我國(guó)脫硫廢水處理主要采用物化法。隨著新發(fā)展理念的提出，化學(xué)沉淀法已不能滿足生態(tài)環(huán)保基本要求。另外，煙道蒸發(fā)處理技術(shù)在很多方面存在不穩(wěn)定因素，但可嘗試改進(jìn)物化工藝等，以解決傳統(tǒng)脫硫廢水處理中的各種不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，有利于實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

一、脫硫廢水來(lái)源

為保證火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，維持系統(tǒng)內(nèi)容運(yùn)行的平衡度，必須做好廢水排放工作。從來(lái)源分析，這些脫硫廢水主要來(lái)自濃縮器溢流液，通過(guò)深入分析研究，發(fā)現(xiàn)這些脫硫廢水中重金屬含量較高，若不能進(jìn)行科學(xué)有效地處理，勢(shì)必對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，進(jìn)而間接危害人類(lèi)生命健康。

二、脫硫廢水特點(diǎn)

首先，脫硫廢水具有很強(qiáng)的腐蝕性。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)廢水含有大量的強(qiáng)酸、弱堿鹽及工業(yè)廢酸，雖然濃度不是很大，但它具有很強(qiáng)的腐蝕性。這些酸性物質(zhì)不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，還會(huì)對(duì)電廠的機(jī)械設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷；其次，脫硫廢水含鹽量較高，受廢液中化學(xué)制劑影響，尤其是廢液中含有大量強(qiáng)酸弱堿鹽，對(duì)該工藝影響大。據(jù)電廠統(tǒng)計(jì)，電廠廢水含鹽量為每升三萬(wàn)毫克以上，與其他廢水相比，含鹽量較高；最后，脫硫廢水硬度比較高，易結(jié)垢。工業(yè)脫硫廢水中含有大量游離鈣、鎂離子，這些離子非常不穩(wěn)定，對(duì)溫度特別敏感。當(dāng)溫度升高時(shí)，這些鈣和鎂離子將結(jié)晶，即結(jié)垢。同時(shí)，這些高含量的鈣、鎂離子使脫硫廢水具有很強(qiáng)硬度，會(huì)對(duì)電廠設(shè)備和脫硫設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。

三、脫硫廢水產(chǎn)生及其零排放處理必要性

為保證脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)處于平衡工作狀態(tài)，避免煙氣中可溶性部分超過(guò)規(guī)定石膏質(zhì)量，系統(tǒng)必須排放一定量廢水，廢水主要來(lái)自石膏脫水及清洗系統(tǒng)，這類(lèi)廢水中雜質(zhì)組成復(fù)雜，包括懸浮物、重金屬、硫酸鹽及過(guò)飽和亞硫酸鹽等。石灰石-石膏是火電廠脫硫裝置中應(yīng)用最廣泛的工藝，在保證脫硫系統(tǒng)順利運(yùn)行及石膏質(zhì)量基礎(chǔ)上排放的廢水中混入了大量的有害物質(zhì)，如重金屬和各種無(wú)機(jī)鹽離子，這些物質(zhì)屬于一類(lèi)污染物，必須妥善處理。隨著國(guó)家對(duì)水污染控制的日益重視，對(duì)廢水排放提出了更高的要求。火電廠必須加強(qiáng)對(duì)脫硫廢水處理技術(shù)的深入研發(fā)，以最終達(dá)到減排目的。

四、脫硫廢水傳統(tǒng)處理工藝

從實(shí)際情況分析，脫硫廢水產(chǎn)生量并不大，但其成分較復(fù)雜，一旦進(jìn)入自然生態(tài)系統(tǒng)中，不僅會(huì)影響整個(gè)生態(tài)平衡，而且會(huì)對(duì)人類(lèi)造成不可估量的危害。因此，必須做好脫硫廢水的工藝處理工作，必須達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)才能排放。在傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝中，包括以下幾種：

1、化學(xué)沉淀法。

目前，我國(guó)在脫硫廢水處理方面積累了很多經(jīng)驗(yàn)，最常用的方法是化學(xué)沉淀法，該工藝實(shí)際上包含很多內(nèi)容，即中和沉淀和絮凝等，每個(gè)環(huán)節(jié)都起著重要作用。

中和沉淀在脫硫廢水的pH調(diào)節(jié)中起著重要作用，通過(guò)科學(xué)添加中和劑，最終將廢水pH值控制在8～9之間。在目前脫硫廢水處理中，常用的堿性中和劑有氫氧化鈉等。從基本原理上講，中和沉淀是通過(guò)加入各種中和劑和硫化物，經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的氫氧化物和硫化物。絮凝澄清后，該階段去除前一階段產(chǎn)生的沉淀物。

