作者：谈姬宏，谈姬伟 ( 1． 国电湖南宝庆煤电有限公司，湖南 邵阳 422004; 2． 国电肇庆热电有限公司，广东 肇庆 526238)

摘要: 国内燃煤电厂大部分采用湿法 FGD 系统，其废水特征为较强腐蚀性、高含盐量及易结垢性，直接回用比较困 难，若实现全厂废水“零排放”，FGD 废水乃是“零排放”的关键部分。介绍了燃煤电厂 FGD 废水“零排放”处理系 统的应用情况，重点比较和分析了燃煤电厂湿法烟气 FGD 废水“零排放”蒸发浓缩工艺的技术路线，得出相关技术 路线的优势和劣势，为 FGD 废水处理工程最优技术路线的选择提供参考。

关键词: FGD; FGD 废水; 蒸发浓缩; 零排放

0 引言 湿法 FGD 工艺具有脱硫效率高、成本低及适用 性广等优点，目前在国内大部分的火电厂广泛应 用［1 － 3］。湿法脱硫装置中从废水旋流器溢流排出的 废水，由于氯离子及 TDS 很高，厂内无法直接回收 利用。电厂为了降低耗水指标，通过实现水的阶梯 使用以提高水的回收利用率。一般将优质水用于化 学制水，化学制水产生的高盐浓水、废液、循环排污 水、含钙污泥等各类排水作为 FGD 系统的工艺水， 在吸收塔内高倍浓缩，烟气中的离子也进入废水系 统，通过石膏浆液排出吸收塔，经废水旋流器通过离 心分离的溢流废水，便是处理难度极高的废液。因 此，需要对 FGD 废水进一步处理，是实现电厂废水 “零排放”的关键。

1 常见处理工艺

1． 1 处理水量 根据经验及计算，FGD 废水排放量与石灰石品 质、机组负荷、工艺水质、石膏品质及烟气成分等有 关。一 般 300 MW 燃煤机组单台排放量约 5t / h， 600 MW 燃煤机组单台排放量约 10 t / h，1000 MW 燃 煤机组单台排放量约 15 t / h。以 肇 庆 电 厂 2 × 300 MW 机组为例，FGD 废水排放量为 10． 1 m3 / h。

1． 2 处理水质 石灰石 － 石膏湿法 FGD 技术具有适用煤种范 围广、脱硫效率高、系统可用率高、石灰石利用率高、 来源丰富且廉价、工艺成熟等优点，成为国内外烟气 FGD 的主流技术［1］。 FGD 废水的水质特点: pH 值为 4 ～ 6． 5，呈弱 酸性; 悬浮物含量高; 含有微量的汞、铅、铬等重金属 离子和砷、硒、氰化物等污染物; 含有大量 Mg2 + 、 Ca2 + 等阳离子和 Cl － 、HSO － 3 、HCO － 3 、HSO2 － 4 、F － 等 阴离子; TDS 一般在 20 000 ～ 80 000 mg /L 之间; Cl － 含量一般在 5 000 ～ 20 000 mg /L 之间。 由此可见，FGD 废水具有高硬度、高含盐量、高 Cl － 等特点，腐蚀性较强，极易结垢［4］。若直接对外 排放，将会对周围水源、土壤等造成一定污染，因此， 建设 FGD 废水处理系统是很有必要的。

1． 3 处理工艺 国内 FGD 废水处理工艺常规采用石灰中和( 碱 化) 、絮凝、沉降三联箱工艺［4］，废水经澄清浓缩、pH 调整、氧化处理达标后回用或排放［4］。该工艺主要 去除重金属、氟化物和悬浮物，出水水质虽然达到DL /T 1997 － 2006 标准要求，但出水中硬度、含盐 量、Cl － 离子、硝酸根、硫酸根及有机物等含量仍然 很高，远不能满足回用的要求。

1． 4 传统利用方式 ( 1) 用于粉煤灰喷洒和冲灰系统。对于采用水 力除灰工艺的电厂，从废水旋流器溢流排出的废水， 无须澄清沉淀处理，直接作为电厂除尘系统的冲灰 水［5］。然而现在电厂大多数采用干除灰工艺，对于 此工艺，FGD 废水可用于煤场喷洒和干灰加湿，但 消耗有限，FGD 废水可能不足以完全消耗。 ( 2) 回用于湿除渣工艺。对于采用非干渣工艺 的电厂，FGD 废水可作除渣的工艺补水。由于废水 的腐蚀性，可能引起设备腐蚀及管道堵塞等问题，从 而可能使系统的稳定性受到影响［6］。 肇庆电厂已采用干除灰及干除渣系统，灰渣进 行综合利用，因此 FGD 废水需要进行处理。

