脱硫废水零排放深度处理的工艺分析

北极星环保网来源:《科技与创新》马越刘宪斌2017/4/6 13:44:02我要投稿

所属行业: 水处理关键词：脱硫废水脱硫废水零排放废水处理

北极星环保网讯:摘要：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。

关键词：脱硫废水；深度处理；火电厂；悬浮物

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，再加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，最终污泥被送至灰场堆放。

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。

1脱硫废水的深度处理技术

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。

1.1膜浓缩法

膜浓缩法分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透和正渗透等工艺，目前，已被广泛应用在废水处理、精制水和海水淡化等领域。根据常规处理后脱硫废水的水质，可采用反渗透和正渗透的工艺对脱硫废水进行水处理。

反渗透是在压力驱动下，借助半透膜截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质的，从而获得纯净的水，也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。反渗透已被广泛应用于各种液体的提纯和浓缩，其中，最普遍的应用实例便是在水处理工艺中的应用。用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物和胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。

正渗透技术的基本原理为：使用半透膜（原理等同于反渗透膜），利用自然渗透压差，使水分子从待处理的浓盐水中自然扩散到汲取液中，且将原水中的其他溶质截留，然后采用其他工艺将水从被稀释的汲取液中分离出来，最终获得纯净的水，汲取液可循环利用。正渗透的运作过程不需要高压泵，系统能耗低，可去除浓盐水中的溶解盐成分，汲取液的加热回收系统耗能低于蒸发器。

1.2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。

1.3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。

脱硫废水零排放