本文首先簡要介紹脫硫廢水特征及處理現(xiàn)狀，然后針對脫硫廢水零排放技術(shù)具體分析，最后重點探究脫硫廢水零排放技術(shù)工程應(yīng)用，以便為工程管理者提供切實可行的參考。
隨著電廠任務(wù)量的不斷增多，脫硫廢水零排放技術(shù)關(guān)注度相應(yīng)提高，結(jié)合具體情況探索這一技術(shù)應(yīng)用途徑，能夠合理控制污染問題，確保電廠順利、安全運行。同時，與時俱進的創(chuàng)新脫硫廢水零排放技術(shù)，盡可能提高該技術(shù)的工程應(yīng)用價值，最終能夠取得良好的工程應(yīng)用效果。
本文針對“脫硫廢水零排放技術(shù)的工程應(yīng)用性探討”這一論題深入分析，具有一定現(xiàn)實意義，具體探究如下。
1 脫硫廢水特征及處理現(xiàn)狀
廢水來源不盡相同，基于此，廢水類型多樣，常見廢水類型主要有脫硫廢水、生活污水、再生廢水、循環(huán)水排污水。其中，脫硫廢水產(chǎn)生原理為：石灰石——石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)啟動的過程中，為合理控制雜質(zhì)量，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)運行，務(wù)必添加適量的吸附劑，待雜質(zhì)濃度符合要求的標準后，系統(tǒng)會排出一定廢水，這部分廢水即本文介紹的脫硫廢水。
脫硫廢水具體特點總結(jié)為：PH值在4.6~6.4之間，呈酸性;硬度值較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差;鹽濃度較高，并且范圍廣泛;懸浮物為22~61g/L;氯離子量較多，并且回收阻力較大，極易發(fā)生化學反應(yīng)，導(dǎo)致接觸物完整性被破壞;成分多樣，水質(zhì)動態(tài)變化。
從中能夠看出，脫硫廢水處理難度較大，這在一定程度上會為零排放增加壓力，導(dǎo)致工程運行效率大大降低。
現(xiàn)如今，脫硫廢水零排放效果不盡人意，這與應(yīng)用的處理方式有直接聯(lián)系，以往脫硫廢水處理方法有四種，第一種即灰渣閉式循環(huán)系統(tǒng)，第二種為灰場處置，第三種為三聯(lián)箱法，第四種為煤場噴灑法，但傳統(tǒng)方法應(yīng)用期間存在不足，導(dǎo)致工程設(shè)備遭受腐蝕，進而影響工程安全性，同時，還會增加鹽含量，降低鹽回收效率。
總結(jié)可知，當前脫硫廢水零排放工作任重而道遠，要想實現(xiàn)零排放目標，應(yīng)細分脫硫廢水性質(zhì)，有依據(jù)的對其處理，最終能夠取得脫硫廢水處理的最佳效果。下文具體分析脫硫廢水零排放技術(shù)，這能為工程應(yīng)用技術(shù)探究起到鋪墊作用。
2 脫硫廢水零排放技術(shù)分析
脫硫廢水零排放技術(shù)具體指的是預(yù)處理技術(shù)、蒸發(fā)固化技術(shù)、膜濃縮減量技術(shù)、煙道噴霧處理技術(shù)，以及其他處理方法，各類型技術(shù)應(yīng)用原理以及效果分析如下。
2.1預(yù)處理技術(shù)
總結(jié)脫硫廢水特點可知，水質(zhì)成分復(fù)雜，并且回收處理難度較高，基于此，應(yīng)選用適合的預(yù)處理技術(shù)，以便為接下來的工序運行起到鋪墊作用。
預(yù)處理技術(shù)具有多樣性，其中，應(yīng)用頻率最高的當屬軟化預(yù)處理技術(shù)，具體指的是二級沉淀軟化法，沉淀方式有兩種，分別為化學沉淀和混凝沉淀，化學沉淀即適量添加藥劑，如碳酸鈉、石灰乳，借此減少無機垢，但化學沉淀法穩(wěn)定性較差，至今尚未發(fā)現(xiàn)成功工程案例。
混凝沉淀即添加適量混凝劑，待絮凝體形成、沉淀、分離操作后去除雜質(zhì)，這種方法雖然能夠去除大體積懸浮物，但仍停留小體積懸浮物，并且處理穩(wěn)定性得不到保證，受水質(zhì)波動影響較大。
最后針對廢水過濾處理，以此減輕廢水渾濁度，最為常用的過濾技術(shù)主要有介質(zhì)微濾、介質(zhì)過濾、介質(zhì)納濾、介質(zhì)超濾等，內(nèi)壓錯流式管式微濾自動化效果顯著，并且運行穩(wěn)定性較強，在高固體廢水中利用率較高，對比于其他過濾技術(shù)，內(nèi)壓錯流式管式微濾技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢較明顯。應(yīng)用納濾技術(shù)能夠高效回收廢水資源，并且支持藥劑制備。
