摘要：随着经济和各行各业的快速发展，该能源在使用期间会出现一些污染性物质，导致环境被破坏，脱硫废水便是主要污染物质之一。以燃煤电厂为核心，分析了脱硫废水产生原因以及废水的特点，同时分析了预处理、浓缩、烟道蒸汽等零排放技术，并对技术发展进行了展望。
关键词：燃煤电厂；脱硫废水；零排放；技术分析
引言
火力发电一直是我国电厂发电的主要方式，对于保障国民经济发展具有重要意义。火力发电动力来源是煤炭资源，但是在煤炭燃烧脱硫过程中会产生包含大量污染性因子的废水，严重破坏了环境。分析废水零排放技术有利于从本质上解决燃煤电厂废水排放问题，对电厂未来发展具有深远影响。
1燃煤电厂脱硫废水探析
1.1废水产生原因
脱硫技术是产生脱硫废水的根本原因，目前，燃煤电厂普遍应用传统技术脱硫，即石灰石-石膏湿法，在燃烧炉内部处理二氧化硫的过程中会产生大量废水。
1.2脱硫废水特点
废水具有高腐蚀性、含盐量与硬度比，其腐蚀性致使废水在破坏环境的同时，对设备也有所损害；其高含盐量导致脱硫工艺应用效果减弱；其高硬度比导致废水容易固结，继而严重破坏设备。此外，废水中还含有大量多种类重金属，容易出现二次污染。
2燃煤电厂脱硫废水零排放技术分析
2.1预处理技术
（1）蒸发结晶技术。将碳酸钠、絮凝剂、有机硫等化学试剂添加到脱硫废水中，可以去除废水中的重金属、悬浮物等已经固结的污染物质。之后，使用机械蒸汽或者多效蒸发器将其固结成晶，此时产生的冷凝水可以回收利用，另行处理结晶盐。目前，我国部分燃煤电厂已经实现了对该技术的应用，预处理废水量为22/h，能够实现零排放的目标。（2）膜浓缩-蒸发结晶技术。在单纯使用蒸发结晶技术的基础上，融合应用正渗透、反渗透等技术进行处理，处理后可以直接回收利用淡水部分，其余部分再使用机械蒸汽或者多效蒸发器处理，并在回收利用冷凝水后另行处理结晶盐。相较于上述工艺，该技术融合了下文所述的浓缩工艺，技术更加成熟，在实现零排放目标的同时还可减少投资费用，具有广阔应用前景。
2.2浓缩减量单元
浓缩减量单元中的各种水处理技术现已应用广泛，浓缩减量单元工艺的选取要依据固化单元可处理的水量。目前，脱硫废水处理方法主要是膜浓缩工艺。常用的膜浓缩处理方法包括反渗透、正渗透、电渗析和蒸馏法，其中反渗透技术应用最为广泛。（1）反渗透。反渗透是自然渗透的逆过程。近几十年来，该技术已经发展地较为成熟，并广泛应用于纯水和超纯水制备，工业水、生活污水处理以及海水淡盐水淡化领域。其缺点是废水中杂质的沉积易导致膜污染，膜氧化后设备的处理能力降低，维护成本高。近年来，出现了几种处理高盐废水的反渗透膜技术，如碟式反渗透（DTRO）技术，国电汉川电厂和华电包头电厂正在应用此项技术。DTRO是一种特殊的反渗透形式，专门用于处理高盐废水，可以处理SDI值高达20的高污染水源，膜污染程度较轻。（2）正渗透。正渗透方法与反渗透原理相反，属于膜分离过程。正渗透利用溶液不同的化学势，使脱硫废水中的水分子自发的通过膜进入汲取液。脱硫废水在不需要外部压力的情况下被浓缩。汲取液吸收水分后，再通过加热将水分蒸发分离出来。正渗透法的回收率可达85%～90%。正渗透技术具有节能、产水量大和回收率高、不易污染、难结垢等优点。
