國家新的環保法律、法規相繼出臺，環保要求越來越高，2015年4月2日，國務院頒發了《水污染防治行動計劃》即“水十條”，“水十條”把水環境保護上升到國家戰略層面。廢水零排放實施過程中，電廠的絕大多數廢水可以通過常規的工藝處理、回用，但是脫硫廢水處理后的出水中由于含有高濃度的氯離子和重金屬離子，氯離子會嚴重腐蝕金屬設備，重金屬離子對環境造成污染，此部分廢水由于離子濃度高，難以回用，需要進行濃縮、減量、無害化處理，最終實現廢水零排放。
2現有廢水零排放技術簡介
1）預處理+傳統蒸發結晶（MED&MVR）
脫硫廢水通過投加石灰（蘇打）、有機硫、絮凝劑、重力沉降等預處理，去除廢水中大部分的懸浮物、重金屬及氟離子、硬度、二氧化硅等結垢物質，之后由多效蒸發器(MED)或機械壓縮再循環蒸發器(MVR)進行蒸發結晶，冷凝水回用，結晶鹽另行處理。 該技術成熟可靠、但投資費用高、運行成本高，目前在國內應用于廣東河源電廠（2×600MW，國內第一家廢水完全零排放電廠）。
2）預處理+膜濃縮+傳統蒸發結晶
脫硫廢水通過投加石灰（蘇打）、絮凝劑、重力沉降等預處理，去除廢水中大部分的懸浮物、重金屬及氟離子、硬度、二氧化硅等結垢物質，之后采用膜技術（OCRO/DT、NF+SWRO、FO等）對預處理后的廢水進行濃縮減量化，淡水回用，濃水進入后續傳統蒸發結晶系統（MED&MVR），冷凝水回用，結晶鹽另行處理。該技術成熟可靠，工藝中加入了膜濃縮減量單元，終端需蒸發的廢水量大為減少，通常可減少50%—60%，因此，整個系統的投資費用和運行成本與1）工藝相比，降低很多。但處理系統流程長，加藥量大，污泥量大，對水質波動適應性差，目前在國內已進入試運行的有華能長興電廠。
3）直接煙道噴霧蒸發
將脫硫廢水用泵送至除塵器前煙道，經壓縮空氣將脫硫廢水通過固定霧化噴頭送至煙道霧化，利用煙氣溫度蒸干霧滴，廢水中的各種固體由除塵器進行捕捉收集。該工藝流程簡單，投資費用、運行費用、管理費用較低，但該工藝廢水處理量不穩定，受機組負荷影響較大，容易增加煙氣濕度，造成電除塵低溫腐蝕，對電除塵器提出了更高要求。目前在國內進入實踐應用的有內蒙土默特右旗電廠。
4）煙氣余熱濃縮蒸發
這是一種相對簡潔的處理脫硫廢水的技術，利用鍋爐排煙余熱直接蒸發的方式將廢水濃縮10倍以上，并采取國內首創的惰性載體干燥流化床，引入熱二次風將濃縮液徹底干燥后，通過鍋爐除塵器捕集，實現零排放。該技術對于廢水量>6噸每小時(t/h)的項目更適合，單位投資較低；鍋爐熱效率影響<0.02%，粉煤灰氯離子含量<0.06%。
目前已在國家能源集團泰州發電有限公司1000MW機組上實現了工業級示范運行。
2煙氣余熱濃縮蒸發工藝介紹
國家能源集團泰州發電有限公司#2機組為1000MW超超臨界一次再熱機組，煙氣脫硫采取石灰石―石膏濕法雙塔雙循環脫硫工藝，脫硫廢水處理量為15t/h，處理工藝流程為“三聯箱處理+澄清濃縮+最終中和”，處理水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）第二時段一級標準，廢水中的污泥經壓濾機脫水后至煤場摻燒。
國家能源集團泰州發電有限公司于2017年07月份啟動#2機組脫硫廢水零排放工程，12月份完成工程建設，總投資3000萬元，2018年03月完成調試后投入正式運行。
2.1 工藝概述
本技術采用煙氣余熱濃縮蒸發工藝，一爐一塔，主要包括煙氣系統、原水收集系統、濃縮塔系統、固液分離系統、濃縮漿液調質系統、濃縮漿液干燥系統、公用系統（圖1）。
圖1 煙氣余熱濃縮蒸發工藝流程圖
2.2 煙氣系統
