1、概述

　　某2×350MW燃煤机组，脱硫工艺水采用机组循环水排污水和锅炉补给水处置系统反渗透浓水。脱硫废水来源于烟气湿法脱硫过程中吸收塔排放的局部废水，吸收塔中的浆液在不时循环的过程中，会逐步富集固体悬浮物、微量重金属元素、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物等杂质。为了维持脱硫安装浆液循环系统物质的均衡和保证石膏质量，必需从系统中排放一定量的废水来降低杂质浓度，而杂质中许多物质为国家环保规范中请求严厉控制的第一类污染物，废水处置不当势必给环境形成严重污染，因而脱硫废水零排放是必然选择。

　　2、脱硫废水的性质和特征

　　脱硫废水的性质和特征主要为：

　　1)脱硫废水的pH值较低，通常为4~6.5，呈酸性，与浆液的pH相同或略高。

　　2)含大量的悬浮物，主要为石膏颗粒、SiO2、铝和铁的氢氧化物，悬浮物质量分数通常为8000~14300mg/L。

　　3)化学耗氧量(COD)通常为140~420mg/L。

　　4)含有大量的Cl-、SO42-、F-等阴离子。

　　5)含有微量的重金属离子。通常含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。

　　3、脱硫废水水质及处置后水质请求

　　3.1 脱硫废水零排放系统设计来水水质

　　3.2 脱硫废水及零排放系统产水请求

　　4、脱硫工业废水处理系统主要处置工艺技术比拟

　　4.1 物理化学法：除硬、除浊处置

　　物化法工艺主要针对pH值、悬浮物、沉淀物及局部重金属这些超标项目实施处置。经过曝气、氧化、中和、沉淀、絮凝等办法去除脱硫废水中的污染物。

　　物化法脱硫废水处置主要由废水处置、污泥处置和加药处置等三个系统组成，包括均质、中和、沉降、絮凝、浓缩廓清等几个工序，主要设备有pH调理箱、反响箱、絮凝箱、廓清池、净水箱、污泥脱水机、水泵、搅拌器、刮泥机、化学药品储存及加药安装等，化学药剂依据废水流量及性质自动投加。

　　经物理化学法处置后的废水Cl-含量通常会到达10000-2000mg/L，不会降低。由于高浓度的Cl-对设备的腐蚀很严重，应用难度很大，只能复用到灰场调湿等，难以真正做到反复应用不外排，因而此工艺通常不再单独采用。

　　4.2 反渗透浓缩法

　　该办法是应用反渗透膜技术对脱硫废水进一步浓缩以减少外排水量。依据脱硫废水水质特性，在去除水中颗粒、硬度后，可经过反渗透系统对脱硫废水脱盐处置，只要约30~40%的清水能够回收应用，但60~70%的反渗透浓水因进一步浓缩而造成含盐量进一步提升而只能复用到灰场调湿等。难以真正做到反复应用不外排。

　　4.3 蒸发浓缩法

　　该工艺为先参加碱液，调整废水pH值，再进入蒸发系统。蒸发系统主要分为四个局部：热输入局部，热回收局部、排热局部、隶属系统局部。在盐水加热器内，低压蒸汽与在热交流管内活动的循环盐水实施热交流，将循环盐水加热沸腾，经过盐水加热器加热沸腾的盐水依次流过各个闪蒸室并在每个闪蒸室底部实施闪蒸，蒸发出的水蒸汽经过除雾器，与装置在蒸发器上部的热交流管实施热交流，并冷凝下来。在热回收局部，经过逐级提升热交流管内循环盐水的温度来回收凝结蒸汽的汽化潜热;这样能够取得更高的热效率。每级所得蒸汽凝结水由装置在热交流管下端的蒸馏水托盘搜集起来并依次流到下一级蒸馏水托盘最终汇成淡水。在排热局部，为了使排放出的浓盐水温度和环境温度之差控制在8-10°之间，由注入排热局部的新颖废水实施冷却。其中一局部废水经过除气后进入到排热局部与此局部闪蒸后的浓盐水实施混合后，经过盐水循环泵再保送到热回收局部实施再循环。

　　经过上述蒸发浓缩处置，40~45%的蒸馏水可至回用水池回用，但仍有55~60%左右的高浓盐水排出，无适宜的回用点复用。

　　4.4 烟道气蒸发工艺

　　废水烟道气蒸发工艺是将脱硫废水雾化后喷入空气预热器和电除尘器间的烟道，应用热烟气使废水完整蒸发，废水中的污染物转化为结晶物或盐类等固体，随烟气中的飞灰一同被电除尘器搜集下来，从而除去污染物，完成污水的零排放。该技术常见的问题是喷嘴结垢、梗塞，烟道壁结垢、积灰，另外处置水量不大，不能完整消化全部脱硫废水。

　　4.5 蒸发结晶枯燥处置

　　蒸发结晶枯燥处置是先将经脱硫废水混凝廓清过滤处置后，成为清洁水，再经加热、浓缩、蒸发、枯燥、雾化等，盐水被枯燥成为粉末，干盐粉搜集后工业化应用，除盐水搜集后回用的工艺。

