西安热工院四问火电厂废水处理

（2）旁路烟气蒸发技术

脱硫废水旁路烟气蒸发技术采用高温烟气（350 摄氏度）对高盐末端废水进行固化处置，是西安热工院在国内首次提出的、 具有独立自主知识产权的末端废水固化技术。该技术自2015年开始研发，通过小试、 中试、示范工程三个阶段进行验证，并于2018 年在黄台电厂建成脱硫废水旁路烟气蒸发科技示范工程。2019年5月经中国电机工程学会鉴定，整体技术性能指标达到国际领先水平。

Q3废水处理在华能有哪些示范项目？

01黄台电厂脱硫废水旁路烟气蒸发示范工程

脱硫废水是火电厂治理难度最大的废水，也是治理难度最大的工业废水之一，传统上多采用蒸发、结晶等工艺实现零排放（零液体排放），存在化学药剂投加量大、投资费用高、蒸干后盐分难以处置等问题。为此，西安热工院首创性地提出将脱硫废水喷成雾状后，抽取少量 300 ～ 350 摄氏度的高温烟气使之蒸干的新型零排放工艺路线，并持续研发攻关，在黄台电厂顺利建成示范工程。

该示范工程是集团公司首套利用空预器前高温 烟气蒸发干燥脱硫废水的零排放工程，脱硫废水喷成细雾状后在高温烟气中被迅速蒸干，盐分则进入粉煤灰中，无固体废弃物产生，具有绿色、节能、环保等诸多优点，示范效应良好；同时，该工程也是国内唯一一台在同一个机组上设置了气流式雾化和高速旋转雾化两种不同雾化方式的热烟气蒸发系统，为后续深入研究对比两种雾化方式提供了先进技术平台。该技术突破了当前电力行业高盐、高污染废水处理的技术瓶颈，经中国电机工程学会组织专家鉴定， 整套技术达到国际领先水平。实现大规模产业化后， 可大幅度提高中国工业废水治理水平。

02乌海热电厂循环水排污水深度处理示范工程

乌海热电厂循环水排污水深度处理示范工程为该厂零排放规划的前期工程，设计循环水排污水深度处理系统采用双碱法软化高效澄清池+纤维过滤器+浸 没式超滤+反渗透工艺，处理水量为 300 立方米/小时。系统产水作为循环水系统补水，部分去化学制水车间作为锅炉补给水系统水源；预处理高效澄清池排污输送至原中水系统板框压滤机进行脱水处理。

该项目建设之初已经考虑为无人值守。高效澄清池可根据进水流量自动调节加药量及实现自动排泥；高效过滤器 和超滤系统可实现自动反洗运行；反渗透装置加药量可根据 系统进水流量自动调节，并且能够实现定期自动或半自动清洗；同时各水泵和水箱液位设置了必要的连锁控制，确保系 统的安全稳定运行。系统建成后达到设计出力及设计水质要求，运行稳定性高，为后续零排放工程做好前期准备。

Q4放眼全球，废水处理还有哪些先进技术？

01正渗透

正渗透是一个利用溶液间的渗透压差为推动力、 自发性渗透驱动的新型膜分离过程，因不需要施加压力，在水处理领域具有独特的优势，是目前水处理最前沿技术之一，可应用于浓盐水处理及零排放系统， 可有效降低能耗和运行费用。

正渗透膜通常由活化层和支撑层组成，当原水流过活化层一侧，渗透压远高于原水的汲取液同时流过正渗透膜的支撑层一侧，水分子自发由原水侧向汲取液侧不断流动，由于正渗透膜对原水中的盐分和其他污染物具有截留作用，因此原水中的溶质被浓缩，同时汲取液则被透过正渗透膜的水分子稀释。

为解决汲取液循环回收利用的难题，美国哈佛大学率先提出了氨-二氧化碳汲取液体系，氨和二氧化碳混合气体在水中具有很高的溶解度，形成的汲取液可以产生巨大的渗透压驱动力使得水分子渗透过膜，可使高含盐量原水的总溶解性固体（TDS）高达200,000 毫克/升。

稀释后的汲取液可以通过加热蒸发分解其中的溶质而得到循环利用，与克服水的蒸发潜热相比较，汲取液中溶质热分解所需的能量更低。分解后氨和二氧化碳气体通过冷凝回收再溶解到汲取液中进行重复使用，除去了溶解氨和二氧化碳以后的水即为比较纯净的产水。

目前，正渗透技术已应用于美国 Permian Basin 页岩气废水处理、国内长兴和王曲电厂脱硫废水零排放等项目。

02双极膜电渗析

双极膜是一种新型离子交换复合膜，它通常由阳 离子交换层和阴离子交换层复合而成，不同电荷密度、 厚度和性能的膜材料在不同的复合条件下，可制成不同 性能和用途的双极膜。双极膜电渗析（bipolar membrane electrodialysis，BMED）是在水解离和普通的电渗析原理 基础上发展起来的，它是以双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。

BMED 技术在工业高含盐废水领域展现出了巨大的潜力和优势，但关于 BMED 资源化处理高含盐废水的 工业化应用尚未有报道，研究多停留在实验室小试或中试阶段。目前，BMED 技术普及的最大经济障碍在于投资成本昂贵。全球范围内拥有双极膜电渗析专利技术的企业不多，主要的 4 家企业是苏伊士环境集团、日本的Astom、法国的 Eurodia、以及捷克的 Mega 公司。

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