在對燃煤電廠的煙氣進行脫硫處理時會產生一定量的廢水，該廢水硬度高、腐蝕性強、水質成分復雜。由于不同地區的電廠燃煤品質不同，所對應的脫硫廢水組分也不盡相同，因此針對不同的脫硫廢水有不同的處理方法。本文介紹了目前脫硫廢水的傳統處理工藝和新型零排放技術，并簡述了各處理方法的優缺點、工藝流程和適用范圍，同時對各工藝的發展前景進行了展望。

1 前言

我國是一個以燃煤發電為主的國家，2017年我國火電發電量占全年總發電量的70.99%，其中燃煤火電發電量約占全年總發電量的64.67%[1]。燃煤電廠由于燃燒大量的化石燃料產生大量的二氧化硫和粉塵，不僅能對生態環境造成直接傷害，而且也是酸雨、灰霾等重要環境問題的形成因素。對電廠煙氣進行嚴格控制是我國實現清潔能源戰略的重要步驟。因此，本文對燃煤電廠脫硫廢水的來源、水質特點以及處理工藝進行綜述，探索有效且經濟的脫硫廢水零排放技術。

2 脫硫廢水的來源及水質特點

燃煤電廠的廢水一般包括生活污水、循環水排污水、脫硫廢水和各種再生廢水等[2]。電廠脫硫廢水由于使用不同的煤種和脫硫裝置等，使得其排出的水質不同。如表1所示對脫硫廢水的廢水特征、工藝來源及其影響進行總結。

3 脫硫廢水的傳統處理工藝

一般火電廠脫硫廢水雖然排放量較小，但鑒于其特殊的水質特性，必須進行嚴格的處理之后才可排放，否則將會對電廠周邊環境造成嚴重影響。

3.1化學沉淀法

化學沉淀法處理工藝主要包括中和、沉淀、混凝、澄清四個過程，在脫硫廢水化學沉淀法處理工藝流程中，中和沉淀主要是調節廢水的酸堿性，通過改變pH自動控制儀控制中和劑如NaOH、Ca(OH)2等的投加量，調節廢水pH值至8-9。在調節廢水pH值的同時，廢水中的Zn2+、Cu2+等部分重金屬離子也會反應生成氫氧化物沉淀被去除；目前國內普遍采用15%三聚硫氰酸（TMT）溶液去除Hg2+、Pb2+等離子。

化學沉淀法雖能有效去除脫硫廢水中的懸浮物、重金屬離子等，是目前國內外脫硫廢水處理應用最廣泛的方法，但也存在諸多不足：如加藥量不易控制、投資成本高、產生大量化學污泥以及氯離子濃度無法達到環保要求等，且對部分重金屬的去除效果較差。

3.2流化床法

流化床法主要用于去除廢水中的重金屬，如Cu2+、Ni2+、Zn2+等。處理工藝主要由廢水調節池、流化床和循環水池三部分組成。工作原理為先向反應器中加入一定量的載體填料（如石英砂等），廢水由緩沖池經反應器底部進入流化床，在水流的推動作用下，反應器內的金屬載體處于流化狀態；然后向反應器內連續加入亞鐵鹽溶液、二價錳離子和氧化劑（如氧氣、雙氧水、高錳酸鉀等）。

廢水中的重金屬離子由于氫氧化鐵和二氧化錳的吸附能力被吸附在載體表面，隨著反應進行吸附層厚度不斷增加，并在載體之間碰撞，最終吸附層以顆粒物的形式沉淀于廢水底部。該方法工藝流程簡單，設備穩定性高，且重金屬去除率高，藥劑添加量少。相比于傳統的化學沉淀法，流化床法污泥產生量低、藥劑添加量少。

4 脫硫廢水零排放技術

4.1煙道蒸發技術

煙道蒸發脫硫廢水零排放技術是將與壓縮空氣混合后的脫硫廢水，以液滴的形式噴入空氣預熱器（AH）和靜電除塵器（ESP）之間的煙道中，利用煙氣余熱蒸干脫硫廢水，蒸干后的固化物隨粉塵在ESP中被捕獲，從而實現脫硫廢水零排放。

目前國內對煙道蒸發技術的研究主要包括兩方面，一是對蒸發特性的研究，即模擬探究脫硫廢水蒸發結晶的速度、程度與煙氣流速、溫度、廢水噴入方式、液滴粒徑等影響因素之間的關系；另一方面是該技術的可行性研究，主要探究脫硫廢水噴入對ESP除塵效率、脫硫塔脫硫效果等的影響。

目前該技術主要存在以下問題：1）脫硫廢水的蒸發不完全，或蒸發固化物未能全部被ESP捕獲，則會造成含氯物質對煙道和設施的腐蝕；2）脫硫廢水中重金屬等污染物可能對飛灰的利用產生影響；3）缺乏對蒸發過程產物的遷移和轉化機制、煙氣與廢水間傳熱過程的數值模擬和高擬合度動力學模型等相關研究。

4.2微生物燃料電池對脫硫廢水的處理

微生物燃料電池（microbial fuel cell, WFC）的作用是將廢水中有機物的化學能轉化為電能，在去除污染物的同時將產生的電能回收，這種方式實現了有機物中能量的轉化[4]。MFC一般由陽極、膜和陰極組成，在常見的MFC陽極室內，厭氧產電微生物通過呼吸作用將供體的有機污染物進行氧化，釋放出電子和質子，產生的電子將通過位于細胞外膜的電子載體（例如細胞色素c或被稱為納米導線的菌毛）傳遞到陽極，然后再經過外部電路轉移到陰極，釋放出能量，從而產生電流；質子通過離子交換膜轉移到陰極，在陰極室內，質子、電子受體和電子發生還原反應 [4]。在脫硫廢水中添加容易降解的有機物作為共生基質，其中的難降解污染物在共代謝條件下才能被有效降解。

5 結語

我國在對脫硫廢水的處理上多采用物理化學法，隨著環保排放標準的不斷改進，化學沉淀法所處理的廢水難以滿足最新的環保要求，而新型的脫硫廢水零排放技術又有著諸多的不確定性因素，如膜處理技術投資及運行成本較高，維護難等。故須在現有基礎上對物化工藝進行改進，探究新舊技術結合的新型處理方法，使脫硫廢水達到相關標準，解決污泥固化困難、建設運行成本高等問題。