近年来,随着人们环保意识的提高,煤炭燃烧所产生的SO₂污染和汞污染问题得到了广泛的关注。目前,国内外燃煤电厂大都采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺去除燃煤烟气中的SO₂,该工艺运行过程中产生的脱硫废水含有高浓度的Cl^-,会导致脱硫效率降低,设备腐蚀。传统三联箱工艺对Cl^-去除效果较差,处理后的废水不能直接回用,无法实现电厂废水零排放的目标。另一方面,煤炭中的汞元素经燃烧后在烟气中主要以Hg⁰的形式存在,难以被现有污染物控制设备直接脱除,SCR催化剂可以将Hg⁰氧化为易溶于水的Hg²⁺,但在低氯条件下SCR催化剂对Hg⁰的氧化效率较低。针对上述问题,本研究提出采用电化学法去除脱硫废水中的Cl^-,并将电解产物用于SCR单元Hg⁰的脱除,为脱硫废水零排放和燃煤烟气汞污染控制提供了新的解决思路,具有重要的工业应用价值。本研究首先采用常规的两室电解装置处理脱硫废水,以氯离子去除率、电流效率和电解能耗为技术指标,研究了电流密度、电极间距和电解液温度对电解效果的影响。研究结果表明,对于初始氯离子浓度为10000 mg/L的脱硫废水,最优的电解条件为电流密度20 m A/cm²,电极间距1 cm,电解液初始温度30℃,电解120 min后氯离子去除率为54.34%,电流效率为55.02%,电解能耗为6.78k Wh/kg Cl^-。本文进一步研究发现,脱硫废水经软化处理后残留的Ca²⁺、Mg²⁺会在阴极板沉积,导致阴极增重210 mg,阴极室溶液浊度增至19 NTU,可能会造成离子交换膜堵塞。为解决钙镁离子在阴极结垢的问题,本研究提出了一种双膜三室电解工艺去除脱硫废水Cl^-的方法,利用阴阳离子交换膜的选择透过性,将成垢离子和OH^-分别阻隔在阳极室和阴极室,避免了沉淀的生成。研究了不同电解参数对处理效果的影响。研究表明:电流密度增大可以提高电解反应速率,氯离子去除率升高,电解能耗和电流密度呈正相关变化;阳极液p H越低,电流效率和氯离子去除率就越高,单位电解能耗较低;阳极室氯离子浓度升高可以降低Ru O₂-Ir O₂/Ti电极的析氯电位,有利于析氯反应的发生,提高了电流效率;中间室Na NO₃浓度对电解效果的影响相对较小。在电流密度为20 m A/cm²,阳极液p H为4,Cl^-浓度为20000 mg/L,中间室Na NO₃浓度为0.5 mol/L的条件下,氯离子去除量达到了7487 mg/L,电流效率为75.81%,电解能耗为3.72 k Wh/kg Cl^-。本文最后在模拟烟气平台上,研究了脱硫废水电解产生的氯气对Hg⁰的氧化性能。研究结果表明:Hg⁰氧化率随Cl₂浓度增加而不断增大,在350℃时去除率最高;与HCl相比,Cl₂在温度200～350℃的范围内均能保持较高的Hg⁰氧化活性,在达到相同的Hg⁰氧化率时,Cl₂添加量仅为HCl的25%。