抽取脫硫塔前煙道中的高溫煙氣作為蒸發介質。高溫煙氣經過增壓風機后進入濃縮塔，降溫噴淋至50度左右后，返回脫硫吸收塔前煙道，與原煙氣混合進入吸收塔。
2.3原水收集系統
脫硫廢水旋流器來的廢水直接進入廢水濃縮澄清池進行澄清處理，濾清液溢流至原水收集箱，由原水輸送泵排至濃縮塔，污泥至壓濾機脫水后至煤場摻燒。
2.4 濃縮塔系統
濃縮塔設置2臺循環泵，煙氣從濃縮塔中下側進入與上側噴淋的廢水原水逆流接觸，在塔內進行蒸發反應，實現廢水的蒸發濃縮，廢水中的氯離子、硫酸根離子、鈣離子、鎂離子不斷富集，經過濃縮塔濃縮后，廢水原水實現10倍以上的濃縮。經濃縮塔洗滌后的低溫煙氣，通過一級板式除霧器除去霧滴后由濃縮塔上側引出，然后返回脫硫吸收塔前煙道。濃縮塔排出泵排出的漿液含固量為15-20%左右，氯根濃度150000-300000mg/L。
2.5 濃縮漿液調質系統
濃縮塔排出泵排出的漿液進入一級調質澄清箱中，在澄清箱中加入消石灰藥劑，提高漿液的PH值，通過加藥，漿液中的硫酸鈣大量結晶析出，經過澄清絮凝后的濾清液進入一級調質濾清液箱。一級調質澄清箱容積滿足漿液在澄清箱中絮凝超過12小時，保證固液分離效果。澄清箱底部污泥由污泥泵抽出后進入壓濾機，進一步實現固液分離流程，提高濾清液的品質。澄清箱中的澄清液自流進入一級調質濾清液箱收集，一級調質濾清液箱中的漿液由輸送泵輸送至干燥區域，實現漿液的直接干燥。
2.6 濃縮漿液干燥系統
抽取鍋爐300℃左右的熱二次風作為干燥介質，通過熱風風機增壓后進入惰性載體干燥床，通過冷風風機調節出口風溫，增壓后的熱風進入惰性載體流化床，保證床內的惰性載體粒子處于流化狀態，濾清液箱中的漿液輸送至干燥床區域，將漿液噴涂在惰性粒子表面，與高溫熱風進行熱質交換，干燥后的漿液通過惰性粒子之間的碰撞研磨后，從惰性載體表面脫落，被氣體攜帶離開干燥床，進入靜電除塵器前煙道，利用靜電除塵器捕集后混入粉煤灰，實現廢水的零排放。單臺干燥床的漿液處理量為1t/h,固體為200-400kg/h，因此固體含量極小，不會影響粉煤灰的出售。
2.7對電除塵及粉煤灰品質的影響
采用煙氣濃縮蒸發技術處理脫硫廢水后，電除塵的粉煤灰氯離子含量會上升，廢水零排放系統調試期間，通過對粉煤灰氯離子深度連續化驗，測得平均氯離子含量為0.027%（粗灰），0.064%（細灰）。表1為調試期間部分跟蹤測量數據。
表1 粉煤灰實測數據Cl-（mg/L）
根據GB175-2007 《通用硅酸鹽水泥標準》的規定，硅酸鹽水泥中氯離子濃度不得超過0.06%，硅酸鹽水泥中粉煤灰的摻比一般不超過30%，因此，脫硫廢水中氯離子進入粉煤灰對粉煤灰的品質影響較小。
2018年09月，#2機組檢修時對電除塵內部進行了檢查，未發現明顯腐蝕現象，說明廢水零排放對電除塵設備未造成不良影響。
3 結論
采用煙氣余熱濃縮蒸發技術處理脫硫廢水，系統和設備簡單，對機組安全運行沒有任何影響，也沒有對超低排放設備造成負面影響，投資節省、系統運行和維護費用低，實現低成本脫硫廢水零排放。在國家能源集團泰州發電有限公司#2機組進行脫硫廢水零排放試驗研究對本技術的推廣和應用有較好的指導作用。
雖然這種脫硫廢水零排放處理工藝有很多優點，但仍有進一步優化設計的必要：干燥床熱源取自鍋爐送風機熱內再循環管道，冬季，鍋爐低負荷熱風再循環系統投運調節時對干燥床出力有影響，干燥床出力調整不及時容易發生噴咀堵塞，因此在后續工作中，可將干燥床熱源由鍋爐送風機熱內再循環管道改至鍋爐熱二次風箱引出，減少鍋爐工況變化對干燥床出力的影響，并將干燥床增壓風機改為變頻調節，提高干燥床出力調整的靈敏度，減少噴咀堵塞的機率。
