等问题。

结论与展望

综上所述，为了避免高含盐废水污染环境并回收水资源，脱硫废水零排放处理越来越受到重视。脱硫废水零排放处理技术主要包括两种：

第一种是蒸发结晶法，该方法可以回收水资源和结晶盐，能耗过高是限制其大规模应用的主要原因。此外，为了确保蒸发结晶器正常运行和保证结晶盐品质，需要对脱硫废水进行严格的预处理，如去除废水中的硬度、有机物和重金属等。因此，要实现蒸发结晶法的大规模应用，必须注重强开发废水减量化预处理技术的研发，以期降低蒸发工段的建设和和运行成本，同时还要研究高效的脱硫废水预处理技术。

第二种是烟道蒸发处理法，该工艺操作简单，运行成本低，但是烟道处理法不能回收水资源，而且尚有大量潜在影响不能确定，包括对后续除尘等工艺的影响，以及可能引起的烟道腐蚀问题等。因此，在烟道蒸发处理脱硫废水方面，应注重废水进入烟道后对烟气排放和烟气处理系统的影响研究。烟道处理法要得到广泛应用，还要进行大量、长期、全面的经济技术研究和评价。

（作者来自大唐环境产业集团股份有限公司）

原标题：燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术集锦

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