技术难点在于选择具有高水通量、耐酸碱性和良好机械性能的渗透膜，以及如何选择能够产生更高渗透压的汲取液。（3）电渗析。通过半透膜的选择渗透性分离不同溶质颗粒（如离子）的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中带电溶质颗粒（如离子）通过膜迁移的现象称为电渗析。通过电渗析纯化和分离物质的技术称为电渗析法，这是20世纪50年代开发的新技术。它最初用于海水淡化，现已广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸和制药等行业，特别是纯净水的制备和环保三废的处理。电渗析技术对进水要求高，脱盐率低，电渗析交换过程中产生的钙镁离子会堵塞交换膜，限制了电渗析的发展。（4）蒸馏法。蒸馏法是利用厂内热源，在蒸馏装置内与脱硫废水进行热交换，使水蒸发冷凝后再利用，废水浓缩。蒸馏装置有多种类型，如多效蒸发器、卧式喷淋蒸发器和立式降膜蒸发器等多种型式。蒸馏法回收率较高，能回收80%-85%的废水，该技术投资大，能耗高，必须特别注意高温下的结垢和腐蚀。蒸馏法的设备材质多采用钛材，防止腐蚀。
2.3烟道蒸发技术
（1）直喷烟道蒸发技术。运用该技术后废水会直接进入烟道内，需要在预热器与除尘器间安装喷嘴，废水经由该喷嘴作用直接雾化。雾化的液体会在高温作用下迅速蒸发，并随着烟气排出，此时废水中的污染物质会随着粉煤灰排出，进而实现废水零污染排放。该技术处理的废水量较低，容易出现烟道系统腐蚀、堵塞等问题，且喷嘴位置对蒸发效果具有较高影响，对烟道安装具体位置要求较高，加之运用了低温电除尘技术，烟道可用余热进一步减少，导致废水蒸发量也有所降低。（2）旁路烟道蒸发技术。运用该技术的原理与运用上述烟道蒸发技术的原理相同，区别在于需要把高温度的烟气从旁路引出，而非从主路引出。具体而言，在该蒸发设备内，脱硫废水经过预处理后进入系统进而被雾化，雾化的水汽被烟气蒸发，此时，废水中的盐性因子也会不断析出，附着在烟道蒸汽中的粉尘上，再经由旁路被输送到除尘器中，最后进入脱硫系统中冷凝，并补充脱硫工艺运行用水，进而达到零排放。根据所选择的蒸发器类型，具体包括双流体喷嘴式、旋转喷雾式两种。该技术对操作、安全均较为简单，相比于第一种烟道蒸发技术对设备的破坏性小，在实现零排放的同时能够有效避免烟道腐蚀、堵塞等问题。
3燃煤电厂脱硫废水零排放技术发展展望
纵观目前存在的脱硫废水零排放技术使用效果不难发现，当下该类技术应用的阻碍如下：一是预处理耗费好，经济成本高；二是浓缩技术仍不完善，容易受到影响；三是浓缩技术使用成本高，抑制了技术普及运用；四是烟气蒸发技术存在结垢、堵塞隐患；五是结晶盐循环利用困难，处理费用高。未来该技术的发展关键是有效解决上述问题，具体如下：第一，减少预处理技术消耗，研发高效能絮凝剂及其系统；第二，提高浓缩率，减少浓缩工艺运行过程中的能耗，采用新材料，研发新技术，例如，空气蒸馏浓缩技术；第三，进一步提高烟气蒸汽技术应用可靠性，分析防腐蚀、防结垢方法，优化烟气蒸发设备；第四，开发多样化方法运用结晶盐，例如，制作玻璃砖；第五，研究新工艺，减低盐结晶成本。
结语
综上所述，本文以燃煤电厂为对象，探索了实现其脱硫废水零排放的相关技术，结合脱硫废水特点对技术有效运用进行了详细分析，阐述了不同技术的应用优势与不足。随着国家经济的发展，电厂规模不断扩大，传统技术已经不能满足零排放需求，有必要加大力度解决零排放技术的不足，提高废水处理效果。
参考文献
[1]牛耀岚，胡伟，朱辉，等.燃煤电厂脱硫废水处理方法及零排放技术进展[J].长江大学学报（自然科学版），2019，16（10）：72-78.
[2]张全斌，周琼芳，梁婕.燃煤电厂脱硫废水零排放技术综述与应用研究[J].环境科学导刊，2019，38（4）：59-64.
[3]万忠诚，陈嘉宁，张净瑞，等.燃煤电厂脱硫废水零排放技术现状与发展[J].洁净煤技术，2019（12）：1-19.