水是生命之源，但当前资源紧缺已经是全世界都要面临的严峻问题，保护、节约和充分利用水资源是人类发展的必由之路。火力发电厂对推动我国经济发展起着非常重要的作用，但燃煤电厂却在未经过有效处理的前提下，向大自然排放各种工业废水，造成了严重的环境污染问题，因而必须进行有效的解决。本文主要介绍了火力发电厂脱硫废水处理工艺的零排放技术，以供参考借鉴。
我国是一个水资源缺乏的国家，人均资源占有量不足世界平均水平，但无论是人民日常生活还是工业生产，都需要使用大量的水。在煤炭火力发电的过程中，常常会出现废水排放问题，但在当前低碳经济和可持续发展理念的引导下，火力发电厂应该做好对废水排放的处理，对废水中的重金属离子等有害物质进行有效的清理，大力研究运用脱硫废水零排放处理技术，切实做好水资源保护工作。
一、废水零排放的概述
所谓零排放，并不是说不排放水，而是不把有害物质通过水体排放到自然环境中，让电厂生产使用后的废水，最终以蒸汽的形式排放大自然环境中，或者在内部水循环系统中留存。零排放大大地提高了水资源利用率，同时可以避免自然环境遭到废水的污染，保证居民用水安全。实现电厂废水零排放，是一项非常复杂的系统工程。
我国火力发电厂多年致力于节水方法研究改进，但过去的研究只是为了确保电厂安全运行，并没有上升到节约水资源的高度，导致很少注意低水耗技术的开发，总是想着先用水，再处理废水、排放。但如今，水资源短缺日益突出，在中国北方的表现尤为突出，水资源污染已成为我国电力工业发展中的重要问题。
二、脱硫废水处理的特点
1.水质变化大且成分复杂
由于燃煤的成分不同，经过燃烧后产生烟气里所含的二氧化硫、氮氧化物、烟尘等含量也不同，在经过吸收塔洗涤吸收之后，产生的混合物的成分也会不同，脱硫废水的成分也会发生较大的变化。其水质成分较为复杂，与脱硫工艺、烟气成份、灰份、吸收剂等多种因素有关，即使是同一电厂，在发电设备不间断地运行中，脱硫废水水质也会发生较大的变化，从而为处理工作带来了不小的难度。
2.含盐量较高
盐(主要是氯盐及硫酸盐)在脱硫废水中的含量，比其它杂质的含量要高很多，再加上电能生产力度的变化，相应的含盐量也会发生较大变化，每升废水含盐量在30000～60000mg范围内，这就不仅会提高脱硫废水的处理难度，还会增加处理成本。
3.悬浮物含量较大
脱硫废水中含有较多的悬浮物，可高达50000rag/m，给脱硫废水处理装置的正常运转造成一定程度的影响，同样也会增加处理难度和成本。
4.腐蚀性较强
脱硫废水的成分比较复杂，含有重金属元素和Cl-、S042-等酸性杂质，具有较强的腐蚀性，会对设备和管道造成一定程度的破坏，从而造成脱硫废水出现泄漏或机械设备发生故障。除此之外，钙离子和镁离子在燃煤废水中的含量较多，且处于饱和状态，在温度升高时，机械设备会发生结垢，从而影响其使用寿命。
5.重金属离子含量较多
煤炭中含有Cr、Ni、Hg等较多的重金属元素，其中有少部分是以气体形态存在烟气中，并跟着烟气进入吸收塔，和浆液发生接触，被洗涤、溶解到浆液中。除此之外，石灰中也含有少量的重金属元素，也会随着石灰的溶解进入到脱硫废水中。大部分中金属是具有毒性的，会对动植物的生命活动造成极大影响，因此要对其加大处理力度。
三、火力发电厂脱硫废水的零排放处理技术
1.生物处理技术
生物处理，是利用微生物处理可生物降解的可溶有机污染物，或是将许多不溶的污染物转化为絮状物。污染物的去除，可通过有氧、无氧或缺氧段三种方式，一般电厂利用有氧方式去除BOD5，通过厌氧或缺氧的方式去除金属或是营养盐，微生物可以通过呼吸作用将硒酸盐或亚硒酸盐还原为元素态的硒，吸附在微生物细胞表面[1]。