2、流化床法。

在目前脫硫廢水處理中，流化床法是一種應(yīng)用廣泛的廢水處理方法，實(shí)際廢水處理效果較好。在實(shí)際應(yīng)用中，該方法主要由脫硫廢水調(diào)節(jié)池、流化床、循環(huán)池組成。流化床的基本填料是石英砂。從基本原理上講，流化床法是當(dāng)廢水流經(jīng)流化床時(shí)，廢水中重金屬元素與流化床填料中的二氧化錳等產(chǎn)生一定吸附作用，從而去除廢水中的重金屬等元素。從實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，流化床脫硫廢水處理方法簡(jiǎn)單，設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中相對(duì)穩(wěn)定，廢水中重金屬的去除率高，廢水處理中無(wú)需添加過(guò)多藥劑，實(shí)際成本低。

3、排至水力除灰系統(tǒng)。

在實(shí)際應(yīng)用中，該方法無(wú)需對(duì)廢水進(jìn)行關(guān)處理，而是將一定量廢水排入水力除灰系統(tǒng)中，此方法在實(shí)際應(yīng)用中簡(jiǎn)單，流程工藝不復(fù)雜，前后成本投入始終處于可控狀態(tài)，廢水中酸堿物質(zhì)能在除灰系統(tǒng)中與堿性溶液中和。但發(fā)現(xiàn)該方法在應(yīng)用中也存在一些缺點(diǎn)，易導(dǎo)致氯離子匯集，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕作用。

五、脫硫廢水深度處理工藝

1、膜分離技術(shù)。

從基本原理來(lái)看，該技術(shù)的應(yīng)用主要是借助選擇性半透膜分離廢水中的組成成分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的控制，有助于逐步降低廢水基本濃度。在實(shí)際處理中，會(huì)過(guò)濾掉各種類(lèi)型的懸浮固體等大顆粒物質(zhì)，而不會(huì)過(guò)濾廢水中各種無(wú)機(jī)鹽等。在實(shí)踐中，該方法對(duì)脫硫廢水的處理非常有效，實(shí)際操作并不復(fù)雜，但該方法的成本投入相對(duì)較大。

2、煙道蒸發(fā)技術(shù)。

煙道蒸發(fā)技術(shù)最早在美國(guó)投入使用，其基本應(yīng)用原理是以較快速度向煙道內(nèi)噴射一定量廢水，廢水噴射中會(huì)發(fā)生霧化，然后在煙道高溫影響下在短時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā)汽化，各種懸浮顆粒等蒸發(fā)后形成各種小顆粒，最后進(jìn)入除塵器，完成脫硫廢水的處理。該方法在應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)，即實(shí)際操作設(shè)備簡(jiǎn)單，廢水處理前后各項(xiàng)費(fèi)用投入小，實(shí)際占用場(chǎng)地有限，廢水處理中的各種污染物直接由除塵器處理，無(wú)需對(duì)污泥進(jìn)行再次處理。從調(diào)查來(lái)看，該方法在美國(guó)、加拿大等歐美國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，但在我國(guó)受諸多因素影響，實(shí)際應(yīng)用率不高。這是因該技術(shù)在應(yīng)用中存在很多不穩(wěn)定因素，易導(dǎo)致安全事故，在后續(xù)處理中還有很多需改進(jìn)之處。

3、蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)。

目前，蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)廣泛應(yīng)用于脫硫廢水的處理，能達(dá)到理想的零排放效果。從基本原理上講，該技術(shù)是將一定量廢水輸送到蒸發(fā)器中，通過(guò)加熱使廢水沸騰，這樣廢水中的水分子不斷蒸發(fā)，水蒸氣經(jīng)冷凝處理后形成水再重復(fù)利用，廢水中的各種有毒有害物質(zhì)將被截留到剩余液體中，在廢水不斷蒸發(fā)中，殘液濃度會(huì)不斷增加，最終各種有毒有害物質(zhì)會(huì)以結(jié)晶形式呈現(xiàn)。

①多效蒸發(fā)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)最大限度地利用了能量，尤其是循環(huán)利用，通常，新鮮蒸汽用作第一次加熱蒸汽，經(jīng)一系列操作處理后，蒸汽實(shí)現(xiàn)冷凝，得到優(yōu)質(zhì)淡水，整個(gè)系統(tǒng)流程完成。理論上，效數(shù)及實(shí)際蒸汽利用率間存在正比例關(guān)系。但在實(shí)踐中，若效數(shù)超過(guò)一定數(shù)量，則蒸發(fā)操作將難以進(jìn)行，這是因多效蒸發(fā)的第一效加熱蒸汽溫度及冷凝器操作溫度受到了限制，在特定環(huán)境中，若效數(shù)持續(xù)增加，將直接影響其他內(nèi)容，最終嚴(yán)重影響蒸發(fā)操作的順利進(jìn)行。

