电厂烟气脱硫废水零排放工艺中试研究

2脱硫废水零排放系统

2.1工艺流程

图1为脱硫废水零排放工艺流程示意。

图1 脱硫废水零排放工艺流程示意

该工艺流程可划分为四大模块：

1)预处理模块包括预沉淀池、序批式反应器(反应器)、多介质过滤器和中和池;

2)深度处理模块包括过滤器、超滤(微滤)和纳滤单元;

3)预浓缩模块包括电渗析、反渗透(也可采用正渗透或高压反渗透)、离子交换单元;4)蒸发结晶模块。在四大模块中，预处理模块是后续运行的重要保障，也是固体物质和硬度集中排放的子系统，对其进行优化设计是脱硫废水零排放系统稳定运行的关键。

脱硫废水零排放技术预处理模块工作内容为：

脱硫废水首先经过水泵进入预沉池，通过投加石灰和聚丙烯酰胺(PAM)加速悬浮物沉降，降低出水浊度;预沉池出水进入反应器，同步投加NaOH和Na₂CO₃，控制pH值大于11，以保证Ca²⁺和Mg²⁺的高效去除;以Mg(OH)₂和CaCO₃为主要成分的沉淀物在反应器沉淀区底部浓缩外排，上清液进入中和池，投加HCl中和至弱酸性，以控制有机物和Ca²⁺在纳滤膜表面沉积，减缓膜污染。

深度处理模块工作内容为：中和池出水经双介质过滤器去除悬浮物后，进入纳滤单元去除二价离子和有机物;纳滤单元浓水排放至预沉池，淡水进入电渗析单元。

预浓缩模块工作内容为：电渗析单元浓水进入离子交换单元，将水中残留的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-置换为Na⁺和Cl^-，为提高最终产品工业盐的纯度而控制最理想的NaCl浓度，满足后续蒸发结晶或资源化的要求并降低运行成本。电渗析淡水经过反渗透进一步提纯后可作为脱硫废水零排放系统工艺水使用，也可作为脱硫塔补水。

2.2示范工程技术参数

通过工艺技术耦合集成优化，在华能国际电力股份有限公司南通电厂构建了每天处理水量25m³的脱硫废水零排放处理工艺中试试验示范工程。

该中试试验建于2015年6月，8月调试运行，于10月至次年4月连续稳定运行。在连续稳定运行阶段，对脱硫废水零排放系统进出水水质进行了32天连续监测，并对最终产品—工业盐进行了分析。脱硫废水零排放示范工程各单元主要技术参数见表2。

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