随着环保排放政策日趋严格，大部分火电厂废水排放现状难以满足相关排放标准，甚至部分火电厂还面临着废水“零排放”的压力。火电厂高盐废水的“零排放”处理是其废水处理的重点和难点，更是实现全厂废水综合治理或“零排放”处理的核心内容[1]。
脱硫废水是火电厂典型的高盐废水，其是火电厂广泛采用的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中脱硫吸收塔排出的浆液经过处理后产生的废水[1-5]。脱硫废水具有“高含固量、高含盐量”的特点[4-8]，是火电厂废水“零排放”处理的关键。
传统的火电厂脱硫废水普遍处理采用“中和-絮凝-沉淀”的三联箱技术，存在运行中需要添加多种化学药剂，系统运行不稳定，不能处理废水中的Cl-且后续存在污泥脱水处理的问题[3-4, 9-11]。以多效强制循环蒸发结晶工艺（MED）、机械蒸汽再压缩蒸发结晶（MVR）工艺、低温常压蒸发结晶工艺等为代表的烟气蒸发结晶技术可以有效去除脱硫废水中的盐分，但是存在工业废液制取的盐分后续难以处理的难题[3-4]。以烟气蒸发处理为核心的脱硫废水浓缩减量及零排放处理技术可以有效地克服脱硫废水的“高含固量、高含盐量”难题，同时可以极大地降低废水零排放处理成本，从而得到国内外的广泛关注。
1.技术原理
火电厂高盐末端废水以脱硫废水为典型，针对其“高含固量、高含盐量”的特点，首先通过“高效混凝-精密过滤-管式膜除浊”的高效预处理工艺去除脱硫废水中的固体悬浮物和重金属离子，其次通过Resalt-NF/ED深度浓缩处理系统高效分离废水中的钙镁离子和硫酸根离子并极大地减少蒸发处理水量，最后通过烟气蒸发处理工艺蒸发高盐废水中的水分，盐分结晶后随烟气中的灰一起进入除尘器中被捕集脱除，最终实现脱硫废水的“零排放”处理。
2.关键技术
火电厂高盐废水浓缩减量及零排放处理技术的核心是高盐废水烟气蒸发处理工艺，利用烟气余热使雾化喷射的废水液滴瞬间蒸发，同时盐分结晶。由于脱硫废水的“高含固量、高含盐量”特点，为保障废水液滴的雾化喷射效果，必须对废水的固体悬浮物进行高效预处理，同时为不影响锅炉热效率和尾端设备[3-4,12]，必须对废水进行浓缩减量，同时保障废水液滴的高效蒸发。因此，基于烟气蒸发处理的火电厂高盐废水浓缩减量及零排放处理技术的关键在于“高效预处理、浓缩减量、高效蒸发”。
2.1、高效预处理
高效预处理工艺的核心为“高效混凝-精密过滤-管式膜除浊”，利用新型复合有机高分子混凝剂（OMC）与废水中的固体悬浮物、重金属离子通过强力络合反应，形成密实絮体而快速沉淀，同时采用具有多层精密金属滤网的过滤装置将经过高效混凝处理的高盐废水中的絮体过滤去除，产生的清水进入管式膜系统进一步除浊处理，显著降低管式膜除浊系统的运行压力。高效预处理技术具有系统简单，运行维护工作量小的优点，并可以对传统的“三联箱”系统进行利旧改造，从而降低系统投资成本。
2.2、深度浓缩减量
浓缩减量处理的功能是尽可能减少进入烟气蒸发系统的水量，降低全工艺系统投资及运行成本。对于脱硫废水、酸碱再生废水等火电厂高盐废水，目前主要的浓缩减量处理工艺有纳滤（NF）、海水反渗透、碟管式/ST反渗透、正渗透、电渗析（ED）以及蒸发浓缩MVC等，或单独使用，或联合使用，均有应用案例，但是均存在系统投资运行成本高、系统易结垢等问题。
Resalt处理技术能够有效地将废水中的钙镁离子和硫酸根离子分开，从而避免形成硫酸钙硫酸镁晶体，有效解决了浓缩系统结垢的问题，同时避免了对进水进行加药软化处理，极大地降低了整个处理工艺的运行成本。
高盐废水经过Resalt系统处理后产生的Na2SO4浓水经过纳滤浓缩后回用于脱硫系统处理，SO42-在脱硫系统内形成CaSO4；Resalt系统处理后产生的CaCl2浓水进入电渗析系统进一步浓缩，产生的高盐末端废水进入蒸发系统处理。通过Resalt-NF/ED工艺处理后，进入烟气蒸发系统的水量大大减少，仅为系统进水水量的20%以下，大大减轻了烟气蒸发系统的处理负荷，有利于降低烟气蒸发系统的投资运行成本。
2.3、高效蒸发处理
脱硫废水经高效预处理和浓缩减量之后进入烟气蒸发系统进行雾化蒸发。高盐废水烟气蒸发处理的核心环节是雾化和蒸发，也即高盐废水液滴与烟气的传热传质过程。高盐废水液滴在高速烟气中存在拉伸形变和不断蒸发浓缩的过程，因此构建符合实际运行工况的高盐废水液滴蒸发模型是实现废水高效雾化蒸发设计的关键[3-4]。高盐废水烟气蒸发处理一方面可以有效去除脱硫废水中的Cl-和重金属，另一方面通过降低烟温和增大湿度有利于提高除尘器的除尘效率。
高盐废水烟气蒸发处理的另一个核心环节是降低尾端设备的影响[4]，一方面可以通过优化工艺装置设计和布置高效吹灰装置避免烟道内积灰，另一方面需要综合评估该技术对粉煤灰特性、脱硫塔水平衡以及设备腐蚀等的影响，从而进一步优化工艺设计。
3.效益分析
火电厂高盐废水浓缩减量及零排放处理技术可以实现低成本的高盐末端废水浓缩减量及“零排放”处理，并且具有运行稳定性高、污泥产量小的有点，进一步降低了系统运行成本，通过国内多家电厂的实际应用，其经济和社会效益显著。
以国内某电厂660MW机组脱硫废水“零排放”处理项目为例，机组年利用5500小时计算，每年脱硫废水产生量为5.5万m3。脱硫废水经过“零排放”处理后，年减排和节约废水5.5万m3，节约排污费和水资源费总计约28万元。采用高效预处理-Resalt-NF/ED深度浓缩减量-烟道雾化蒸发处理技术，废水处理系统投资减少约1000万元，吨水处理成本降低约55元/m3，年节约运行费用303万元。
4.结论
本文重点分析了火电厂高盐废水浓缩减量及零排放处理工艺的技术关键，得到以下主要结论：
（1）采用“高效混凝-精密过滤-管式膜除浊” 高盐废水高效预处理工艺，可以有效去除废水中的重金属离子、氟离子、COD以及固体悬浮物。
（2）采用“Resalt-NF/ED”的深度浓缩减量工艺可以实现钙镁等硬度离子与硫酸根离子的分离并减少烟气蒸发处理水量。
（3）通过烟气蒸发处理工艺可以实现高盐末端废水的“零排放”处理，同时优化工艺设计可以降低尾端设备影响，保障除尘和脱硫系统稳定运行。
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