[关键词]：燃煤电厂;脱硫废水;零排放;废水处理
引言
随着近年来我国经济水平的进一步提升，工业发展迅速，但在工业企业高速发展的大背景下，必然会产生一定的危害，例如，在发展燃煤电厂日常生产工作时，一定会产生大量的工业废水，如果将这些废水直接外排，就会造成土地盐碱化严重，并对生态环境造成不可挽回的损失，为达到污染物零排放、资源化的生产目标，就不得不找到一条煤电厂脱硫废水零排放处理工艺。本文主要针对现存技术中存在的不足进行深入研究与分析，希望通过本研究能使相关高科技工艺技术可充分发挥出应有功能。
1燃煤电厂脱硫废水处理技术
1.1利用烟气余热干化技术
国内有大量科研机构针对脱硫废水利用烟气余热干化技术进行了研究，主要包括脱硫废水蒸发过程的产物迁移与转化机制、烟气与脱硫废水间传热过程的数值模拟以及动力学模型等。翁卫国等人分别利用计算机流体动力学软件建立脱硫废水蒸发过程数学模型，开展了烟气温度、流速、运动方向，液滴雾化喷嘴形式、喷嘴布置方式，液滴粒径、停留时间以及烟道结构、流场等参数的数值研究。研究结果表明:烟气温度越高，雾化液滴粒径越小，越有利于脱硫废水的蒸发;为了保证干化效果，烟道应保证足够的有效长度。利用烟气余热干化技术的热源选择主要考虑烟温和对后续环保设备的影响，锅炉脱硝反应器(SCＲ)前的高温烟气要进行NOx脱除，且脱硫废水在烟道干化过程中释放大量气态HCl和HF，容易腐蚀烟道，不适合作为干化热源;SCＲ至空气预热器(AH)的烟气温度350℃左右，且不影响后续烟气的处理，比较适合作为干化用热源;AH至电除尘器(ESP)之间的烟气烟温较低，不影响机组热效率，且烟气湿度的增加有利于提升电除尘器的除尘效率，适合作为干化用热源。目前，利用烟气余热干化技术主要有烟道直喷干化技术、烟气余热浓缩蒸发技术和旁路烟气喷雾干化技术。
1.2蒸发结晶技术
在脱硫废水处理技术的应用中，需要对废水进行预处理，常用方法就是利用蒸发结晶技术。从废水成分来看，脱硫废水中常含有大量固体废弃物及无机盐，通常情况下，这些污染物颗粒比较大，处理起来有一定的难度，因此，在具体工作实践中需向废水中加入石灰、絮凝剂以及有机硫，使废水中的大颗粒污染物凝聚，之后再用专业设备对废水进行蒸发处理。当前，对于该项技术的应用范围已非常广泛，系统的可靠性也很高，然而，在设备之中，经常会出现各种各样的问题使运行成本大幅度增加。
1.3热法浓缩
热法浓缩的原理是使用电厂热源将脱硫废水蒸发，但不蒸干，热源可以利用锅炉脱硫后尾部低温烟气余热，也可以利用其他工艺热源。热法浓缩主要包括多效蒸发、蒸汽再压缩蒸发和低温烟气余热蒸发等，前两者较为成熟，但投资和运维成本较高，电力行业业绩屈指可数;低温烟气余热蒸发技术为近2年研究热点，投资和运维成本较低，目前电力行业投运业绩不多，但在建项目比较多。采用不同性质热源一般遵循3个原则:一是根据不同的边界条件选择合理经济的蒸发工艺、蒸发效数与蒸发温度等;二是针对不同汽、电价格进行合理的运行、投资成本分析，给出最优化的配置;三是提出合理的蒸汽抽取位置和末效蒸汽利用方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总体而言，利用尾部低温烟气进行浓缩是和膜浓缩在不同水质条件下进行经济技术比选的又一有利选择。热法浓缩的优点在于产水水质稳定、可浓缩到200g/L、自身可实现分盐;缺点是占地大、造价高、对净空要求高、对水质适应性较差、业绩较少。
2脱硫废水零排放处理技术
2.1烟道直喷干化技术
