湿法脱硫废水零排放处理(lǐ)技术、设备故障及应对措施分(fēn)析

化學(xué)沉淀法具有(yǒu)操作简单、运行费用(yòng)较低的优点，但是其设备较多(duō)、建设投资高。而且在实际运行中也存在较多(duō)问题，研究者对40余家燃煤電(diàn)厂脱硫废水处理(lǐ)系统运行结果分(fēn)析表明，出水中SS和COD往往不能(néng)稳定达标排放。此外，在污泥脱水处理(lǐ)中，也存在板框压滤机故障率高、运行维护困难等问题。

所谓零排放是一种理(lǐ)想的封闭用(yòng)水系统，系统不向外排水，系统内的水不断进行循环或处理(lǐ)后复用(yòng)。而废水零排放则是要求不向系统外排放任何形式的废水，从而节约水资源和保护环境。

从理(lǐ)论上讲，废水零排放是可(kě)以实现的，但是综合考虑经济和技术现状，目前所谓的零排放只是废水的近零排放，很(hěn)难实现真正的零排放。

美國(guó)德克萨斯州的2座新(xīn)建的燃气電(diàn)厂将采用(yòng)GE的液體(tǐ)零排放系统处理(lǐ)循环冷却水，主要采用(yòng)盐水浓缩和结晶处理(lǐ)工艺，回用(yòng)率超过98%。

目前國(guó)内外脱硫废水主要采用(yòng)化學(xué)沉淀法处理(lǐ)，但是经过化成沉淀法处理(lǐ)达标后，废水中仍然含有(yǒu)高浓度的溶解性固體(tǐ)，主要包括氯化物(wù)等，很(hěn)难回用(yòng)，一般采取直接排放的方法处置。

然而将处理(lǐ)后的废水直接排放，不仅浪费水资源，同时由于废水含盐量较高，也会造成土壤和水體(tǐ)理(lǐ)化性质的改变，引起二次污染，如破坏土壤生态、影响水生生物(wù)以及地表和地下水源。随着水污染控制技术的进步和污染物(wù)排放标准的日益提高，该方法在未来废水处理(lǐ)中将受到限制。

例如北京市规定排水中可(kě)溶性固體(tǐ)总量一级排放标准和三级排放标准分(fēn)别不能(néng)大于1000mg/L和2000mg/L。為(wèi)了实现废水达标排放和回用(yòng)水资源，脱硫废水的零排放处理(lǐ)得到越来越多(duō)的关注。

脱硫废水零排放的核心在于脱盐处理(lǐ)技术的开发，由于废水中高浓度的盐分(fēn)会对微生物(wù)产生抑制或毒害作用(yòng)，采用(yòng)生物(wù)法除盐很(hěn)难达到较好效果，因此只能(néng)采用(yòng)相应的物(wù)化处理(lǐ)方法。在脱硫废水的零排放处理(lǐ)中，主要包括以下两类工艺路線(xiàn)。

蒸发法是废水零排放处理(lǐ)中常用(yòng)的方法之一，该工艺也被应用(yòng)于脱硫废水的处理(lǐ)中。蒸发法的基本原理(lǐ)是：进入蒸发器的废水通过蒸汽或電(diàn)热器加热至沸腾，废水中的水分(fēn)逐渐蒸发成水蒸汽，水蒸气经冷却后重新(xīn)凝结成水而重复利用(yòng)，废水中的溶解性固體(tǐ)被截留在蒸残液中，随着浓缩倍数的提高，以晶體(tǐ)形式析出。蒸发法已经广泛应用(yòng)于化工领域，既可(kě)以单独使用(yòng)，也可(kě)以与其他(tā)工艺联合使用(yòng)。

随着近些年来水处理(lǐ)技术的不断进步，蒸发法中的多(duō)效蒸发工艺得到快速发展，因其具有(yǒu)传热系数高、操作弹性大、进水预处理(lǐ)简单和能(néng)耗相对较低的优点，被广泛应用(yòng)于化工、医药、海水淡化以及废水处理(lǐ)等领域中。

由于蒸发法具有(yǒu)能(néng)耗高、设备易结垢和投资大的缺点，这也是限制其应用(yòng)的重要因素。因此，要降低零排放处理(lǐ)成本和保证系统正常运行，需要从以下两方面对废水进行预处理(lǐ)，即废水的减量化和防结垢处理(lǐ)。

一方面，通过减量化处理(lǐ)方法对废水进行预处理(lǐ)，可(kě)以减少蒸发结晶器的处理(lǐ)负荷，金正环保采用(yòng)DTRO膜法对脱硫废水进行高倍浓缩，可(kě)以有(yǒu)效降低处理(lǐ)成本。采用(yòng)DTRO碟管式反渗透膜分(fēn)离技术首先对废水进行高倍数浓缩，减量化处理(lǐ)，高压DTRO膜产生的浓水再进行蒸发结晶，可(kě)以有(yǒu)效降低蒸发处理(lǐ)负荷和节约处理(lǐ)成本。另一方面，通过软化法对废水进行预处理(lǐ)，处理(lǐ)防止蒸发器内结垢。

脱硫废水蒸发结晶系统為(wèi)高含盐废水处理(lǐ)过程的主要耗能(néng)系统，為(wèi)了降低投资成本和运行成本，在废水进入蒸发器浓缩前进入高压反渗透(DTRO)预浓缩系统，将脱硫废水TDS的质量浓度25~40g/L预浓缩到80~100g/L，降低进入蒸发器系统水量，提高运行效率。

