水是生命之源，但當(dāng)前資源緊缺已經(jīng)是全世界都要面臨的嚴(yán)峻問題，保護(hù)、節(jié)約和充分利用水資源是人類發(fā)展的必由之路?；鹆Πl(fā)電廠對(duì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用，但燃煤電廠卻在未經(jīng)過有效處理的前提下，向大自然排放各種工業(yè)廢水，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，因而必須進(jìn)行有效的解決。本文主要介紹了火力發(fā)電廠脫硫廢水零排放處理技術(shù)，以供參考借鑒。

我國(guó)是一個(gè)水資源缺乏的國(guó)家，人均資源占有量不足世界平均水平，但無論是人民日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)，都需要使用大量的水。在煤炭火力發(fā)電的過程中，常常會(huì)出現(xiàn)廢水排放問題，但在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念的引導(dǎo)下，火力發(fā)電廠應(yīng)該做好對(duì)廢水排放的處理，對(duì)廢水中的重金屬離子等有害物質(zhì)進(jìn)行有效的清理，大力研究運(yùn)用脫硫廢水零排放處理技術(shù)，切實(shí)做好水資源保護(hù)工作。

一、廢水零排放的概述

所謂零排放，并不是說不排放水，而是不把有害物質(zhì)通過水體排放到自然環(huán)境中，讓電廠生產(chǎn)使用后的廢水，最終以蒸汽的形式排放大自然環(huán)境中，或者在內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)中留存。零排放大大地提高了水資源利用率，同時(shí)可以避免自然環(huán)境遭到廢水的污染，保證居民用水安全。實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

我國(guó)火力發(fā)電廠多年致力于節(jié)水方法研究改進(jìn)，但過去的研究只是為了確保電廠安全運(yùn)行，并沒有上升到節(jié)約水資源的高度，導(dǎo)致很少注意低水耗技術(shù)的開發(fā)，總是想著先用水，再處理廢水、排放。但如今，水資源短缺日益突出，在中國(guó)北方的表現(xiàn)尤為突出，水資源污染已成為我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展中的重要問題。

二、脫硫廢水處理的特點(diǎn)

1.水質(zhì)變化大且成分復(fù)雜

由于燃煤的成分不同，經(jīng)過燃燒后產(chǎn)生煙氣里所含的二氧化硫、氮氧化物、煙塵等含量也不同，在經(jīng)過吸收塔洗滌吸收之后，產(chǎn)生的混合物的成分也會(huì)不同，脫硫廢水的成分也會(huì)發(fā)生較大的變化。其水質(zhì)成分較為復(fù)雜，與脫硫工藝、煙氣成份、灰份、吸收劑等多種因素有關(guān)，即使是同一電廠，在發(fā)電設(shè)備不間斷地運(yùn)行中，脫硫廢水水質(zhì)也會(huì)發(fā)生較大的變化，從而為處理工作帶來了不小的難度。

2.含鹽量較高

鹽(主要是氯鹽及硫酸鹽)在脫硫廢水中的含量，比其它雜質(zhì)的含量要高很多，再加上電能生產(chǎn)力度的變化，相應(yīng)的含鹽量也會(huì)發(fā)生較大變化，每升廢水含鹽量在30000～60000mg范圍內(nèi)，這就不僅會(huì)提高脫硫廢水的處理難度，還會(huì)增加處理成本。

3.懸浮物含量較大

脫硫廢水中含有較多的懸浮物，可高達(dá)50000rag/m，給脫硫廢水處理裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成一定程度的影響，同樣也會(huì)增加處理難度和成本。

4.腐蝕性較強(qiáng)

脫硫廢水的成分比較復(fù)雜，含有重金屬元素和Cl-、S042-等酸性雜質(zhì)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)對(duì)設(shè)備和管道造成一定程度的破壞，從而造成脫硫廢水出現(xiàn)泄漏或機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障。除此之外，鈣離子和鎂離子在燃煤廢水中的含量較多，且處于飽和狀態(tài)，在溫度升高時(shí)，機(jī)械設(shè)備會(huì)發(fā)生結(jié)垢，從而影響其使用壽命。

5.重金屬離子含量較多

煤炭中含有Cr、Ni、Hg等較多的重金屬元素，其中有少部分是以氣體形態(tài)存在煙氣中，并跟著煙氣進(jìn)入吸收塔，和漿液發(fā)生接觸，被洗滌、溶解到漿液中。除此之外，石灰中也含有少量的重金屬元素，也會(huì)隨著石灰的溶解進(jìn)入到脫硫廢水中。大部分中金屬是具有毒性的，會(huì)對(duì)動(dòng)植物的生命活動(dòng)造成極大影響，因此要對(duì)其加大處理力度。

三、火力發(fā)電廠脫硫廢水的零排放處理技術(shù)

1.生物處理技術(shù)

生物處理，是利用微生物處理可生物降解的可溶有機(jī)污染物，或是將許多不溶的污染物轉(zhuǎn)化為絮狀物。污染物的去除，可通過有氧、無氧或缺氧段三種方式，一般電廠利用有氧方式去除BOD5，通過厭氧或缺氧的方式去除金屬或是營(yíng)養(yǎng)鹽，微生物可以通過呼吸作用將硒酸鹽或亞硒酸鹽還原為元素態(tài)的硒，吸附在微生物細(xì)胞表面[1]。