預(yù)處理技術(shù)應(yīng)用期間，還可以根據(jù)工程應(yīng)用要求實施組合工藝。
通過混凝、澄清、過濾這一系統(tǒng)細化處理，并有依據(jù)的選擇預(yù)處理措施，適時選用氫氧化鈉-碳酸鈉法和石灰-碳酸鈉法，針對不同價態(tài)鹽回收，實現(xiàn)單價多價離子順利分離。
2.2蒸發(fā)固化技術(shù)
蒸發(fā)技術(shù)處理脫硫廢水，主要以蒸發(fā)結(jié)晶法，以及煙道氣蒸發(fā)法為主，前者應(yīng)用原理為：廢水蒸發(fā)處理后，提煉可用水資源，在這一過程中，蒸發(fā)處理裝置主要有結(jié)晶器，通過蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥等操作提高廢水利用率，這為機械蒸汽壓縮工藝應(yīng)用起到奠基作用。
這種蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用期間會消耗大量電能，并且需要為相關(guān)設(shè)備及裝置準備足夠空間，同時，設(shè)備維修養(yǎng)護操作需要投入大量資金，廢水水質(zhì)控制難度相對較大。蒸發(fā)結(jié)晶法使用過后產(chǎn)生的固化物仍需二次處理，意味著整體操作環(huán)節(jié)較繁瑣。
后者應(yīng)用原理為：運輸脫硫廢水于除塵煙道，借助高溫煙氣對其蒸發(fā)處理，最終統(tǒng)一收集飛灰、不溶物質(zhì)。該技術(shù)具有低成本優(yōu)勢，但使用期間存在運行失穩(wěn)、霧化效果不盡人意等現(xiàn)實問題，基于此，相關(guān)研究單位申請專利技術(shù)，在脫硫廢水零排放方面深入探究。
2.3膜濃縮減量技術(shù)
膜濃縮減量技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要憑借正滲透工藝、反滲透工藝完成廢水零排放目的。其中，正滲透工藝根據(jù)滲透壓差實現(xiàn)水分引導(dǎo)，待水分引至汲取液后，針對溶質(zhì)截留處理，同時，完成水分汲取、分離操作，在這一過程中，需要其他工藝提供輔助支持，最終獲取雜質(zhì)較少水資源。
需要注意的是，汲取液能夠重復(fù)使用，該工藝運行期間，無需高壓泵設(shè)備，意味著點能耗費較少。由于工藝運行時間較長，進而運行成本隨著時間的增加而提高，還會增加氨泄漏幾率，導(dǎo)致系統(tǒng)運維阻力重重。
反滲透工藝應(yīng)用經(jīng)驗較豐富，應(yīng)用這一工藝于鹽濃度較高的廢水，應(yīng)適當提升膜截留性能，同時，積累工藝應(yīng)用經(jīng)驗。如果工程運行期間產(chǎn)生廢水量較多，那么應(yīng)及時應(yīng)用膜濃縮減量技術(shù)控制廢水量，并啟動廢水處理終端，確保零排放目標及時實現(xiàn)，必要時配合正滲透工藝和反滲透工藝。
除此之外，熱濃縮技術(shù)以多效蒸發(fā)和機械蒸汽再壓縮的形式完成廢水濃縮處理目的，其中，多效蒸發(fā)通過熱源沿用、熱能多次利用的方式對廢水蒸發(fā)濃縮處理，待固液分離后，再次對液體循環(huán)處理。
機械蒸汽再壓縮技術(shù)借助壓縮機、蒸發(fā)器實現(xiàn)蒸汽二次處理，在這一過程中，蒸汽熱量大范圍散發(fā)，處理后的蒸汽再次接受壓縮設(shè)備處理，如此反復(fù)，最終獲得的蒸汽能夠循環(huán)利用。
機械蒸汽再壓縮技術(shù)具有成本低、空間小、效率高等優(yōu)點，但這一技術(shù)應(yīng)用期間受物料沸點影響較大，必要時刻聯(lián)合應(yīng)用該技術(shù)與多效蒸發(fā)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)零排放要求。
2.4煙道噴霧處理技術(shù)
煙道噴霧蒸發(fā)處理流程如圖1所示，這種處理技術(shù)與煙道氣蒸發(fā)法存在一定差異，具體處理流程為：液態(tài)廢水流向高壓泵、雙流體霧化器，之后接受煙氣加熱操作，直到水分蒸發(fā)，最終生成固體顆粒。
其中，水分進入脫硫吸收塔。該技術(shù)對顆粒物直徑有嚴格要求，即參照霧化噴霧噴嘴尺寸要求對顆粒直徑限制，最終達到零排放效果。
圖1 煙道噴霧蒸發(fā)處理流程
