随着燃煤电厂污染物排放标准不断提高,湿法脱硫系统废水排放处理逐渐受到重视。脱硫废水污染物种类多、含量高、水质波动大,利用传统处理工艺难以实现脱硫废水零排放。利用旁路烟气对脱硫废水进行喷雾干燥蒸发的工艺充分利用了锅炉热烟气的热量,投资运行成本低,是一种极具应用前景的废水零排放技术。本文利用脱硫废水雾化特性测试系统和喷雾干燥系统对脱硫废水雾化特性及蒸发特性进行研究分析。基于搭建的脱硫废水雾化特性测试系统,利用PDA对旋转雾化器雾化脱硫废水的速度及粒径分布等进行测试。结果表明:脱硫废水经旋转雾化后形成的液滴粒径主要集中在50μm以下,呈单峰分布;雾化器转速降低、废水流量增大,雾化液滴平均粒径有所增大,废水pH值对其雾化液滴粒径变化无明显影响。旋转雾化器对脱硫废水中的悬浮物及无机盐含量具有一定的适应性,对于悬浮物浓度大于20000mg/L和氯离子浓度高于40000mg/L的脱硫废水,其雾化粒径会有所增大,雾化效果下降。利用喷雾干燥系统对雾化后的脱硫废水液滴进行干燥蒸发试验,同时借助烟尘采样仪、扫描电子显微镜、热重分析仪等手段对蒸发过程中颗粒物进行采集分析。结果表明:入口烟气温度和废水流量对脱硫废水蒸发过程具有显著影响,喷雾干燥蒸发系统对废水中氯离子浓度具有较强的适应性,能够适用于氯离子浓度在40000mg/L以下高盐废水的雾化蒸发处理。脱硫废水蒸发产物中大颗粒物主要通过重力作用沉积于塔底灰斗中,小颗粒跟随烟气从出口烟道流出;液滴在蒸发过程中会与附着在脱硫废水液滴上的飞灰颗粒形成较大的颗粒团,导致出口烟气中飞灰粒径相对变大,有利于后续电除尘器的脱除。研究了脱硫废水喷雾干燥蒸发对电除尘、锅炉热效率及粉煤灰资源化利用的影响,同时介绍了废水喷雾干燥蒸发工艺工程应用示范;结果表明:烟气经过喷雾干燥塔烟温降低、湿度增加,一定程度上有利于提高电除尘效率,同时锅炉热效率会略有下降。蒸发产物掺杂后的粉煤灰氯含量一般不会超过万分之六的标准,不影响飞灰的资源化利用。工程应用上,对于烟温300℃以上的热烟气,烟气流量与废水处理量的比值在1.1×10~4 Nm~3/t以上时,喷雾干燥塔内脱硫废水能够良好蒸发,蒸发产物含水率较低,废水液滴基本实现完全蒸发。