2 FGD 废水零排放

2． 1 零排处理工艺 FGD 废水零排放，是指电厂不向外排放任何废 水，全部进行回收利用。当前 FGD 废水处理技术主 要采用蒸发干燥技术，该工艺包括烟气蒸发干燥和 膜浓缩 + 蒸发结晶法。 据调研，现有电厂主要采用旁路烟气干燥技术、 膜浓缩 + 蒸发干燥及多效低温闪蒸工艺［7］。

2． 1． 1 烟气蒸发干燥工艺 烟气蒸发干燥处理工艺，目前应用过的有三种: 一是烟道直喷雾化蒸发，如图 1 所示; 二是高温旁路 烟道干燥蒸发; 三是低温烟气蒸发 + 高温旁路烟道 干燥，如图 2 所示。第一种由于烟道结垢严重，造成 烟道部分堵塞，垢样成分与水泥类似，很难清洗等原 因已经不采用。后两种工艺均已经在国内进行应 用，其优缺点分析如下: 优点: 固体盐分被除尘器捕捉到飞灰中，无需单 独处置; 技术成熟，废水蒸发工艺流程相对简单; 增 加喷雾蒸发器排出的烟气湿度，可提高除尘器效率; 运行维护简单; 运行成本相对较低。 存在问题: 对锅炉热效率可能有影响，废水蒸发 量越大，热效率影响越大; 喷雾干燥蒸发需要利用高 温烟气的热值，造成发电煤耗直接增加; 每台机组需 要建设 1 台雾化干燥塔或浓缩塔，设备相对分散，不 方便管理，而且老机组设备受到布置场地受限; 蒸发 干燥的固体杂盐与飞灰混合，可能严重影响粉煤灰 的综合利用。 2． 1． 2 膜浓缩 + 蒸发结晶法工艺 近年来，随着膜浓缩技术的不断进步和发展，实 现分盐和浓缩，国内外电厂终端废水零排放更多的 选择软化—浓缩减量—蒸发结晶工艺流程，如图 3 所示。 图 3 软化—浓缩减量—蒸发结晶工艺流程 根据应用工艺，FGD 废水采用不同的加药方式 进行软化或部分软化，然后进入膜浓缩部分，膜浓缩 主要包括超滤、管式膜、纳滤、反渗透、电渗析、浓水 EDI、膜蒸馏等，浓缩完成后，根据环保及电厂要求， 当 TDS 达到 100 000 mg /L 时，可采用蒸发结晶装 置，进入蒸发器的废水通过换热器不断循环加入，进 入蒸发结晶器进行闪蒸，废水中的水分逐渐蒸发为 水蒸汽，水蒸汽经换热冷却凝结成水从而进行重复 利用，废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中，随着 浓缩倍数的提高，最终以晶体形式析出，得到固体 盐，通过离心推料机，实现固液分离; 也可将浓水电解进行制氯，进行资源化循环应用; 也可将浓水进行 干灰拌湿［6］。

2． 1． 3 多效闪蒸工艺 本工艺路线通过采用烟气换热器，将水加热为 蒸汽，余热多级低温闪蒸处理工艺，经过多效低温蒸 发以及强制循环浓缩处理，浓缩 5 ～ 6 倍，TDS 约为 300 000 mg /L，从而大大减少末端废水的处理量，再 对浓缩液通过旋转喷雾烟气蒸发干燥塔进行干燥固 化处理，盐分及杂质通过飞灰固化，从而完全实现燃 煤电厂废水的零排放。

2． 2 技术路线对比分析 废水零排放技术路线对比分析如表 1 所示。另 外，煤场、灰场喷洒投资及运行成本较低。 根据市场调研，现有电厂主要采用膜浓缩 + 蒸 发、烟气蒸发干燥技术及多效闪蒸工艺作为 FGD 废 水零排放的主要技术路线［7 － 9］。

3 结语 综上所述，根据工艺水质和后续处理水质回用 要求，选择最佳的预处理工艺，是做好 FGD 废水零 排放的关键。浓缩减量可有效降减少废水的处理 量，降低蒸发固化段处理负荷，是实现 FGD 废水零 排放的首要任务。 与热法浓缩相比，膜法浓缩具有设备运行简单， 可实现模块化设计，占地面积小，能耗相对较低，但 软化药剂费用相对较高。 高温烟气干燥技术采用空预器前烟气，温度为 300 ～ 350C°，直接将废水在干燥塔雾化干燥，具有效 率高、占地少及运行简单，并且工艺可不设置预处 理，仅对锅炉效率有较小影响。 目前，现有 FGD 废水零排放技术的建设成本及 运行费用相对较高。组合优化现有处理工艺，研究 和探 索 新 的 技 术，实现技术的突破，解 决 低 成 本 FGD 废水零排放，是未来的发展动向。