燃煤電廠脫硫廢水多采用物化法處理，處理后的廢水雖能達標排放，但鹽分及氯離子的含量仍很高，導致水體礦化及土壤堿化，也會造成資源浪費。因此，研究脫硫廢水零排放(Zero-Liquid Disge，ZLD)工藝，不向環境中排出任何廢液，回用廢水并回收廢水中的有用資源，是火力發電廠實現可持續發展的必由之路，也是未來脫硫廢水系統研究的重要方向。

為了符合相關法律法規和相關產業政策，燃煤電廠廢水零排放勢在必行。然而，傳統的脫硫廢水處理技術不能滿足電廠零排放要求，探索有效且經濟的脫硫廢水零排放技術迫在眉睫。

一、脫硫廢水的預處理

1.化學沉淀。化學沉淀是通過投加化學藥劑使水中的鈣、鎂離子形成沉淀而被去除，從而使廢水得到軟化。該法可有效去除鈣、鎂和硫酸根等離子，技術成熟，但污泥量大。根據采用的藥劑不同，常用的方法有石灰-碳酸鈉法、氫氧化鈉-碳酸鈉法。兩者均有較好的軟化效果;后者相比于前者，投加量少，對Ca2+、Mg2+去除率更高，但SO42-去除率偏低。

2.混凝沉淀。化學沉淀后的廢水含有大量膠體和懸浮物，通過投加混凝劑，混凝沉淀使其形成絮凝體，經沉淀過程發生固液分離而從水中去除。混凝沉淀盡管可有效去除水中大部分懸浮物，但出水仍含有部分細微懸浮物，且處理效果不穩定，易受水質波動的影響。常用的混凝劑有聚合氯化鋁和聚硅酸鐵，后者在脫硫廢水處理中的效果優于前者。

3.過濾。為進一步降低廢水的濁度，確保后續系統進水水質，混凝沉淀常常需與過濾單元聯用。常用的過濾技術有：多介質過濾、微濾、超濾、納濾等。其中，內壓錯流式管式微濾，膜管內料液流速高，前處理無需投加高分子絮凝劑，甚至無需沉淀池，自動化程度高，運行穩定，適用于高固體含量廢水的處理，因而在脫硫廢水預處理中具有一定的技術優勢。此外，納濾可實現不同價鹽的分離，實現脫硫廢水的資源回收，如華能玉環電廠用納濾純化的NaCl溶液制備了NaClO等藥劑。由于脫硫廢水水質復雜多變，實際工程需根據水質特性及后處理系統的要求來選擇適宜的預處理方法。如軟化處理時，廢水Ca2+、Mg2+含量高而SO42-含量低時，宜采用氫氧化鈉-碳酸鈉法;Ca2+、Mg2+和SO42-含量都偏高時，宜選用石灰-碳酸鈉法;此外，為分別回收不同價態的鹽，則需增設納濾將單價與多價離子分離。

二、現有脫硫廢水處理與回用方法

1.脫硫廢水特性。石灰石-石膏濕法脫硫技術脫除煙氣中的SO2的效率可達90%以上，因此在燃煤電廠中廣泛使用，但隨之而來的卻是帶來了大量的脫硫廢水需要處理。脫硫廢水的水量與水質受脫硫工藝補水水質、石灰石品質及燃煤種類等因素的影響。目前普遍采用控制吸收塔內的Cl—含量來確定脫硫廢水的排放，大多數電廠脫硫廢水排放時Cl-的質量濃度小于20 g/L。脫硫廢水具有以下的特點：(1)脫硫廢水呈酸性水質，一般其pH<7;(2)脫硫廢水中含有大量的飛灰、絮凝體等，導致懸浮物含量高，質量濃度可達10 g/L;(3)Cl-含量高，通常脫硫廢水排放Cl—的質量濃度控制在10～20 g/L，具有很強的腐蝕性能;(4)采用石灰石-石膏脫硫技術，脫硫廢水中含大量的Ca2+、Mg2+等離子，總硬度高，以碳酸鈣計質量濃度可超過10 g/L。更含有大量的重金屬與鹽類;(5)因燃煤中含有眾多的元素，所以脫硫廢水中含有大量的重金屬以及非金屬如氟、砷等污染物。

2.處理工藝。目前脫硫廢水處理方法為中和、沉降、絮凝以及澄清等工序，污泥由板框壓濾機脫水，泥餅外運。傳統脫硫廢水處理工藝通過在中和箱中加入石灰石，將pH調高至9.0以上，使得大部分的重金屬離子能夠生成難容的沉淀物;在沉降箱中加入有機硫，與Ca2+、Hg2+反應，生成難容的硫化物沉淀;在絮凝箱中加入復合鐵絮凝劑，使石膏顆粒、SiO2、以及金屬氫氧化物絮凝成大顆粒并進一步沉淀;經絮凝后的水進入到澄清濃縮池進一步濃縮，底部形成污泥，上部的清水進入到出水箱。傳統脫硫廢水處理工藝可以除去廢水中的一部分懸浮物和重金屬，但出水中仍含有大量的可溶性鹽，無論是排入到水體還是泥土，容易造成水體的惡化以及鹽堿地的形成;并且脫硫廢水不含有機物，排入到市政污水處理廠會造成微生物的死亡，從而導致出水惡化，無法達到回用的標準。

