卓晓龙，冯一帆，陆宏
浙江物产环能浦江热电有限公司，浙江，金华，322200
摘要：国内火力发电厂烟气脱硫系统中采用的湿法脱硫工艺会产生外排废水，即脱硫废水。该废水成分复杂，水质中还含有大量的难去除的溶解性盐类。如果对脱硫废水仅仅简单处理后就直接排放，则势必会对我们的水环境及土壤环境造成严重污染。使用烟道蒸发技术实施脱硫废水零排放处理技术可能够实现全部工业废水的零排放，将会带来的是对水资源需求量的大幅减少、环境负荷的大量降低和生存环境的大为改善。
关键词：脱硫废水；零排放；烟道蒸发
我国已投运火电厂烟气脱硫机组容量超过了8.8亿千瓦，占火电机组容量的80%以上，其中湿法脱硫装置占95%以上。这种湿法脱硫工艺产生的脱硫废水成分复杂，其中很多成分是国家环保标准中要求控制的第一类污染物[1-2]，处理难度很大。目前，国内燃煤电厂脱硫废水目前大部分采用混凝沉淀处理后达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997-2006)要求后直接排放或者送往灰场、渣场用作喷淋水[3]。研究脱硫废水零排，回收利用废水中的有用资源[4]是火力发电厂必走之路，也是脱硫废水系统的重要研究方向。
本文通过深入对烟气系统的研究，建立超低排放脱硫废水零排放系统，该项技术主要是采用烟道蒸发技术，它是一种基于喷雾干燥技术的工艺。该技术能够实现全部工业废水的零排放，废水资源化，减少工业用水总量，可将高毒、难降解物质固化，解决污水处理难题。
1 超低排放脱硫废水零排放处理方案
（1）传统盐浓缩法
盐浓缩工艺将来自FGD（Flue gas desulfurization）系统预处理过的脱硫废水，通过蒸汽压缩式薄膜蒸发器，处理生成纯净的蒸馏水用于回收到FGD系统作为工艺补充水。
但由于需要引进蒸汽压缩式薄膜蒸发器，致使该技术最大问题为投资高、能耗高、蒸发器结垢和系统腐蚀。而巨额投资给当前盈利普遍较差的煤电企业造成巨大负担。同时，高能耗和高检修维护成本使得电力企业即使建设了废水零排放装置，也尽量避免或者减少设备投用。另外，废盐作为危险固废，出路依然是个问题。
（2）自主创新的蒸发处理法
脱硫废水零排放处理技术根据电厂的整体烟气流程和脱硫废水的特点进行统筹规划，蒸发处理法是在前级预处理后，将浓缩后或者未经浓缩的脱硫废水经喷枪雾化直接喷入电袋除尘器前的干燥塔内，与烟气混合，利用高温烟气余热将水蒸发，其中含有污染物的盐分结晶成微小颗粒，被后续的电袋除尘器捕捉，达到真正意义上的废水零排放与能源的充分利用，同时也减少了FGD系统运行的水耗。
此处理方法无需额外的能耗，也无需额外的设备，同时没有单独的废盐产生，而少量盐份的增加对于粉煤灰综合利用的品质不会有大的影响。
2 超低排放脱硫废水零排放系统工艺
本系统主要由废水泵系统和干燥塔喷射系统组成。
(1)废水泵系统。
设置一套废水泵系统，对预处理后的脱硫废水进行加压输送，废水泵系统满足3台炉脱硫废水零排放同时使用，设置4台废水泵（变频计量泵），3用1备。
(2)干燥塔喷射系统。每台炉设一套干燥塔，布置在空预器出口与电袋除尘器入口之间，满足一台炉废水蒸发干燥使用。干燥塔设置3根雾化喷枪，2用1备。
本系统主要工艺流程主要为，脱硫废水经过废水系统初步处理后，废水通过废水泵输送到电袋除尘器前的干燥塔内；在干燥塔内水分在高温烟气加热作用下迅速蒸发变成水蒸气，液态废水中的盐分结晶成微小的固体颗粒；结晶生成的微小固体颗粒随烟气进入电袋除尘器，被电袋除尘器捕捉而从烟气中分离出来；蒸发出的水分随除尘后的烟气进入湿法脱硫塔，在脱硫塔的喷淋冷却作用下，水分凝结进入脱硫塔的浆液循环系统，该水分的加入在一定程度上还可以减少脱硫系统补充水分的需水量。
3 主要技术特点
1、社会环保效益显著，实现脱硫废水的零排放。我司采用废水零排工艺，由废水泵系统和干燥塔喷射系统组成，有效地实现脱硫废水的零排放，采用直接烟道蒸发法，由废水泵将脱硫废水加压输送至干燥塔内，干燥塔布置于空预器出口与电袋除尘器之间，通过喷嘴雾化废水喷入烟道干燥塔内，通过高温烟气蒸发废水，实现废水的零排放。废水中的重金属及盐等污染物结晶成微小固体颗粒随烟气通过电袋除尘器分离除去，减少污染排放。
2、水资源循环利用。采用直接烟道蒸发法，脱硫废水由液态变成气态，锅炉排烟温度在原有基础上下降10℃-30℃，随烟气经过电袋除尘器至吸收塔，大部分水汽在吸收塔除雾器及浆液循环泵喷淋的作用下冷凝回收至吸收塔内，实现水资源的循环利用，实现节水的目标。
3、节约脱硫废水深度处理费用，运行成本低。由于脱硫废水呈弱酸性，悬浮物含量较高，且含有Cl-、Ca2+、SO42-及重金属，外排前需要进行中和、絮凝、沉降等处理，实现零排放后，可减少碱、絮凝剂等药物的消耗。废水零排系统整体运行，主要靠4台废水变频计量泵（3用1备）实现，在保证电袋除尘器正常运行的情况下，通过DCS盘面烟气温度来调节废水流量，实现零排放。
3 结论
该系统主要是采用烟道蒸发技术，将浓缩后或者未经浓缩的脱硫废水经双流体喷枪雾化直接喷入干式除尘器前的干燥塔内，以雾滴状与高温气体接触，短时间内将雾滴干燥，使大部分水随烟气蒸发，而废水中颗粒物则通过干式除尘器随灰外排，无需额外的能耗，也无需额外的设备，同时没有单独的废盐和污泥产生，而少量盐份的增加对于粉煤灰综合利用的品质不会有大的影响。
实施脱硫废水零排放处理技术可避免废水大量排放造成的环境污染，同时回收部分脱硫系统水份，特别是能够有效消除脱硫废水中大量的重金属元素的污染，体现了“清洁生产”、“循环经济”的发展战略，符合国家节能减排的政策方针。
参考文献:
[1]王治安，林卫，李冰．脱硫废水零排放处理工艺[J]，电力科技与环保，2012，28（6）：37-38．
[2]河北省电力试验研究所.火力发电厂水系统综合技术[M]北京：机械工业出版社，2000.
[3]邢铁辉,熊斌,杨宏斌.浅谈燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].电站系统工程,2012,28(6):73-74.
[4]张春桃,王鑫,王海蓉，梁文懂.燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术[J].化工环保,2016,36(1):30-34.