②MVC系統(tǒng)。

從基本原理上講，該系統(tǒng)利用二次蒸汽將電能轉(zhuǎn)化為熱能，使二次蒸汽的焓顯著增加，最后經(jīng)相關(guān)操作后，二次蒸汽現(xiàn)有熱能將被重復(fù)利用，以減少外部環(huán)境中新鮮蒸汽的實(shí)際利用量，并依靠蒸發(fā)器本身循環(huán)達(dá)到蒸發(fā)循環(huán)的基本目的。在壓縮機(jī)增壓升溫后蒸汽，作為再生熱源循環(huán)用于處理液的熱傳遞及連續(xù)蒸發(fā)，并且其自身也得到迅速冷卻，最終成為可回用冷凝水。從目前技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，在脫硫廢水實(shí)際處理中，蒸發(fā)結(jié)晶效果最為明顯，這種方式能將廢水中的各種固體物質(zhì)分離出來(lái)，達(dá)到零排放效果。

4、吸附處理技術(shù)。

從基本原理上講，該系統(tǒng)充分發(fā)揮固體吸附劑作用，有效地將其從廢水中去除，并吸附廢水中的各種有毒有害物質(zhì)，從而將有毒有害物質(zhì)從廢水中分離出來(lái)。在實(shí)踐中，吸附法在自然環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮了很好作用，特別是在廢水中各種重金屬的吸附分離方面。該方法中常用的吸附劑包括活性炭和分子篩等，不同吸附劑的實(shí)際吸附能力不同。在吸附劑選擇中，必須綜合考慮廢水總量和廢水元素組成等，以保證整體吸附效果。

5、物化法。

在我國(guó)最常用的廢水處理方法是物化法，先將脫硫廢水加入反應(yīng)槽，調(diào)節(jié)廢水pH值至8～9，使廢水中沉淀出多種重金屬離子，然后進(jìn)行后續(xù)工藝處理；之后向絮凝池中加入絮凝劑，去除廢水中懸浮物質(zhì)，使生成的膠體沉淀，逐漸聚集擴(kuò)大，加速沉淀過(guò)程。同時(shí)，注入助凝劑，提高絮凝劑活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小膠體顆粒的強(qiáng)化吸附，進(jìn)一步增強(qiáng)膠體沉淀和懸浮物沉降速率。絮凝處理后的廢水進(jìn)入濃縮澄清池，使廢水在其中長(zhǎng)時(shí)間停留，使大部分懸浮物及膠體沉淀物下沉為淤泥。然后經(jīng)下方管道排出，上部純化水排入凈水箱中。

六、廢水零排放產(chǎn)物去向分析

對(duì)于脫硫廢水零排放產(chǎn)物去向問(wèn)題，是零排放技術(shù)選擇的關(guān)鍵。廢水零排放每個(gè)處理環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生或多或少的廢渣廢物，如在三聯(lián)箱處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污泥，其最終會(huì)進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，污泥系統(tǒng)是一個(gè)很好的收納高鹽廢物的場(chǎng)所。目前對(duì)于廢水蒸發(fā)產(chǎn)生的結(jié)晶鹽及高濃度含鹽水存在四種處理途徑：①轉(zhuǎn)移入灰渣，液態(tài)排渣或粉煤灰當(dāng)中；②產(chǎn)生的結(jié)晶鹽可分為雜鹽和純鹽，雜鹽的利用價(jià)值較低，而純鹽可被部分行業(yè)利用，如在廢水除硬過(guò)程中產(chǎn)生的Mg（OH）2可回收利用；③產(chǎn)生的高鹽水可電解制氯，產(chǎn)生的次氯酸鹽可用于循環(huán)水消毒；④對(duì)高濃度鹽水進(jìn)行水泥固化制備建筑材料，如制磚、低品級(jí)建材，或者直接拋棄。

七、廢水零排放技術(shù)工藝發(fā)展方向

結(jié)合目前已知的脫硫廢水零排放技術(shù)應(yīng)用效果，不難發(fā)現(xiàn)其技術(shù)難點(diǎn)在于預(yù)處理藥物消耗量大，運(yùn)行成本高，濃減縮量技術(shù)濃縮倍數(shù)有待提高，需擴(kuò)大范圍值，且耗能高，煙氣干燥法常發(fā)生煙道結(jié)垢，結(jié)晶鹽利用困難，成本高，分鹽成本和思路存在一定問(wèn)題。因此，其具體技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)向以下幾點(diǎn)靠攏：低消耗處理藥，開(kāi)發(fā)高效絮凝劑，提高濃縮倍率，研發(fā)新型膜法濃縮膜材料，提高煙氣干燥法可靠性，優(yōu)化煙氣蒸發(fā)專(zhuān)用設(shè)備，多樣化利用結(jié)晶鹽，將固廢制成固體玻璃磚等材料，研發(fā)新型分鹽技術(shù)工藝。

八、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)對(duì)于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動(dòng)力度不斷加大，火力發(fā)電廠也需要積極響應(yīng)，對(duì)脫硫廢水處理技術(shù)應(yīng)該不斷創(chuàng)新，盡最大努力提高處理的效率和質(zhì)量。在新技術(shù)的推廣過(guò)程中，要對(duì)工藝的要點(diǎn)嚴(yán)格把握。脫硫廢水處理工作的落實(shí)可以給我國(guó)火力發(fā)電廠節(jié)約很多運(yùn)行成本，應(yīng)獲得更多的關(guān)注。