燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术路线之研究
发表时间：2018-09-12T17:04:55.717Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：李洪
[导读] 摘要：本文针对燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术措施的研究，结合理论实践，在简要阐述燃煤电厂脱硫废水特性的基础上，分析了燃煤电厂传统脱硫废水处理工艺存在局限性，并提出零排放处理技术的应用措施。
(广东粤电博贺煤电有限公司 525000)
摘要：本文针对燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术措施的研究，结合理论实践，在简要阐述燃煤电厂脱硫废水特性的基础上，分析了燃煤电厂传统脱硫废水处理工艺存在局限性，并提出零排放处理技术的应用措施。得出通过零排放处理技术可大幅度提升燃煤电厂脱硫废水处理效果的结论，希望对相关单位有一定帮助。
关键词：燃煤电厂；脱落废水；零排放处理技术；应用途径
1、燃煤电厂脱硫废水的特性
1.1含盐量非常高
通过试验研究表明，燃煤电厂脱硫废水中的含盐量在20000~60000mg/L之间，变化范围比较大，大大增加了燃煤电厂脱硫废水治理的难度。
1.2悬浮物数量庞大
在燃煤电厂脱硫废水中，悬浮物的含量普遍在10000mg/L以上，而燃煤煤种的不同，脱硫工艺不同，悬浮物的含量也不尽相同，在某些比较极端情况下，燃煤电厂脱硫废水中悬浮物的浓度能达到60000mg/L以上【1】。
1.3硬度高
相关化验研究表明，在燃煤电厂脱硫废水重视，钙离子、硫酸根离子、镁离子的含量非常高，通常情况下，1L脱硫废水中，钙离子的含量大约在1000mg/L~5000mg/L之间，镁离子的含量在3000mg/L~6000mg/L之间，硫酸根离子的含量最多，普遍在5000mg/L以上。其中硫酸钙更是呈现出饱和状态，在加热的状态下，会发生结垢，从而影响废水处理的效果。
1.4腐蚀性比较强
在脱硫废水中，氯离子含量比较高，pH值大于在3.5~6.5之间，呈酸性，具有较强的腐蚀性，对废水处理的设备、管道、阀门等有严重的腐蚀，在具体处理中，需要做好防腐处理，大大增加了脱硫废水处理的成本【2】。
2、传统脱硫废水处理工艺的局限性
传统脱硫废水处理工艺流程图如图1所示：
图1 传统脱硫废水处理工艺
从图1中可以看出，传统脱硫废水处理工艺大体上可以分为四个步骤包括：中和、沉降、絮凝、澄清。虽然通过此种方法可以大幅度去除脱硫废水的悬浮物和一些杂质，但脱硫废水中大量的溶解盐难以被有效去除。直接排放到水体中会严重水体的质量，从而引发水体中含盐量增加、淡水生物难以生存、土地发生盐碱化等问题，容易对周围的自然生态环境造成严重破坏。因此，近年来，各大燃煤电厂正在积极建立脱硫废水零排放处理系统，一旦实现脱硫废水零排放，则势必会缓减燃煤电厂发展对周围自然生态环境影响，实现人与自然和谐相互的发展理念【3】。
3、零排放处理技术的应用措施
所谓零排放指燃煤电厂在生产电力时，不向地表水中排放任何废水，所有都通过蒸汽的形式蒸发到空气中，或者少量废水中含有灰和渣土。目前在燃煤电厂脱硫废水中应用的零排放处理技术主要有以下几种：
3.1蒸发法
蒸发法是目前燃煤电厂脱硫废水应用最多的零排放处理技术之一，其主要原理是脱硫废水进入蒸发器中进行沸腾处理，促使水分逐渐被蒸发，再通过冷凝器重新凝结水进行循环利用，而脱硫废水中的其他溶解性固体，则被截留在残液中，形成晶体析出。蒸发法具有很强适应性，既可以单独使用，也可以和其他工艺联合使用，近年来，我国废水处理技术不断提示鞥，蒸发法的各项技术愈发成熟，多效蒸发工艺得到了广泛应用，因其具有传热系数高、操作弹性大、处理工艺简单、能耗低等优势，被广泛应用化工、燃煤、医药生产制作废水处理中。
3.2膜法过滤技术的应用
