燃煤电厂脱硫废水浓缩蒸干零排放技术路线分析

2.1.32种工艺比较

(1)传统混凝澄清过滤工艺需要投加絮凝剂和助凝剂，利用形成的悬浮泥渣层处理水中的微小颗粒及胶体，同时去除部分有机物，对有机物的去除率达30%~60%。而管式微滤膜过滤属于物理过滤，不需要投加絮凝剂和助凝剂。管式微滤膜的绝对过滤孔径约0.1μm，膜通量可高达340L/m2h，产水浊度<5NTU。但管式微滤膜对有机物的去除率较低，若水中的有机物的含量较高，则考虑在浓缩槽中投加粉末活性炭或者在管式微滤膜后增设活性炭过滤器。

(2)传统混凝澄清过滤工艺主要靠澄清池降低水的浊度，管式微滤膜工艺不需设置澄清池和过滤装置，仅设有反应槽及浓缩槽，占地面积较澄清池小。

2.2浓缩减量单元

浓缩减量单元目的是去除水中的溶解性固体，将更高浓度的水送至蒸发结晶系统。目前国内流行的处理设备有碟管式DTRO膜、管网式AFRO膜、正渗透膜、电离子膜和蒸发器等。

2.2.1反渗透膜技术

目前，应用于高含盐废水处理的反渗透膜主要有普通卷式RO膜、管网式AFRO膜、碟管式DTRO膜、高压碟管式DTRO膜，几种常见的反渗透膜参数比较见表1。

从表1可以看出，高压碟管式反渗透膜进水条件较低，耐高盐废水和水回收率均优于其他型式的反渗透膜。最终选用何种反渗透膜还需要根据进水水质条件、出水水质要求以及膜产品价格等因素综合考虑。

2.2.2正渗透膜技术

正渗透(ForwardOsmosis，FO)是以选择性分离膜两侧的渗透压差为驱动力，溶液中的水分子从高水化学势(原料液)侧通过选择性分离膜向低水化学势(汲取液)侧传递，而溶质分子或离子被阻挡的一种膜分离过程。

正渗透过程的驱动力是驱动液与原料液的渗透压差，系统运行过程中只需要维持膜两侧的错流循环，所需压力很低，泵压力通常在0.35MPa左右，因为不需要外压驱动，水中的污染物不易在膜表面堆积，水通量可以长期稳定，清洗周期较长[2]。国内第一套正渗透系统脱硫废水零排放项目在长兴电厂已经运行投产。

2.2.3蒸发器

2.2.3.1低温多效蒸发(MultipleEffectDistillation，MED)

低温多效蒸发器是由相互串联的多个蒸发器组成，加热蒸汽(低温90℃左右)被引入第一效，用于加热其中的原水，使原水以比蒸汽低的温度产生几乎等量的蒸发，产生的蒸汽被引入第二效作为加热蒸汽，使第二效的原水以比第一效更低的温度蒸发。

该过程一直重复到最后一效，第一效凝结水返回热源处，其他各效凝结水汇集后作为淡水输出，在蒸发出多倍的水的同时，原水经由第一效至最后一效的浓缩，在最后一效达到过饱和而结晶析出。

2.2.3.2热蒸汽再压缩(ThermalVaporRecompres?sion，TVR)

热蒸汽再压缩采用蒸汽喷射式压缩机将二次蒸汽压缩至更高汽压的加热室中，使得蒸汽能够被再次用于加热。除蒸发作用外，热蒸汽再压缩机还可起到节约蒸汽的作用。此外，还需要一定量的生蒸汽作为盈余蒸汽被转移到冷凝器中，该盈余蒸汽所含的剩余能量与生蒸汽所提供的能量大致相等[3]。

2.2.3.3机械蒸汽再压缩(MechanicalVaporRe?compression，MVR)

机械蒸汽再压缩是将低温位的二次蒸汽经蒸汽再压缩机压缩，以提高其温度、压力和热焓，再进入蒸发器冷凝供热，达到充分利用蒸汽潜热的目的。这样既可回收蒸汽潜热，提高热效率，又可回收蒸汽冷凝液。MVR蒸发器除开车启动外，正常运行时整个蒸发过程中无需生蒸汽[4]。

2.2.4蒸发器和正渗透工艺比较

依据常规脱硫废水水质特点，对3种蒸发器和正渗透工艺运行能耗及一次性投资进行估算，具体数据见表2。

从表2可以看出，3种蒸发器设备吨水造价相当，其中MVR蒸发器运行成本最低。正渗透装置设备费用最高，运行成本最高，但随着正渗透技术不断发展和改进，设备价格和运行费用也会有所调整。

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