知识~脱硫废水零排放深度处理工艺

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前言
目前，国内大多数火电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀工艺，但整体投运率很低。经传统处理系统处理后脱硫废水中SS和COD的浓度较高，且无法除去水中的Cl-。因含有高浓度的Cl-，导致处理后的废水无法回收利用。出于环保要求和经济效益的考虑，采用深度处理的技术实现废水零排放是废水处理的必然趋势。

传统工艺石灰石-石膏烟气湿法脱硫过程产生的废水中含有大量杂质，主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水，如果将这些物质直接排入自然水系，势必会对环境造成严重的污染。目前，国内传统的处理方法是通过加碱中和脱硫废水，使废水中的大部分重金属形成沉淀物，再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥，最终污泥被送至灰场堆放。脱硫废水的深度处理技术新工艺虽然脱硫废水经过上述传统物化处理能基本满足达标排放的要求，但其回用范围局限性很大。随着国家对水资源的日益重视，零排放技术在全球范围内得到了广泛应用。因此，要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水，实现真正的废水零排放，就要对废水进行深度处理。
目前，常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。
膜浓缩法采用DTRO膜法处理脱硫废水，可有效解决采用卷式膜易受污染的问题，产水水质好，可有效的去除水中的杂质、重金属等有害物质。DTRO膜法处理脱硫废水工艺流程：

采用DTRO膜工艺处理电厂脱硫废水的优势：（1）简单预处理，占地面积小，可移动性强（2）DT组件采用开放式流道设计，料液有效流道宽，避免了物理堵塞。 （3）最低程度的结垢和污染现象 （4）膜使用寿命长（5）组件易于维护（6）回收率高，能耗低（7）过滤膜片更换费用低 （8）浓缩倍数高
脱硫废水蒸发结晶系统为高含盐废水处理过程的主要耗能系统，为了降低投资成本和运行成本，在废水进入蒸发器浓缩前进入高压反渗透（DTRO）预浓缩系统，将脱硫废水TDS的质量浓度25~40g/L预浓缩到80~100g/L，降低进入蒸发器系统水量，提高运行效率。
蒸发浓缩技术蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一，其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发（MED）、热力蒸汽再压缩（TVC-MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）技术。传统的多效蒸发装置（MED）主要以锅炉生成的蒸汽为热源，加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是作为第二效的加热介质再次利用，重复此步骤将形成一个多效蒸发系统。多效蒸发技术多次、重复利用了热能，提高了加热蒸汽的利用率，大大降低了成本，提高了效率。
在TVC-MED蒸发装置中，从蒸发器喷出的二次蒸汽一部分在高压蒸汽的带动下进入喷射器，混合升温、升压后作为加热蒸汽加热料液；另一部分进入冷凝器，冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩，达到要求后排出。热力蒸汽压缩技术回收了潜热，提高了热效率，一台热力蒸汽压缩器的效能相当于增加一效蒸发器，在MED海水淡化中常配备TVC，以提高造水比。
机械式蒸汽再压缩（MVR）是一种节能减排工艺。在多效蒸发装置中，由新蒸汽加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是经压缩机机械压缩，其压力和温度升高、热焓增加，并作为第二效的加热蒸汽再次利用，使被加工的料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身冷凝成水，使以往废弃的蒸汽得到了充分利用。
结晶技术强制循环结晶器是效率最高的结晶系统，其工作原理如图1所示。其适用于易结垢液体、高黏度液体，非常适合盐溶液的结晶。主要工艺流程为：浓盐水被泵由底部打入结晶器，与正在循环中的浓盐水混合，在盐卤循环泵的推动下进入管壳式换热器（加热器）；循环卤水沿切线方向进入结晶器，实现连续结晶；
小部分卤水被蒸发，卤水内产生晶体，大部分卤水被循环至加热器，小股水流被抽送至后续脱水干燥设备，实现晶体分离；蒸汽经过除雾器去除携带的杂质，经压缩机加压后在加热器的换热管外冷凝成蒸馏水，同时，释放潜热加热管内的卤水。蒸馏水可作为高品质用水工艺的补给水，晶体产物可回收利用，比如制成食盐、硫酸氨等。


发展脱硫废水经初步处理后，虽然能满足达标排放的要求，但仍处于高氯根、高含盐的状态，其回用局限性很大。要想真正实现电厂脱硫废水零排放，就必须采取深度处理。传统RO膜浓缩法并不适用于脱硫废水的特殊水质，更好的办法是采用DTRO+深度处理工艺，根据不同的废水水质情况选择最佳组合工艺。