李春宇
内蒙古远达首大环保有限责任公司锡林浩特市分公司，内蒙古 锡林浩特市 026000
摘要：煤炭作为火电厂主要燃料，但其使用过程中造成的污染不容忽视，而石灰石-石膏湿法脱硫技术可以有效的脱除烟气中的SO2，该法占全国湿法脱硫的90%。为了维持系统的正常运行，处理过程中会产生的一定量的废水，此类废水属于最末端的废水，若直接排放，会对环境造成严重污染。2015年国务院《水污染防治行动计划》中要求全面控制污染物排放。2017年环保部《火电厂污染防治可行技术指南》指出实现废水近零排放的关键是实现脱硫废水零排放。因此采用合适的处理工艺达到脱硫废水零排放，最大程度的节约成本成为国内外学者主要研究方向。鉴于此，文章对火电厂脱硫废水零排放技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：火电厂；脱硫废水；零排放
1应用火电厂脱硫废水零排放技术的必要性
水资源和水环境问题不仅是制约我国工业发展的瓶颈，同时已成为生态文明建设亟待解决的关键问题。近年来，随着《新环保法》、《国务院办公厅关于推行环境污染第三方治理的意见》、《水污染行动计划》等一系列法规政策的出台和实施，提高用水效率，实现节水和废水的有效再利用已成为必然的选择。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的水处理工艺，实现废水零排放的目标，已成为产业发展的内在需求。燃煤电厂是传统用水大户，其用水量占工业总用水量的40％以上，同时产生了大量的废水。随着各专项法律法规陆续出台，强硬的条款使燃煤电厂本身的环保压力逐渐增大。火电厂废水排放必将成为关注的焦点，而脱硫系统作为厂内水资源利用的末端，所产生的废水可视为全厂的最终排放。因此，将脱硫废水处理达到回用标准，才能实现真正的废水零排放。综上所述，脱硫废水的排放直接影响到火电厂的可持续发展，满足未来国家对火电厂污水排放的严格要求，实现全厂水资源的循环利用，在业内树立节能减排的典范，可优先从政府及上级单位获得政策和补贴。所以对火电厂实施脱硫废水零排放是必要的。
2火电厂废水零排放技术与应用
2.1废水减量化处理技术
（1）反渗透膜技术该技术主要利用渗透的逆过程原理，在压力的挤压过程中，使废水溶液中残留的溶剂和溶质在半透膜的截留作用下，相互分离开来。该技术有良好的净化效果，操作成本较低，对环境的污染程度很小。目前反渗透膜技术大范围的应用于多个领域，如海水和苦咸水淡化纯水、超纯水制备、工业或生活废水处理等。但是该技术也存在一定的缺陷和不足，通常在进行废水中杂质沉积的过程中，膜会出现污染和氧化的情况。（2）正渗透膜技术通常情况下，火电厂产生的废水和污水会从高水化学势区经过选择性渗透膜向低水化学势区传递。一般来说，两种水化学势区会存在一定程度的渗透压差，而这一压差就是促使正渗透过程有序顺利进行的最核心要素。正渗透膜技术在实际应用中能耗低，水资源回收效率好、量多，不会出现结垢的问题，能够很好地处理高浓盐水。在进行对废水的处理过程中，一般需要将将要处理的废水放置到高水化学势区，将待定选择的汲取液放置到低水化学势区。但正渗透膜技术在实际应用时存在一定的操作难点，对选择性渗透膜和汲取液的选择上，对于前者需要保证其具备高水通量，且具有非常好的耐酸碱性和机械性能，而后者要能够产生相对较高强度的渗透压和水通量。（3）膜蒸馏技术该技术也是一种现代化新型的分离技术，是利用疏水性微孔膜两侧产生的蒸气压差作为传质推动力进行的膜分离过程。