煙道噴霧處理技術(shù)原理為：單位時間內(nèi)，廢水量與煙氣量、煙氣管道行進長度、內(nèi)部溫度有直接聯(lián)系，由于機組運行狀態(tài)各異，進而廢水量不盡相同，要想在短時間內(nèi)提高廢水量蒸發(fā)效率，同時，降低管道腐蝕幾率，使用CFD軟件針對廢水運動進行數(shù)值模擬，促使煙氣持續(xù)流動，并且能夠避免出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象，能夠全面保證除塵器完整性。
煙道噴霧處理技術(shù)應(yīng)用后，實現(xiàn)煙氣濕度增加、溫度降低的效果。煙道噴霧技術(shù)應(yīng)用時，務(wù)必達到技術(shù)實施條件，進而能夠從整體上提高零排放效率，優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效果。
對于煙氣量，煙氣量大小與噴水量大小有直接影響，對此，應(yīng)根據(jù)工程符合情況合理控制煙氣量;對于水量，應(yīng)根據(jù)工程灰渣利用進程，有計劃的匹配脫硫廢水水量;對于煙溫，在適當位置安裝霧化噴嘴裝置，通過數(shù)學模擬計算的方式測量煙道溫度。
煙道噴霧處理技術(shù)適當改進，能夠擴大技術(shù)應(yīng)用范圍，并且還能在脫硫廢水零排放方面充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。
首先，轉(zhuǎn)移蒸發(fā)段于空預(yù)器前段，一般來講，280MW機組空預(yù)器前段煙氣溫度在375攝氏度左右，煙氣量大約為410萬m3/h，這一條件下，脫硫廢水被汽化處理，如此操作，能夠取得良好的蒸發(fā)效果。
然后，使用旁路煙道噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)，該技術(shù)巧妙應(yīng)用，能夠提高煙氣回收利用率，同時，還能降低煙道溫度。這一技術(shù)針對性處理脫硫廢水，在此期間，適當延長旁路煙道長度，確保廢水高效蒸發(fā)，待廢水蒸發(fā)后，移動煙道至除塵器前方。
最后，堅持協(xié)同處理原則，脫硫廢水處理的過程中，應(yīng)全面考慮煙氣、固體廢物，同時，兼顧設(shè)備維護、運行成本等問題，盡可能減少環(huán)境隱患，綜合評價周圍環(huán)境。
2.5脫硫廢水其他處理方法
脫硫廢水處理技術(shù)處理上述介紹的幾種外，還可以通過中和處理、重金屬處理來實現(xiàn)廢水零排放目的。其中，中和處理即根據(jù)相關(guān)規(guī)定，以及工程實際情況，將工程廢水放入混合池，之后添加化學試劑，目的是為了調(diào)整pH值，待發(fā)生中和反應(yīng)后，高效去除離子物質(zhì)。
重金屬分離處理即針對產(chǎn)生的氫氧化物分離，通過添加硫化物，待生成難容于水的硫化物后，實現(xiàn)重金屬離子處理目的。
隨著新技術(shù)以及新方法的不斷出現(xiàn)，這為脫硫廢水零排放技術(shù)升級提供了機遇，厭氧-缺氧工藝用于脫硫廢水處理，能夠高效去除硫酸鹽，并將其轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，與此同時，應(yīng)用MD-SANI工藝進行互利共處理，能夠大大提高廢水利用率，能為脫硫廢水高效利用提供思路。
3?脫硫廢水零排放技術(shù)工程應(yīng)用
3.1焦作萬方鋁業(yè)熱電廠
該熱電廠使用新型余熱脫硫廢水零排放系統(tǒng)，所應(yīng)用的工藝主要有軟化預(yù)處理、雙膜法、蒸發(fā)結(jié)晶法，同時，配合應(yīng)用電絮凝反應(yīng)器耦合雙堿法，廢水預(yù)處理后，對其軟化處理。為保證處理后的水資源能夠發(fā)揮淡水價值，借助雙膜法提高淡水利用率，并適當減少廢水量，最終零排放效果能夠達到預(yù)期要求，并且電能資源高效節(jié)約。
3.2佛山三水電廠
電廠處理脫硫廢水時，零排放處理方法為預(yù)處理方法結(jié)合蒸發(fā)法，其中，優(yōu)選臥管噴淋MVC設(shè)備充當結(jié)晶主體，這在一定程度上能夠節(jié)約電能。與此同時，應(yīng)用固廢干燥系統(tǒng)，為確保水循環(huán)供應(yīng)，將生成的蒸餾水作為主要補給水源。
廣東省佛山市某電廠的2×650MW機組脫硫廢水零排放處理采用了“兩級臥式MVR蒸發(fā)器+兩效臥式MED+結(jié)晶+鹽干燥系統(tǒng)”，處理量為21m3/h;為避免濃鹽水腐蝕設(shè)備，MVR和MED需使用特殊不銹鋼或鈦材料，投資成本相對較高，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)投資4650萬元，其中不包括土建費用和安裝費用。
