燃煤電廠脫硫廢水多采用物化法處理，處理后的廢水雖能達(dá)標(biāo)排放，但鹽分及氯離子的含量仍很高，導(dǎo)致水體礦化及土壤堿化，也會造成資源浪費。因此，研究脫硫廢水零排放(Zero-Liquid Disge，ZLD)工藝，不向環(huán)境中排出任何廢液，回用廢水并回收廢水中的有用資源，是火力發(fā)電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是未來脫硫廢水系統(tǒng)研究的重要方向。

為了符合相關(guān)法律法規(guī)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，燃煤電廠廢水零排放勢在必行。然而，傳統(tǒng)的脫硫廢水處理技術(shù)不能滿足電廠零排放要求，探索有效且經(jīng)濟(jì)的脫硫廢水零排放技術(shù)迫在眉睫。

一、脫硫廢水的預(yù)處理

1.化學(xué)沉淀?；瘜W(xué)沉淀是通過投加化學(xué)藥劑使水中的鈣、鎂離子形成沉淀而被去除，從而使廢水得到軟化。該法可有效去除鈣、鎂和硫酸根等離子，技術(shù)成熟，但污泥量大。根據(jù)采用的藥劑不同，常用的方法有石灰-碳酸鈉法、氫氧化鈉-碳酸鈉法。兩者均有較好的軟化效果;后者相比于前者，投加量少，對Ca2+、Mg2+去除率更高，但SO42-去除率偏低。

2.混凝沉淀。化學(xué)沉淀后的廢水含有大量膠體和懸浮物，通過投加混凝劑，混凝沉淀使其形成絮凝體，經(jīng)沉淀過程發(fā)生固液分離而從水中去除?；炷恋肀M管可有效去除水中大部分懸浮物，但出水仍含有部分細(xì)微懸浮物，且處理效果不穩(wěn)定，易受水質(zhì)波動的影響。常用的混凝劑有聚合氯化鋁和聚硅酸鐵，后者在脫硫廢水處理中的效果優(yōu)于前者。

3.過濾。為進(jìn)一步降低廢水的濁度，確保后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)，混凝沉淀常常需與過濾單元聯(lián)用。常用的過濾技術(shù)有：多介質(zhì)過濾、微濾、超濾、納濾等。其中，內(nèi)壓錯流式管式微濾，膜管內(nèi)料液流速高，前處理無需投加高分子絮凝劑，甚至無需沉淀池，自動化程度高，運行穩(wěn)定，適用于高固體含量廢水的處理，因而在脫硫廢水預(yù)處理中具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。此外，納濾可實現(xiàn)不同價鹽的分離，實現(xiàn)脫硫廢水的資源回收，如華能玉環(huán)電廠用納濾純化的NaCl溶液制備了NaClO等藥劑。由于脫硫廢水水質(zhì)復(fù)雜多變，實際工程需根據(jù)水質(zhì)特性及后處理系統(tǒng)的要求來選擇適宜的預(yù)處理方法。如軟化處理時，廢水Ca2+、Mg2+含量高而SO42-含量低時，宜采用氫氧化鈉-碳酸鈉法;Ca2+、Mg2+和SO42-含量都偏高時，宜選用石灰-碳酸鈉法;此外，為分別回收不同價態(tài)的鹽，則需增設(shè)納濾將單價與多價離子分離。

二、現(xiàn)有脫硫廢水處理與回用方法

1.脫硫廢水特性。石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)脫除煙氣中的SO2的效率可達(dá)90%以上，因此在燃煤電廠中廣泛使用，但隨之而來的卻是帶來了大量的脫硫廢水需要處理。脫硫廢水的水量與水質(zhì)受脫硫工藝補(bǔ)水水質(zhì)、石灰石品質(zhì)及燃煤種類等因素的影響。目前普遍采用控制吸收塔內(nèi)的Cl—含量來確定脫硫廢水的排放，大多數(shù)電廠脫硫廢水排放時Cl-的質(zhì)量濃度小于20 g/L。脫硫廢水具有以下的特點：(1)脫硫廢水呈酸性水質(zhì)，一般其pH<7;(2)脫硫廢水中含有大量的飛灰、絮凝體等，導(dǎo)致懸浮物含量高，質(zhì)量濃度可達(dá)10 g/L;(3)Cl-含量高，通常脫硫廢水排放Cl—的質(zhì)量濃度控制在10～20 g/L，具有很強(qiáng)的腐蝕性能;(4)采用石灰石-石膏脫硫技術(shù)，脫硫廢水中含大量的Ca2+、Mg2+等離子，總硬度高，以碳酸鈣計質(zhì)量濃度可超過10 g/L。更含有大量的重金屬與鹽類;(5)因燃煤中含有眾多的元素，所以脫硫廢水中含有大量的重金屬以及非金屬如氟、砷等污染物。

2.處理工藝。目前脫硫廢水處理方法為中和、沉降、絮凝以及澄清等工序，污泥由板框壓濾機(jī)脫水，泥餅外運。傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝通過在中和箱中加入石灰石，將pH調(diào)高至9.0以上，使得大部分的重金屬離子能夠生成難容的沉淀物;在沉降箱中加入有機(jī)硫，與Ca2+、Hg2+反應(yīng)，生成難容的硫化物沉淀;在絮凝箱中加入復(fù)合鐵絮凝劑，使石膏顆粒、SiO2、以及金屬氫氧化物絮凝成大顆粒并進(jìn)一步沉淀;經(jīng)絮凝后的水進(jìn)入到澄清濃縮池進(jìn)一步濃縮，底部形成污泥，上部的清水進(jìn)入到出水箱。傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝可以除去廢水中的一部分懸浮物和重金屬，但出水中仍含有大量的可溶性鹽，無論是排入到水體還是泥土，容易造成水體的惡化以及鹽堿地的形成;并且脫硫廢水不含有機(jī)物，排入到市政污水處理廠會造成微生物的死亡，從而導(dǎo)致出水惡化，無法達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn)。