2.预处理-膜浓缩-传统蒸发结晶
脱硫废水通过投加石灰(碳酸钠)、絮凝剂、重力沉降等预处理，去除废水中大部分的悬浮物、重金属及F-、SiO2 等结垢物质，之后采用开放式流道反渗透膜-碟管式反渗透膜、纳滤-特殊流道反渗透膜、正渗透等，对预处理后的废水进行浓缩减量化，淡水回用，浓水进入后续传统蒸发结晶系统，冷凝水回用，结晶盐另行处理。该技术成熟可靠，工艺中加入了膜浓缩减量单元，终端需蒸发的废水量大为减少，通常可减少50%-60%，而且整个系统的投资费用和运行成本相对较少[2]。
3.烟道喷雾干燥技术
将脱硫废水用泵送至除尘器前烟道，经压缩空气，将脱硫废水通过固定雾化喷头送至烟道雾化，利用烟气温度蒸干雾滴，废水中的各种固体由除尘器进行捕捉收集。该工艺流程简单，投资、运行及管理费用较低，当前在国内尚处于试验阶段或者尚未实施阶段，废水对喷头的堵塞情况、磨损情况及雾滴对烟道腐蚀情况、烟气温度的影响情况，均需要通过实践检验。
4.蒸发池
蒸发池是通过自然蒸发，减少废水体积的一种方法。蒸发池的处理效率取决于废水水量，而非污染物浓度，因此适用于处理高浓度、总量少的含盐废水。此外，蒸发池处理废水成本低，适用于土地价格低的半干旱或干旱地区使用，但是此技术需要作防渗处理，且当废水处理量大时，所需土地面积增加，处理成本增加。为了加快蒸发速率，减少蒸发池的面积，降低处理费用，蒸发池的选址应考虑气象因素影响(相对湿度、温度、风速等)，可以尝试以下几种加速蒸发的方法，即辅助风加速蒸发(WAIV)、湿浮动鳍、耐盐植物以及喷雾蒸发[3]。
5.人工湿地
人工湿地，是利用包括湿地植物、土壤及微生物活动在内的自然过程，降低废水中的金属、营养素以及总悬浮颗粒物的浓度。人工湿地由若干包含植物和细菌的单元组成，电厂可根据去除污染物的种类选择合适的单元，但需要注意的是，必须在低氯情况下进行[4]。
6.蒸汽浓缩蒸发技术
蒸汽浓缩蒸发技术，是对废水进行蒸发浓缩产生蒸馏水和浓缩水，浓缩通过结晶器或喷雾干燥进一步蒸发，产生蒸馏水和固体废弃物，固体废弃物进行回收或是填埋处理。为了防止蒸发器结垢，需要对废水进行预处理，去除钙镁离子。
四、废水处理中存在的问题及处理措施
脱硫废水处理系统中，会存在设备积泥堵塞的问题，其中有设备运行过程中的积泥和不适当的设备停用引起的积泥，后者通过运行管理可以得到解决，而前者则因设备本身的设计缺陷造成，运行中难以解决。
具体可以采取以下的处理措施来解决：首先停止进水，动板框压泥机进行抽泥，降低泥位，将进水槽中淤积污泥吸出，对板结部分进行人工铲除。但时间稍长污泥淤积情况再次发生，为了从根本上解决进水管堵塞问题，在沉淀池进水管底部，增加一压缩空气管道，空气管末端设置空气扩散器，通过压缩空气定时对水槽进行疏通。改造后废水系统每运行一段时间后，便开启压缩空气进气门，将压缩空气注入，通过空气扩散器对水槽壁进行冲刷，实践证明这样处理的效果非常理想。
结语
综上所述，虽然风力、水利等清洁能源的发电设备逐渐兴起。但火力发电厂仍然是我国电力事业中的重要组成部分。在燃煤发电的过程中，相关发电厂管理者要具有较高的环保意识，对于生产中排放的废水一定要进行脱硫处理，引进国内外先进的废水处理技术，努力进行废水的零排放，实现人与自然的和谐发展。
延伸阅读：
(一)脱硫废水零排放处理之燃煤电厂
(二)脱硫废水零排放技术之超临界1000MW机组
原标题：火力发电厂脱硫废水零排放处理技术