烟道直喷干化技术是将脱硫废水雾化后喷入空气预热器与电除尘器之间的烟道，废水干化后，固态杂质被电除尘器捕捉、脱除。该技术充分利用锅炉尾部低温烟气余热，不影响锅炉热效率，具有系统简单、新增设备少，投资和运行费用低，对场地要求低等优点。由于空气预热器与电除尘器之间的烟气烟温较低，废水干化速度较慢，烟道直喷干化技术要求烟道需要10m以上的长度才能保证脱硫废水充分干化。目前，超低排放的燃煤机组的空气预热器至烟气换热器(GGH)之间的烟道仅有3～5m的有效长度，无法保证脱硫废水充分干化。另外，国内燃煤机组发电小时数逐年下降，机组负荷率普遍较低，空气预热器排烟温度降至110℃以下，影响废水液滴的蒸发效果，导致未干燥的废水进入烟气换热器和电除尘器，发生换热管积灰、结垢以及电除尘极板腐蚀等现象。华能上都电厂600MW机组采用烟道直喷干化技术，于2011年12月投入运行，系统运行过程中存在烟道盐垢问题，以及粉煤灰中氯离子含量超标，影响粉煤灰综合利用。
2.2水力排渣工艺
该处理工艺的原理是将废水直接排入渣水系统，使其产生化学反应，再经过过滤系统，彻底脱除脱硫废水中的杂质。此外，脱硫废水中的水可对渣水系统进行补充，达到了节约水资源的目的。这种工艺技术的好处是不需要对水力除灰系统进行改造，也不必增设其他废水处理设备，节省了投资，操作起来也十分方便。如果脱硫废水的流量比较小，应用此项工艺技术就可实现脱硫废水零排放目标。当前，这种处理方式已被广泛应用于湿法排渣的电厂废水处理中，但需要注意的是，在运用该处理方式时，会对排渣方式有所限制，并不应用于国内所有电厂。如果脱硫废水的流量比较大，就不能与渣水系统保持水量平衡，在特定环境下，不得不将废水直接外排。此外，由于脱硫废水中含有高浓度的氯离子，使渣水系统管道受到侵蚀，必须要引起重视。
2.3蒸发塘技术
蒸发塘技术是利用太阳能自然蒸发水分，从而使水中盐分进行浓缩后结晶析出。其优点是操作简易、运维成本低、设备使用寿命长等，广泛应用于国内浓盐水处置工程，但该设备也具有占地面积较大、基建费用较高、蒸发的水分无法充分回收利用、蒸发过程中污染物易进入空气造成污染等缺点，从而限制了蒸发塘技术的广泛应用。
结语
对于燃煤电厂脱硫废水的处理工艺较多，虽然传统的水力排渣工艺投资小、操作方便，但是排渣方式容易受限，不能适用于所有电厂，且废水经过该处理方式处理后，水中氯离子浓度依然很高，不仅无法满足自然排放标准，还会腐蚀渣水系统管道；而粉煤灰脱硫废水处理工艺，就是非常高效的废水治理方式，但也有不足之处，因为运用该种处理方式会产生大量污泥，必须再经过其他程序才能使废水悬浮物含量、有机盐、酸碱度等达标；虽然三联箱工艺的应用可使脱硫废水达到废水排放指标，但外处理过程中需要添加很多药剂，不仅加大了成本投入，还因其不稳定特性使废水处理无法达到零排放要求。因此，对于燃煤电厂脱硫废水的处理工作还有很长的一段路，仍需相关单位及有关部门提升重视程度，加大技术创新力度。
参考文献
[1]史德佩，周然.略论燃煤电厂脱硫废水零排放处理与预处理的软化技术[J].山东工业技术，2018（21）：88.
[2]崔丽．火力发电厂脱硫废水深度处理工艺的应用［J］．吉林电力，2018，46(5):47－52．
论文作者:庞晓辰
论文发表刊物:《中国电业》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/7
标签：废水论文; 烟气论文; 技术论文; 电厂论文; 直喷论文; 余热论文; 热源论文; 《中国电业》2019年第20期论文;