燃煤电厂脱硫废水零排放方案比选研究

2脱硫废水“零排放”处理工艺

废水“零排放”（ZeroLiquidDisge，ZLD）一般是指电厂不向外部水域排放任何废水，所有离开电厂的水都是以蒸汽的形式蒸发到大气中，或是以少量的水分包含在灰和渣中[5]。目前主流的脱硫废水“零排放”处理工艺主要有以下三种方法。

2.1蒸发法

蒸发法是废水“零排放”处理中常用的方法之一，该工艺也被应用于脱硫废水的处理中。蒸发法的基本原理是:进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾，废水中的水分逐渐蒸发，水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用，废水中的溶解性固体被截留在残液中，随着浓缩倍数的提高，最终以晶体形式析出。蒸发法已广泛应用于化工领域，既可以单独使用，也可以与其他工艺联合使用。

图2传统脱硫废水处理工艺流程图

随着近年来水处理技术的不断进步，蒸发法中的多效蒸发工艺得到快速发展，因其具有传热系数高、操作弹性大、进水预处理简单和能耗相对较低的优点，被广泛应用于化工、医药、海水淡化以及废水处理等领域中。

在实际应用方面，广东河源电厂采用化学沉淀+多效蒸发结晶组合处理工艺处理脱硫废水。

具体工艺流程为:废水首先经过化学沉淀法预处理，澄清池出水进入多效蒸发结晶处理系统。该工程于2009年完成调试验收并投入商业运行，系统处理能力为22t/h。经过上述工艺处理后，产生的结晶盐满足二级工业盐标准，其不足之处在于系统能耗和运行成本高[6]，系统建设需要的场地大。

2.2膜法过滤类工艺

由于脱硫废水“零排放”对水盐分离程度要求很高，通常采用多重反渗透过滤工艺。反渗透工艺首先需要经过预处理，反渗透预处理工艺以膜过滤为主，辅以杀菌工艺和沉淀工艺，目的是去除水中的悬浮物和微生物，使处理后的水质能够初步满足反渗透的进水要求。

主体工艺通常采用两段反渗透系统，由于二段系统的进水为一段系统的浓水，需用专门的化学药剂对其进行处理，以确保二段系统的进水参数符合要求。同时在其进入二段系统前，可针对其水质情况，添加专业的阻垢剂和调节剂，确保系统稳定运行。产品水进入回用水池，系统中少量的浓水可用来冲渣，实现水处理系统的“零排放”。

神华亿利煤矸石电厂高效反渗透废水处理工艺系统主要采用“石灰软化+过滤+离子交换+反渗透”的处理工艺，主要包括废水收集和输送系统、预处理系统、离子交换系统、反渗透系统、RO浓水回用系统、加药系统、压缩空气系统。该厂使用了美国PROC-10S反渗透膜元件，反渗透进水pH基本维持在8～9之间，系统运行较为稳定。

Ca2+、Mg2+、Fe3+等在预处理阶段已得到了较好的控制，且总回收率和脱盐率均达95%左右，基本实现了“零排放”[7]。

图3神华亿利煤矸石电厂高效反渗透废水处理工艺流程

2.3烟道处理法

2.3.1处理工艺

烟道处理法是在烟道内对废水进行喷雾蒸发处理的一种方法。喷雾蒸发法在食品、化工等领域应用广泛，但在废水处理中应用较少。采用烟道蒸发法处理脱硫废水时，首先采用一定的喷射方式将脱硫废水雾化后喷入电除尘器之前的烟道内[8]，废水以小液滴的形式经过高温烟气加热后迅速蒸发气化，其中的悬浮物和可溶性固体形成细小固体颗粒，然后在气流的夹带作用下进入电除尘器并被电极捕捉去除，最终实现脱硫的废水近零排放处理。处理系统主要由预处理单元，减量化单元和固化单元三部分组成。

预处理单元：通过向反应箱中投加石灰乳、碳酸钠和碱液等药剂去除水中的硬度离子、悬浮物等，减小其沉淀时间。絮凝后溶液中包含的络合物、沉淀物以及SS积聚成的大颗粒物被送至固液分离器，实现固液分离。

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