该技术操作过程的进行与其他膜过程相比存在较大的差异，具体表现在：①该技术中涉及的膜是微孔膜；②该材质的膜不会被所需要处理的液体浸润；③膜孔内不会出现毛细管冷凝情况；④只有蒸汽才能在膜孔间进行传质；⑤该材质的膜不会改变待处理液体中各组成成分之间形成的气液平衡；⑥该技术中的膜需要有一侧甚至多侧直接与待处理液体直接接触。⑦对液体中的每一组份来说，该技术能够顺利进行的原因在于该组份的气相分压梯度产生的推动力。膜蒸馏技术同时也表现出不易被污染、实际操作和预处理过程简便、产水品质高且能够处理高浓度盐水等方面的优势特点。同样的，该技术也表现出一定的不足，如能耗大且利用率低、膜的通量较小，而且在实际操作时容易造成膜污染和浸润等。当前，该技术并没有在国内众多工业生产领域得到大规模的应用和普及，这主要是因为该技术在大规模安装、长时间安全稳定运行、经济效益和结构污染等方面的问题需要相关部门引起足够的重视。
2.2废水终端处理技术
（1）蒸发塘技术该技术充分顺应了当前国家倡导的绿色环保原则。其在实际操作过程中，充分利用了太阳能在高温、湿润等自然状况下将地面上的高盐水大量蒸发，进而使其浓缩到饱和状态，并在此基础上形成结晶析盐。该技术在西北干旱少雨地区应用相对广泛，并表现出运行成本低、运维简便、使用期限长和抗冲击力度强等优势作用。但是原浓水成分中含有的易挥发物质很容易挥发造成空气污染，因此应做好相应的防渗透和防溢流处理措施，该技术也不能实现对淡水的回收利用。由于该技术在自然蒸发方面的效率较低且容易产生满塘风险，相关研究人员在此基础上研发出了机械雾化蒸发技术，通过在蒸发塘上设置多台机械雾化蒸发器，以加速塘内水分的蒸发，大大提升了蒸发效率。（2）多级闪蒸技术该技术更多的应用于海水淡化领域。通过将待处理海水经过加热达到指定温度指标之后，将其按照步骤、有层次地将其引入至压力逐渐降低的闪蒸室里，在降温处理过程中，热盐水会发生浓缩现象，且当温度降至天然海水温度时，蒸汽在冷凝原理的作用下会产生所需淡水。多级闪蒸技术运行质量高，能够很好地阻挡污垢，能够适用于大型企业。但是由于处理的海水使设备腐蚀程度加快，耗能也会逐渐增加，而且该技术传热效率低和操作弹性小等缺陷并不适用中小型企业。（3）多效蒸发结晶技术该技术的设计和研发原理依托于单效蒸发技术，其又可以分为低温和高温状态下的多效蒸发。前者需要保持处理过程中的盐水最高蒸发温度不能超过70℃，该技术的运行组成情况就是将一系列的水平管或垂直管和膜蒸发器有效的串联在一起，然后将其分成多个小组。多效蒸发结晶技术作用原理，是将一定量的蒸汽在组成设备中通过多次蒸发和冷凝过程，最终得到比高温状态下的多效蒸发技术更多倍的蒸汽量。由于低温多效蒸发技术不需要较高的操作温度，因此在实际应用时充分利用电厂的低温废热现象，一般来说，50～70℃的低品位蒸汽均可作为实践操作过程中最理想的热源。而且该技术热效率高且动力消耗程度较少，仅仅只有0.9～1.2kWh/m3之间。但是该技术的设备体积相对较大，系统组装复杂，往往需要企业投入较多的运维成本，不利于应用企业的经济效益提升。
结语
综上所述，现有脱硫废水零排放技术能够满足脱硫废水零排放要求。经过技术经济对比，废水零排放技术路线影响因素众多，除废水本身的性质外，还需要考虑结合技术经济性、周边环境和当地政策导向综合考虑。电力企业需要结合项目实际情况具体分析，选择最佳的废水零排放处理技术，以实现自身的可持续发展。
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