3.3廣東河源電廠
該電廠針對脫硫廢水處理時，所應(yīng)用的工藝為混合工藝，即預(yù)處理結(jié)合四效多級蒸發(fā)，以及結(jié)晶工藝，其中，預(yù)處理工藝針對廢水絮凝、中和，借此減少懸浮物，大大提高PH值，以便為接下來廢水處理工作做好鋪墊，最終脫硫廢水處理量大約21m3/h。
廣東河源某電廠2×550MW機組零排放系統(tǒng)，采用四效強制循環(huán)蒸發(fā)器和結(jié)晶系統(tǒng)，系統(tǒng)處理量為21m3/h，其中脫硫廢水19m3/h，處理系統(tǒng)投資高達9700萬元，其中蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)投資為7050萬元。
河源電廠處理脫硫廢水零排放的過程中，會不同程度的忽視水平平衡問題，導(dǎo)致排污水量控制范圍超出既定標準，河源電廠處理這一問題時，首先進行高濃縮倍率模擬試驗，選用適合藥劑，針對循環(huán)水水質(zhì)指標合理控制。
河源電廠控制藥品濁度為18NTU，同時，控制10以內(nèi)濃縮倍率工況，河源電廠循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)如圖2所示。
圖2 河源電廠循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)
河源電廠開發(fā)的廢水零排放系統(tǒng)自投運以來實現(xiàn)了穩(wěn)定運行，年節(jié)約用水310×104t;年處理并復(fù)用廢水105×104t，產(chǎn)生污泥6500t，結(jié)晶鹽650t左右。綜合利用污泥與結(jié)晶鹽，換言之，河源電廠內(nèi)部物質(zhì)能量循環(huán)利用，不僅能夠避免能量浪費，而且還能提高能量利用率，這與循環(huán)經(jīng)濟理念相契合。
河源電廠在脫硫廢水零排放方面發(fā)揮了榜樣示范作用，值得同類工程借鑒，因此，環(huán)境行業(yè)、資源行業(yè)應(yīng)主動向河源電廠學習，并建立穩(wěn)定、良好的合作關(guān)系。
3.4華能長興電廠
華能長興電廠脫硫廢水設(shè)計水量為9m3/h，經(jīng)過二級沉淀軟化預(yù)處理后出水鹽度控制在2.5%~3.0%之間，根據(jù)SWRO進水要求，待預(yù)處理后合理調(diào)整PH值，與此同時，增加超濾裝置。
需要注意的是，SWRO濃縮系統(tǒng)回收率控制在65%左右，最終產(chǎn)生的65%淡水資源高效回收，并將其置于脫硫系統(tǒng)，余下35%濃水輸送至旁路煙道蒸發(fā)結(jié)晶器，對其蒸發(fā)固化，隨后結(jié)晶鹽隨粉煤灰進行資源化利用，華能長興電廠最終實現(xiàn)脫硫廢水零排放。
華能長興電廠實施的工藝路線，能夠提高脫硫廢水軟化效率，與此同時，還能減少水資源消耗量，全面保證電廠系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性，此項技術(shù)推廣價值較高。
此外，華能長興電廠應(yīng)用新型膜處理工藝，即“三聯(lián)箱+反滲透+正滲透+樹脂軟化+蒸發(fā)結(jié)晶”工藝，該工藝應(yīng)用后，處理系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行目的，同時，針對性處理各工況廢水，確保各工況廢水零排放，并且工業(yè)雜鹽標準能夠達到規(guī)定值。
3.5山東某電廠
監(jiān)測山東某電廠3×650MW機組中四機組靜電除塵器前煙道霧化噴嘴設(shè)備，煙氣溫度達到130攝氏度時，煙氣量大約250Nm3/h，鍋爐處理廢水量大約3.1t/h，煙氣溫度降幅大約4攝氏度。山東該電廠應(yīng)用煙道噴霧技術(shù)的過程中，合理控制技術(shù)實施條件，能夠大大提高除塵效率。
4結(jié)束語
目前經(jīng)濟發(fā)展步伐逐漸加快，我國現(xiàn)代化建設(shè)要求不斷提高，為合理控制資源，全面保護生態(tài)環(huán)境，務(wù)必推廣脫硫廢水零排放處理工藝，這對居民生活質(zhì)量、社會經(jīng)濟效益有直接影響。參照脫硫廢水零排放處理工藝成功使用的工程案例，與時俱進的改進廢水零排放處理工藝，這對工程事業(yè)持續(xù)發(fā)展有推動作用，同時，還能提高資源利用率，大范圍推廣脫硫廢水零排放工藝。