　　要做到真正意义上的废水零排放，废水采用蒸发结晶枯燥处置工艺是最佳选择。蒸发结晶单元依据能源构造可采用多效蒸发结晶工艺或者机械蒸汽紧缩蒸发结晶工艺。机械蒸汽紧缩结晶技术是应用蒸汽紧缩机，将废水蒸发的低参数二次蒸汽提升为高参数蒸汽，也就是将电能转化为热能，再用来加热废水，换热后的冷凝水回用。电耗约为：40kwh/m3，蒸汽只是启动及枯燥器局部需少量蒸汽。

　　四校蒸发结晶技术是用高参数新蒸汽加热第一效蒸发器，新蒸汽冷凝水返回电厂疏水箱，一效二次蒸汽用来加热二效蒸发器，以此类推，直至四效，四效蒸发器二次汽经过冷凝器冷凝，一切二次汽冷凝水做到回用。整套系统传热推进力依托新蒸汽与真空泵之间的饱和蒸汽对应的温差。饱和蒸汽约0.29t/m3，总电耗15kwh/m3。综合燃煤电厂蒸汽和电价状况，蒸发结晶单元采用机械蒸汽紧缩蒸发结晶工艺，完成脱硫废水真正的零排放。

　　5、脱硫废水零排放水处置蒸发系统的选择

　　依据以上脱硫废水处置工艺的比拟，分离工程实践状况，采用预处置软化+纳滤分盐+膜浓缩+蒸发结晶处置工艺

　　5.1 脱硫废水零排放工艺流程

　　脱硫废水进入调理池寅双碱法预处置安装寅管式微滤膜安装寅纳滤分盐寅膜浓缩减量安装(RO)寅反渗透浓水进入MVR蒸发浓缩结晶安装构成。

　　5.2 预处置软化单元

　　5.2.1 采用“两级混凝沉淀”工艺，为完成除浊除硬而又不引入新的钙离子除浊采用PAC、PAM药剂，除硬采用氢氧化钠、碳酸钠加药;廓清设备采用机械廓清池，其对水量、水中离子浓度变化顺应性强，处置效果稳定，处置效率高。经过预处置软化单元去除脱硫废水中的悬浮物、重金属、硬度等杂质离子，确保后续膜浓缩单元的连续、稳定运转。

　　5.2.2 管式微滤膜单元。

　　经两级软化的废水经过泵送入管式微滤系统，在压力和速度的差遣下，废水经过管式微滤膜以错流过滤的方式，使悬浮固体物质与液体别离。管式微滤系统采用内压式固液别离，管内流速较高，颗粒不易积存在膜外表，清洗后通量简直能够恢复到100%，并且寿命较长，出水直接进入反渗透系统，能够取代传统的沉淀-过滤-超滤系统。无需投加药剂过滤后出水明澈不夹带微细悬浮物，浊度可达1.0NTU。

　　5.3 膜浓缩减量单元

　　5.3.1 纳滤分盐

　　由于纳滤膜对COD具有有较高的耐受性，在化学软化工艺后采用纳滤-反渗透处置工艺。废水经过纳滤处置能够截留废水中的大局部二价离子和局部一价离子，起到预浓缩的作用，同时产水的含盐量以及钙、镁等易结垢组分含量明显降低，有助于提升后续反渗透处置工艺的回收率以及运转稳定性，提升结晶盐的质量。假如纳滤产进入海水淡化膜，采用RO膜进一步实施减量。纳滤浓水回到前池，硫酸根可经过构成硫酸钙(石膏)回收去除，不需求得到硫酸钠的结晶盐。

　　5.3.2 反渗透(RO)浓缩。

　　反渗透膜浓缩单元50%左右产水(TDS<500mg/l)进入回用水池回收应用，50%左右的浓缩液(TDS>100000mg/l)进入后续蒸发系统蒸发结晶，这样减少了废水量，降低蒸发结晶安装投资费用，减少处置本钱投入。

　　5.4 蒸发结晶单元。

　　机械蒸汽再紧缩蒸发结晶技术适用于高盐废水的浓缩和结晶，常用的为降膜式机械蒸汽再紧缩蒸发结晶系统，由蒸发器和结晶器两单元组成。浓水经浓水泵提升，送到机械蒸汽再紧缩蒸发器中实施浓缩。经蒸发器浓缩之后，浓盐水再送到强迫循环结晶器系统实施进一步浓缩结晶，将水中高含量的盐分结晶成固体，出水回用，固体盐分经离心别离、枯燥处置后由打包封装，到达《GB/T5462-2003工业盐》规范所规则的精制工业盐二级规范，完成固体废物的综合应用和减量处置。

　　6、结论

　　经过对多种脱硫废水处置方式的比照，经优化比选，以为本工程脱硫废水零排放系统采用采用两级软化+微管过滤+分盐+浓缩+蒸发结晶的方式处置脱硫废水，能够做到真正意义上的全厂废水“零排放”，合适于火电厂脱硫安装废水的处置和应用，契合节能环保的请求。