2.預(yù)處理-膜濃縮-傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶

脫硫廢水通過投加石灰(碳酸鈉)、絮凝劑、重力沉降等預(yù)處理，去除廢水中大部分的懸浮物、重金屬及F-、SiO2 等結(jié)垢物質(zhì)，之后采用開放式流道反滲透膜-碟管式反滲透膜、納濾-特殊流道反滲透膜、正滲透等，對(duì)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行濃縮減量化，淡水回用，濃水進(jìn)入后續(xù)傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，冷凝水回用，結(jié)晶鹽另行處理。該技術(shù)成熟可靠，工藝中加入了膜濃縮減量單元，終端需蒸發(fā)的廢水量大為減少，通?？蓽p少50%-60%，而且整個(gè)系統(tǒng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行成本相對(duì)較少[2]。

3.煙道噴霧干燥技術(shù)

將脫硫廢水用泵送至除塵器前煙道，經(jīng)壓縮空氣，將脫硫廢水通過固定霧化噴頭送至煙道霧化，利用煙氣溫度蒸干霧滴，廢水中的各種固體由除塵器進(jìn)行捕捉收集。該工藝流程簡(jiǎn)單，投資、運(yùn)行及管理費(fèi)用較低，當(dāng)前在國(guó)內(nèi)尚處于試驗(yàn)階段或者尚未實(shí)施階段，廢水對(duì)噴頭的堵塞情況、磨損情況及霧滴對(duì)煙道腐蝕情況、煙氣溫度的影響情況，均需要通過實(shí)踐檢驗(yàn)。

4.蒸發(fā)池

蒸發(fā)池是通過自然蒸發(fā)，減少?gòu)U水體積的一種方法。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(jià)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(shí)，所需土地面積增加，處理成本增加。為了加快蒸發(fā)速率，減少蒸發(fā)池的面積，降低處理費(fèi)用，蒸發(fā)池的選址應(yīng)考慮氣象因素影響(相對(duì)濕度、溫度、風(fēng)速等)，可以嘗試以下幾種加速蒸發(fā)的方法，即輔助風(fēng)加速蒸發(fā)(WAIV)、濕浮動(dòng)鰭、耐鹽植物以及噴霧蒸發(fā)[3]。

5.人工濕地

人工濕地，是利用包括濕地植物、土壤及微生物活動(dòng)在內(nèi)的自然過程，降低廢水中的金屬、營(yíng)養(yǎng)素以及總懸浮顆粒物的濃度。人工濕地由若干包含植物和細(xì)菌的單元組成，電廠可根據(jù)去除污染物的種類選擇合適的單元，但需要注意的是，必須在低氯情況下進(jìn)行[4]。

6.蒸汽濃縮蒸發(fā)技術(shù)

蒸汽濃縮蒸發(fā)技術(shù)，是對(duì)廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生蒸餾水和濃縮水，濃縮通過結(jié)晶器或噴霧干燥進(jìn)一步蒸發(fā)，產(chǎn)生蒸餾水和固體廢棄物，固體廢棄物進(jìn)行回收或是填埋處理。為了防止蒸發(fā)器結(jié)垢，需要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除鈣鎂離子。

四、廢水處理中存在的問題及處理措施

脫硫廢水處理系統(tǒng)中，會(huì)存在設(shè)備積泥堵塞的問題，其中有設(shè)備運(yùn)行過程中的積泥和不適當(dāng)?shù)脑O(shè)備停用引起的積泥，后者通過運(yùn)行管理可以得到解決，而前者則因設(shè)備本身的設(shè)計(jì)缺陷造成，運(yùn)行中難以解決。

具體可以采取以下的處理措施來解決：首先停止進(jìn)水，動(dòng)板框壓泥機(jī)進(jìn)行抽泥，降低泥位，將進(jìn)水槽中淤積污泥吸出，對(duì)板結(jié)部分進(jìn)行人工鏟除。但時(shí)間稍長(zhǎng)污泥淤積情況再次發(fā)生，為了從根本上解決進(jìn)水管堵塞問題，在沉淀池進(jìn)水管底部，增加一壓縮空氣管道，空氣管末端設(shè)置空氣擴(kuò)散器，通過壓縮空氣定時(shí)對(duì)水槽進(jìn)行疏通。改造后廢水系統(tǒng)每運(yùn)行一段時(shí)間后，便開啟壓縮空氣進(jìn)氣門，將壓縮空氣注入，通過空氣擴(kuò)散器對(duì)水槽壁進(jìn)行沖刷，實(shí)踐證明這樣處理的效果非常理想。

結(jié)語

綜上所述，雖然風(fēng)力、水利等清潔能源的發(fā)電設(shè)備逐漸興起。但火力發(fā)電廠仍然是我國(guó)電力事業(yè)中的重要組成部分。在燃煤發(fā)電的過程中，相關(guān)發(fā)電廠管理者要具有較高的環(huán)保意識(shí)，對(duì)于生產(chǎn)中排放的廢水一定要進(jìn)行脫硫處理，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，努力進(jìn)行廢水的零排放，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。