3.回用方式。因脫硫廢水成分復(fù)雜，處理困難，目前燃煤電廠中脫硫廢水回用方式也較少，主要為以下幾種方式：(1)用于水力除灰渣系統(tǒng)。采用水力除灰渣的燃煤電廠將脫硫廢水回用到灰渣水系統(tǒng)，因灰渣水為堿性，可中和酸性的脫硫廢水，但脫硫廢水中懸浮物和Cl—含量高，易造成管路的堵塞和腐蝕，存在著一定的風(fēng)險。(2)用于煤場或灰場噴淋。該方式將脫硫廢水作為煤場、灰場抑塵噴灑水的補(bǔ)水，但同樣存在腐蝕的風(fēng)險，并且脫硫廢水中的污染因子轉(zhuǎn)移到燃煤中，繼續(xù)進(jìn)入到鍋爐，在整個燃煤系統(tǒng)中循環(huán)累積。(3)用于干灰拌濕。該方式需要水量較小，且由于粉煤灰的外賣而逐漸不被采用。

三、零排放技術(shù)

1.脫硫廢水和飛灰混合。如果電廠的飛灰用于填埋處理，可將排放的脫硫廢水用于飛灰的增濕，這有利于運輸過程中減少粉塵的飛揚(yáng)和容積。但若飛灰用于商用(如制磚、作為水泥添加劑)，則往往很難接受過高的Cl?含量。此外，此技術(shù)會使脫硫廢水中的重金屬轉(zhuǎn)移到飛灰中，可能會影響飛灰的綜合利用。

2.蒸發(fā)池。蒸發(fā)池是通過自然蒸發(fā)減少廢水體積的一種方法，在美國有十余個電廠應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行脫硫廢水的處理。蒸發(fā)池的處理效率取決于廢水水量而非污染物濃度，因此適用于處理高濃度、總量少的含鹽廢水。此外，蒸發(fā)池處理廢水成本低，適用于土地價格低的半干旱或干旱地區(qū)使用。但是此技術(shù)需要作防滲處理，且當(dāng)廢水處理量大時，所需土地面積增加，處理成本增加。如圖1所示，為了加快蒸發(fā)速率，減少蒸發(fā)池的面積，降低處理費用，蒸發(fā)的選址應(yīng)考慮氣象因素影響(相對濕度、溫度、風(fēng)速等)，可以嘗試四種加速蒸發(fā)的方法，即輔助風(fēng)加速蒸發(fā)(WAIV)、濕浮動鰭、耐鹽植物以及噴霧蒸發(fā)。

輔助風(fēng)加速蒸發(fā)是利用泵將廢水抽到纖維織物上，增加蒸發(fā)面積，其蒸發(fā)速率可增加13倍，但纖維空隙容易被污染物堵塞，造成蒸發(fā)速率下降。濕浮動鰭是利用鋁材做成鰭片漂浮在水面上，上面覆蓋一層吸水的棉布，具有兩個效果：增加交換面積與打破邊界層，實驗證明，其蒸發(fā)速率可提高24%。耐鹽植物是利用植物的蒸騰作用加速廢水蒸發(fā)，其蒸發(fā)速率可達(dá)數(shù)倍，但是植物的毒性以及經(jīng)濟(jì)性需要進(jìn)一步研究。噴霧蒸發(fā)是利用高速旋轉(zhuǎn)的扇葉或是高壓噴嘴將廢水霧化成細(xì)小液滴，通過液滴與空氣的強(qiáng)烈對流進(jìn)行蒸發(fā)，在20世紀(jì)90年代，此技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于礦井高含鹽水及電廠高含鹽水的處理，但該技術(shù)存在液滴的風(fēng)吹損失，造成周邊環(huán)境的鹽污染。盡管蒸發(fā)池技術(shù)存在一定的問題，但是由于其系統(tǒng)簡單、費用低，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，其研究將受到廣泛關(guān)注。

四、脫硫廢水處理技術(shù)總結(jié)

以處理效率、二次污染、運行成本及是否達(dá)標(biāo)排放作為技術(shù)指標(biāo)對脫硫廢水處理技術(shù)進(jìn)行評價。除沉淀池外，各脫硫廢水處理技術(shù)都能使脫硫廢水達(dá)標(biāo)排放，其中生物處理、混合零價鐵技術(shù)、人工濕地可以將廢水中重金屬濃度降至非常低的水平，而與飛灰混合、蒸發(fā)池、煙道蒸發(fā)、蒸汽濃縮蒸發(fā)可以實現(xiàn)脫硫廢水的零排放;但是有些技術(shù)受到運行成本太高的限制，如生物處理、蒸汽濃縮蒸發(fā)等，而有些技術(shù)還在研究階段，應(yīng)用不成熟，如混合零價鐵技術(shù);有些技術(shù)雖然運行成本低，但是可能會對電廠的正常運行產(chǎn)生影響，如煙道蒸發(fā)技術(shù)。

燃煤電廠要真正實現(xiàn)脫硫廢水零排放，做好水污染防治工作還需綜合考慮自身實際情況，須進(jìn)行多方對比，采取其中合適的技術(shù)，并要妥善處置污泥與結(jié)晶鹽，避免污染的轉(zhuǎn)移。