燃煤电厂脱硫废水浓缩蒸干零排放技术路线分析

2.3结晶+固体废物处理单元

结晶+固体废物处理单元是整个工艺流程中最后一个阶段，废水经预处理、浓缩后产生的高浓度废水，不能够再浓缩，需将其结晶、干燥打包外运。目前，用于结晶+固体废物处理的主要设备有蒸发器、结晶器、浓液循环泵、压缩机、离心机、干燥器、尾气吸收塔、冷却罐、离心机和干燥机等。

2.3.1结晶产物成分

脱硫废水中盐的成分主要有阳离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+及其他重金属离子等)、阴离子(Cl-、SO42-、CO32-、NO3-、HCO3-)。经预处理后，脱硫废水中Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-等易结垢的离子被沉淀去除，水中主要盐分为NaCl、Na2SO4及微量NaNO3、KCl。每种盐化学性质和各种盐组分不同决定了结晶方式和结晶温度的不同，据此选择不同类型的结晶器。

2.3.2结晶产物

(1)结晶后可以出售的商品盐即工业盐，主要是NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐。工业盐标准参照《GB/T5462—2003工业盐》和GB/T6009—2014工业无水硫酸钠》。

(2)结晶产生的固体杂盐，如被鉴定为不具有危险特性的固体废物，则将其运送至储灰场;如固体杂盐被鉴定为危险废物，则必须进行安全妥善的处理，将发生危险废物处置费用。

3脱硫废水组合工艺技术经济性分析

本文参考某电厂2×350MW超临界空冷机组工程的数据(包括煤质、水质、标煤价格、水价、人工费用等)，结合上述各工艺单元的设备性能和运行费用的对比结果，针对2种典型的脱硫废水零排放系统组合工艺的投资费用进行估算，进而分析对发电成本的影响。

2种组合工艺流程分别如下。

组合工艺1流程：脱硫废水→调节池→第一级反应池→第一级澄清池→第二级反应池→第二级澄清池→产水箱→一级过滤器→二级过滤器→清水箱→纳滤装置→反渗透装置→正渗透装置→结晶器→打包外运。

组合工艺2流程：脱硫废水→调节池→第一级反应池→第一级澄清池→第二级反应池→第二级澄清池→产水箱→一级过滤器→二级过滤器→清水箱→纳滤装置→反渗透装置→MVR蒸发器→结晶器→打包外运。

3.1运行能耗

根据组合工艺流程及组成设备，计算系统运行能耗(蒸汽耗量和耗电量)，再折合标煤，计算出运行成本价格。2种组合工艺各单元设备运行能耗分别见表3和表4。

结合表3、表4计算出2种组合工艺的设备运行能耗，参考1t标煤产生3000kWh电量或4t蒸汽，标煤按350元/t计，脱硫废水水量按10t/h计，全年运行5000h，组合工艺1和组合工艺2的运行能耗分别为188.2万元/a、142.3万元/a。

3.3 2种组合工艺经济性分析

综合表3和表4数据对2种工艺系统投资费用、运行费用及发电成本进一步分析，分析结果见表5。

从表5可以看出，该电厂增加脱硫废水零排放工艺后，年增加发电成本数百万元。

4结论及建议

本文分析了燃煤电厂湿法脱硫废水浓缩蒸干零排放工艺。以某2×350MW超临界空冷机组为例，该电厂增加脱硫废水零排放工艺后，每年需要增加数百万元的发电成本。燃煤电厂增加废水零排放系统后，不能完全消除污染物的环境影响，最终产生的固体废物仍存在一定的环境隐患。

目前还没有对其定性是否为危险固体废物，一旦界定为危险固体废物，就会发生较高的处置费用。脱硫废水最终结晶产物如何处置也会制约脱硫废水浓缩蒸干零排放技术能否得到推广。

目前电厂实际面临的困难是如何经济有效地处理脱硫废水，要根据电厂具体的情况来确定采用何种处理方案以及脱硫废水最终是否要蒸干。

建议燃煤电厂在烟气、废水、固体废物治理领域进行污染物协同处理，在治理烟气的同时要考虑产生的废水和固体废物[5];或是根据烟气、废水、固体废物对环境的影响进行综合评价，对整个电厂的投资及运行费用进行综合分析，考虑是否将废水减量达标排放，而非一味地追求脱硫废水零排放。

参考文献略

延伸阅读：

工业废水零排放技术进展

电厂高含盐废水零排放技术路线的探讨

基于“零排放”工艺的某火力发电厂高盐废水处理方案探究