脱硫废水零排放技术简介

脱硫废水零排放技术是燃煤电厂等工业领域面临的重要环保课题。以下是对脱硫废水零排放技术的详细介绍：

一、脱硫废水概述

1.产生原因：燃煤电厂主流的烟气脱硫技术是采用石灰石-石膏湿法脱硫。该技术在高效脱除烟气二氧化硫的同时，也会使烟气和石灰石中的氯化物不断在浆液中富集。为了防止过高的氯离子抑制石灰石溶解，降低脱硫效率和腐蚀设备，系统需定期排出一部分废水，将氯离子含量控制在一定范围，这部分定期排出的废水即为脱硫废水。

2.水质特点：脱硫废水通常呈弱酸性（pH值在4.0~6.5之间），含有大量悬浮物（SS）、硫酸根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）以及总溶解性固体（TDS），其含量可能高达60000mg/L。此外，废水中还含有Hg、Cr、Pb等重金属元素，其含量明显高于排放标准。同时，废水的化学需氧量（COD）与钙镁硬度值也处于较高水平。

二、脱硫废水零排放技术路线

脱硫废水零排放技术路线通常包括预处理、水量浓缩和固化处理三个主要步骤。

1. 预处理

（1）目的：去除废水中的大颗粒悬浮物、钙镁硬度离子、部分重金属离子等，使废水水质达到下一处理环节的进水要求，同时也可减少下一处理阶段的结垢风险。

（2）常见技术：化学沉淀法，如电厂普遍采用的三联箱技术、双碱法、石灰-烟道气法等。三联箱处理技术是通过加入石灰乳调节废水pH值，再加入有机硫试剂使重金属离子形成硫化物沉淀，最后加入助凝剂增强絮凝效果。双碱法则是联合使用氢氧化钙和碳酸钠或氢氧化钠和碳酸钠处理废水。

2.水量浓缩

（1）目的：减少废水的体积，提高后续处理效率。

（2）常见技术：膜法浓缩和热法浓缩。膜法浓缩包括正渗透（FO）、反渗透（RO）、电渗析（ED）、纳滤（NF）、膜蒸馏（MD）等。热法浓缩主要是依靠蒸汽实现废水的蒸发，包括机械蒸汽再压缩（MVR）、多效蒸发（MED）、蒸汽动力压缩式（TVR）、多级闪蒸、降膜蒸发等。也可依靠电厂烟气余热进行废水的蒸发浓缩减量，该技术无需引入大量蒸汽能源，节约成本，同时又能达到预期目标，实现了电厂的废热再利用。

3.固化处理

（1）目的：将浓缩后的废水进行固液分离，实现废水的零排放。

（2）常见技术：蒸发固化，可以分为烟道蒸发和蒸发结晶两种技术路线。烟道蒸发技术是通过雾化喷嘴将废水喷入烟道内，利用烟气余热将废水蒸发。蒸发结晶技术则是利用热量将水分蒸发，使废水浓度升高至过饱和状态，最终析出结晶盐实现固液分离。

三、技术挑战与解决方案

1.技术挑战

膜浓缩技术存在成本高昂、易结垢和堵塞、前处理要求高、占地面积大等问题。

热法浓缩技术中的蒸汽浓缩需要消耗大量蒸汽能源，且存在盐浆排放堵塞、风机叶轮易损坏等问题。

烟道蒸发技术受负荷影响较大，处理量不足，喷嘴易堵塞。

2. 解决方案

针对膜浓缩技术的问题，可以优化膜组件的设计，提高膜的抗污染性能，同时加强前处理工艺，降低废水中的悬浮物等杂质含量。

对于热法浓缩技术，可以探索利用电厂余热等低成本热源进行蒸发浓缩，同时优化设备设计，减少故障率。

对于烟道蒸发技术，可以改进喷嘴设计，提高雾化效果，同时加强废水预处理工艺，减少喷嘴堵塞的风险。

四、应用案例与效果

以某燃煤发电厂为例，该发电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，每日产生大量脱硫废水。经过预处理、中和与重金属去除、絮凝与沉淀、深度处理（砂滤、高效过滤器、反渗透系统）、蒸发结晶和消毒与排放等处理流程后，该发电厂的脱硫废水得到了有效处理，实现了废水的达标排放和部分回用。这一处理流程不仅降低了对环境的污染，还节约了水资源。

综上所述，脱硫废水零排放技术是一项复杂而重要的环保技术。通过科学的废水处理工艺流程和有效的处理案例，可以确保脱硫废水在达到国家排放标准的同时，实现资源的最大化利用和环境的保护。