火电厂脱硫废水零排放工艺探讨-第2页-北极星水处理网

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2.3.2 预浓缩

经过预处理软化后的脱硫废水，硬度一般降低至100ppm以内，一般预浓缩工艺包括反渗透(RO)、正渗透(FO)、膜蒸馏、立管降膜降膜蒸发(MVC或MED)、卧管降膜降膜蒸发(MVC或MED)。

反渗透(RO)主要依靠外加压力，克服废水的渗透压，对废水进行浓缩，反渗透(RO)的优点在于其初期投资较降膜蒸发低，在低浓度范围内运行费用也低很多，但其浓缩倍数一般不高(一般浓缩至含盐量约6%)，后续膜维护费用较高。

正渗透(FO)不同于反渗透(RO)，主要是利用半透膜两侧溶液的渗透压不同，而使废水测水通过膜自发流向高压侧，其最大的优点是可不需要高压泵，在高压泵的能耗上较为节省，但其在实际运行中高浓度侧吸收液渗漏及吸收液再生困难等问题，应用较为困难[7]。

膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比，膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高等优点，但因其放大困难、潜热回收难度高等问题阻碍了其在工业上的应用，目前基本停留在实验室阶段[8]。

降膜蒸发工艺(MVC或MED)，立式降膜工艺管束采用立式布置，蒸汽走管外，不可凝气体靠管束外的隔板引导至排气口，由于空间大，往往会出现排气不畅或排气夹杂蒸汽过多等问题;废水及浓液走管内，安装上要求换热管垂直度较高，因其管束较高(一般超过10m)，维护保养较为困难;布水均匀度要求较高，若出现管内积垢，清洗费用也较高[9]。

卧管降膜蒸发(MVC或MED)，该工艺废水走管外，管束呈水平卧式放置，有多个视镜可方便观察室内蒸发情况，蒸汽在管内冷凝，管束可通过分程布置，相较与立管降膜，不凝气的排放更会顺畅，不易出现排气不畅等问题，且卧管系统高度一般较低，维护保养较为容易[9]。

2.3.3 强制循环结晶系统(MVC或MED)

当预浓缩浓缩到一定程度后，废水进入强制循环结晶系统蒸发结晶，强制循环结晶系统的优点为循环量大，物料在换热器内不会蒸发，不易在换热壁面结晶或结垢，比较适合高粘度或易结晶或结垢物料处理。软化后所产杂盐有可能作为工业盐回收利用。

3 结论

1)采用蒸发结晶处理，可实现脱硫废水的“零排放”;

2)若对“零排放”所产杂盐无要求，可考虑采用晶种法强制循环工艺实现“零排放”;

3)从目前所掌握技术来看，预处理软化+预浓缩+强制循环结晶工艺是最为可靠的工艺路线;

4)预处理软化采用化学软化在操作上较为可靠，采用化学软化+离子交换软化可实现更佳的软化效果;

5)蒸发系统的结垢，一般为硫酸钙类型结垢，硫酸钙在低温时溶解度较高，因此，可借鉴海水淡化系统经验，采用低温蒸发模式，更进一步降低系统结垢的风险;

6)预浓缩系统采用降膜浓缩系统，运行较可靠，且采用卧管降膜系统维护更为容易。

4 建议

1)对于蒸发采用传统多效蒸发(MED)或机械蒸汽压缩(MVC)工艺，均可实现脱硫废水“零排放”。MED工艺利用电厂锅炉蒸汽，MVC利用蒸汽压缩机，消耗电能，从能耗的角度来看，利用MVC系统更为高效节能，但电厂可能存在蒸汽富余情况，或蒸汽压缩机可能存在发生故障需要维护情况，因此，建议蒸发系统设计为双热源，使系统更加高效稳定;

2)软化后脱硫废水其主要盐分为硫酸钠和氯化钠，结晶出盐段可采用“盐硝联产”工艺，得到高纯度的硫酸钠及氯化钠，可在实现脱硫废水“零排放”的同时获得一定的经济效益。

参考文献：

[1] 陈泽峰，冯铁玲。电厂脱硫废水处理[J]。工业水处理，2006，26(3)：86-88。

[2] 王森，张广文，蔡井刚。燃煤电厂湿法烟气脱硫废水“零排放”蒸发浓缩工艺应用综述[J]。陕西电力，2014，42(8)：94-98。

[3] 吴志勇。废水蒸发浓缩工艺在脱硫废水处理中的应用[J]。华电技术，2012，(11)：63-66。

[4] 袁国全，张江涛，潘振波，刘建中。脱硫废水预处理系统软化设备的调试和分析[J]。热力发电，2011，40(2)：76-78。

[5] 王云燕，彭小玉，柴立元，舒余德。CaSO4-Ca(OH)2-H2O体系相平衡[J]。中国有色金属学报(英文版)，2012，22(6)。

[6] 张莉娜，黄婕熊，丹柳，杨俊和。纳滤膜脱盐及其在海水软化中的应用[J]。膜科学与技术，2012，32(1)：97-101。

[7] 马岩红，丁昀，杨庆，李鹏。正渗透膜材料的研究进展[J]。化工进展，2014，(12)：3299-3303。

[8] 吴庸烈。膜蒸馏技术及其应用进展[J]。膜科学与技术，2003，23(4)：67-79。

[9] 龙国庆。燃煤电厂湿法脱硫废水蒸发结晶处理工艺的选择[J]。中国给水排水，2013，29(24)：5-8。

原标题：火电厂脱硫废水零排放工艺探讨

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