3.回用方式。因脫硫廢水成分復雜，處理困難，目前燃煤電廠中脫硫廢水回用方式也較少，主要為以下幾種方式：(1)用于水力除灰渣系統。采用水力除灰渣的燃煤電廠將脫硫廢水回用到灰渣水系統，因灰渣水為堿性，可中和酸性的脫硫廢水，但脫硫廢水中懸浮物和Cl—含量高，易造成管路的堵塞和腐蝕，存在著一定的風險。(2)用于煤場或灰場噴淋。該方式將脫硫廢水作為煤場、灰場抑塵噴灑水的補水，但同樣存在腐蝕的風險，并且脫硫廢水中的污染因子轉移到燃煤中，繼續進入到鍋爐，在整個燃煤系統中循環累積。(3)用于干灰拌濕。該方式需要水量較小，且由于粉煤灰的外賣而逐漸不被采用。

三、零排放技術

1.脫硫廢水和飛灰混合。如果電廠的飛灰用于填埋處理，可將排放的脫硫廢水用于飛灰的增濕，這有利于運輸過程中減少粉塵的飛揚和容積。但若飛灰用于商用(如制磚、作為水泥添加劑)，則往往很難接受過高的Cl?含量。此外，此技術會使脫硫廢水中的重金屬轉移到飛灰中，可能會影響飛灰的綜合利用。

2.蒸發池。蒸發池是通過自然蒸發減少廢水體積的一種方法，在美國有十余個電廠應用此技術進行脫硫廢水的處理。蒸發池的處理效率取決于廢水水量而非污染物濃度，因此適用于處理高濃度、總量少的含鹽廢水。此外，蒸發池處理廢水成本低，適用于土地價格低的半干旱或干旱地區使用。但是此技術需要作防滲處理，且當廢水處理量大時，所需土地面積增加，處理成本增加。如圖1所示，為了加快蒸發速率，減少蒸發池的面積，降低處理費用，蒸發的選址應考慮氣象因素影響(相對濕度、溫度、風速等)，可以嘗試四種加速蒸發的方法，即輔助風加速蒸發(WAIV)、濕浮動鰭、耐鹽植物以及噴霧蒸發。

輔助風加速蒸發是利用泵將廢水抽到纖維織物上，增加蒸發面積，其蒸發速率可增加13倍，但纖維空隙容易被污染物堵塞，造成蒸發速率下降。濕浮動鰭是利用鋁材做成鰭片漂浮在水面上，上面覆蓋一層吸水的棉布，具有兩個效果：增加交換面積與打破邊界層，實驗證明，其蒸發速率可提高24%。耐鹽植物是利用植物的蒸騰作用加速廢水蒸發，其蒸發速率可達數倍，但是植物的毒性以及經濟性需要進一步研究。噴霧蒸發是利用高速旋轉的扇葉或是高壓噴嘴將廢水霧化成細小液滴，通過液滴與空氣的強烈對流進行蒸發，在20世紀90年代，此技術已經應用于礦井高含鹽水及電廠高含鹽水的處理，但該技術存在液滴的風吹損失，造成周邊環境的鹽污染。盡管蒸發池技術存在一定的問題，但是由于其系統簡單、費用低，隨著環保標準日益嚴格，其研究將受到廣泛關注。

四、脫硫廢水處理技術總結

以處理效率、二次污染、運行成本及是否達標排放作為技術指標對脫硫廢水處理技術進行評價。除沉淀池外，各脫硫廢水處理技術都能使脫硫廢水達標排放，其中生物處理、混合零價鐵技術、人工濕地可以將廢水中重金屬濃度降至非常低的水平，而與飛灰混合、蒸發池、煙道蒸發、蒸汽濃縮蒸發可以實現脫硫廢水的零排放;但是有些技術受到運行成本太高的限制，如生物處理、蒸汽濃縮蒸發等，而有些技術還在研究階段，應用不成熟，如混合零價鐵技術;有些技術雖然運行成本低，但是可能會對電廠的正常運行產生影響，如煙道蒸發技術。

燃煤電廠要真正實現脫硫廢水零排放，做好水污染防治工作還需綜合考慮自身實際情況，須進行多方對比，采取其中合適的技術，并要妥善處置污泥與結晶鹽，避免污染的轉移。