烟道处理(lǐ)法是在烟道内对废水进行喷雾蒸发处理(lǐ)的一种方法。喷雾蒸发法在食品、化工等领域应用(yòng)广泛，但在废水处理(lǐ)中应用(yòng)较少。

采用(yòng)烟道蒸发法处理(lǐ)脱硫废水时，首先采用(yòng)喷射方式将脱硫废水雾化后喷入電(diàn)除尘器之前的烟道内，废水以小(xiǎo)液滴的形式经过高温烟气加热后迅速蒸发气化，其中的悬浮物(wù)和可(kě)溶性固體(tǐ)形成细小(xiǎo)固體(tǐ)颗粒，然后在气流的夹带作用(yòng)下进入電(diàn)除尘器并被電(diàn)极捕捉去除，可(kě)以实现脱硫的废水近零排放处理(lǐ)。

与现行脱硫废水处理(lǐ)技术相比，蒸发法具有(yǒu)众多(duō)优点：设备简单，无需添加化學(xué)药剂，可(kě)以有(yǒu)效克服现有(yǒu)废水处理(lǐ)系统设备多(duō)、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点;运行操作简单，废水中的污染物(wù)以灰分(fēn)形式排出，无污泥处置问题;由于废水向烟道内引入，可(kě)以适当提高烟气湿度，从而降低烟气中灰尘颗粒的比電(diàn)阻，有(yǒu)利于提高除尘效率。

在实际应用(yòng)方面，采用(yòng)烟道法处理(lǐ)脱硫废水的报道很(hěn)少，只有(yǒu)美國(guó)Bailly電(diàn)厂采用(yòng)了该技术，國(guó)内尚无实际应用(yòng)报道，大多(duō)停留在实验室研究阶段。主要原因包括烟道蒸发工艺中存在许多(duō)潜在问题尚未解决，如废水组成对烟气组成等特性的影响、废水水质成分(fēn)的变化可(kě)能(néng)对烟气后续处理(lǐ)产生的影响，以及由于污染物(wù)在烟道内壁吸附可(kě)能(néng)引起烟道腐蚀等问题。

综上所述，為(wèi)了避免高含盐废水污染环境并回收水资源，脱硫废水零排放处理(lǐ)越来越受到重视。脱硫废水零排放处理(lǐ)技术主要包括两种：

第一种是DTRO膜浓缩+蒸发结晶法，该方法可(kě)以回收水资源和结晶盐，完全符合政府要求废水“零排放”要求。DTRO膜系统对废水的高倍浓缩大大降低了零排放成本。

此外，為(wèi)了确保蒸发结晶器正常运行和保证结晶盐品质，需要对脱硫废水进行严格的预处理(lǐ)，如去除废水中的硬度、有(yǒu)机物(wù)和重金属等。因此，要实现蒸发结晶法的大规模应用(yòng)，注重开发废水减量化预处理(lǐ)技术的研发，以期降低蒸发工段的建设和和运行成本，同时还要研究的脱硫废水预处理(lǐ)技术。

第二种是烟道蒸发处理(lǐ)法，该工艺操作简单，运行成本低，但是烟道处理(lǐ)法不能(néng)回收水资源，而且尚有(yǒu)大量潜在影响不能(néng)确定，包括对后续除尘等工艺的影响，以及可(kě)能(néng)引起的烟道腐蚀问题等。因此，在烟道蒸发处理(lǐ)脱硫废水方面，应注重废水进入烟道后对烟气排放和烟气处理(lǐ)系统的影响研究。烟道处理(lǐ)法要得到广泛应用(yòng)，还要进行大量、長(cháng)期的经济技术研究和评价。

据统计，截止2010年底，全國(guó)已投运烟气脱硫机组超过5.6kw，约占全國(guó)煤電(diàn)机组容量的86%。在全國(guó)已投运的烟气脱硫机组中，300MW及以上烟气脱硫机组约占86%。石灰石-石膏湿法脱硫仍是主要脱硫方法，占92%。石灰石-石膏湿法脱硫大规模商(shāng)业化的同时产生了一些量的脱 硫废水。

目前，燃煤電(diàn)厂主要的脱硫废水处理(lǐ)工艺為(wèi)脱硫后废水经中和、反应、好絮凝及沉淀处理(lǐ)，除去废水中含有(yǒu)有(yǒu)重金属及其他(tā)悬浮杂质。涉及的主要常规设备有(yǒu)各废水箱(如中和箱、反应箱、絮凝箱、澄清浓缩池、出水箱)、各废水泵及污泥泵、加药泵、搅拌器、污泥压滤机等。

通过火電(diàn)厂环境保护评价过程发现，多(duō)数電(diàn)厂脱硫废水处理(lǐ)系统存在设计、设备故障和运行管理(lǐ)等问题。本文(wén)通过对脱硫废水处理(lǐ)系统主要常规设备存在问题进行了分(fēn)析，提出了相应的应对措施，确保脱硫废水设施的稳定运行。

以國(guó)内外燃煤電(diàn)厂环保标准发展形势看，在“十二五”未期可(kě)能(néng)会出台更為(wèi)严格脱硫废水排放标准，因此燃煤電(diàn)厂脱硫废水处理(lǐ)系统应得到充分(fēn)的重视。燃煤電(diàn)厂应将脱硫废水处理(lǐ)系统一同纳入主机管理(lǐ)系统，加强对现有(yǒu)脱硫废水系统的运行、检修和维护管理(lǐ);及时对脱硫废水系统进行评价，对确实存在先天缺陷的，应进行相应的改造。保证脱硫废水处理(lǐ)设施的稳定运行，满足标准要求。