脱硫废水要想实现零排放，最需要解决的问题是实现水盐分离，通过多重反渗透过滤工艺就可以有效实现水盐分离。此项工艺首要要经过预处理，然后以膜过滤为主，杀菌工艺和沉淀工艺为辅，通过此种方法可有效去除掉水中的悬浮物和微生物，经过处理的水质可以达到反渗透进水的需求。主要的工艺技术是通过两段反渗系统，对脱硫废水进行处理，第二段反渗系统的进水可以作为第一段反渗系统的浓水，并加入适量的化学药剂进行处理，确保二段反渗系统的进水的各项参数都能满足实际需求。在进入二段系统前，还要根据水质的实际情况，添加适量的阻垢剂和调节剂，避免发生结垢，确保整个处理系统可以高效运行。经过处理后水可进如回用水池进行循环利用，少量的浓水还能用来冲渣【4】。比如：某燃煤电厂采用了石灰软化+过滤+离子交换+反渗漏的处理工艺，来对脱硫废水进行处理，使用美国PROC-10S反渗透膜做为该系统的主要反渗漏元件，反渗漏进水pH值控制在7.5~9之间，应用实例表明，此系统比较稳定，可有效去除脱硫废水钙离子、镁离子、三价铁离子，而且总回收率为96%，脱盐率为94%，基本上实现了零排放，具体处理工艺如图2所示：
脱硫废水处理工艺设计初步构思 1脱硫废水的主要来源 煤粉在锅炉燃烧后会产生烟气,烟气经电除尘器设备除尘后进入引风机再引出到脱硫系统,经增压风机、吸收塔、除雾器后,洁净的烟气通过烟囱排入大气。 在吸收塔中,随着吸收剂吸收二氧化硫过程的不断进行,吸收剂有效成分不断被消耗从而生成的亚硫酸钙经强制氧化生成石膏,在吸收剂洗涤烟气时,烟气中的氯化物也会逐渐溶解到吸收液中从而产生氯离子的富集。氯离子浓度的增高会带来两个不利的影响:一是降低了吸收液的pH值,以致引起脱硫率的下降和CaSO4结垢倾向的增大;此外,氯离子浓度过高会降低副产品(石膏)的品质,从而降低产出石膏的价值。当吸收塔浆液质量浓度达到700g/L,吸收剂基本完全反应,脱硫能力相当弱,吸收塔浆液中氯离子的质量浓度达到最大允许质量浓度(20mg/L)左右,这就要将吸收塔浆液抽出送至石膏脱水车间使用真空皮带脱水机脱水。脱硫系统排放的废水,处理的清洗系统排出的废水、水力旋流器的溢流水和皮带过滤机的滤液都是废水产生的来源。 2 脱硫废水水质的基本特点 脱硫废水的成分及浓度对处理系统的运行管理有很大影响，是影响处理设备的选择、腐蚀等的关键性因素。脱硫废水一般具有以下几个特点。 （1）水质呈弱酸性：国外 pH 值变化围为 5.0～6.5，国一般为 4.0～6.0。酸性的脱硫废水对系统管道、构筑物及相关动力设备有很强的腐蚀性。 （2）悬浮物含量高，其质量浓度可达数万mg/L，而且大部分的颗粒物黏性低。（3）COD、氟化物、重金属超标，其中包括第 1 类污染物，如 As、 Hg、Pb 等。（4）脱硫废水的一般温度在45度左右。 （5）脱硫废水生化需氧量(BOD5)低。
燃煤电厂脱硫废水蒸发处理技术的研究应用 发表时间：2020-04-14T07:33:49.223Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：王润廷 [导读] 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的烟气脱硫工艺技术。 甘肃电投武威热电有限责任公司甘肃省武威市 733000 摘要：石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺广泛应用于燃煤火力发电厂。脱硫废水是燃煤电厂末端高含盐废水的集中代表。实现脱硫废水的减量和零排放，对于燃煤电厂实现废水零排放至关重要。结合当地气候特点和现场实际，对脱硫废水的蒸发处理技术持续进行研究和实践，由中南电力设计院有限公司设计、总承包的脱硫废水蒸发处理EPC工程在甘肃电投武威热电有限责任公司得以成功应用。 关键词：燃煤电厂；脱硫废水；蒸发处理技术；研究应用 一、做好燃煤电厂脱硫废水处理的重要意义 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的烟气脱硫工艺技术。它采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。吸收浆液在吸收塔内不断循环的过程中，受煤质、用水及石灰石中部分成分的影响，会逐渐溶解、富集氯离子和汞、镉、铬、铅等重金属元素，一方面加速了浆液对脱硫设备的腐蚀，另一方面影响石膏的品质，因此脱硫装置需通过排放一定量的废水来控制部分工艺参数，以满足脱硫装置安全、经济、长周期运行的需要。 甘肃电投武威热电有限责任公司因武威市城区冬季集中采暖供热而生，属于民生工程和节能减排环保工程。按照项目环评批复，“生产废水和生活污水处理后全部回用，不外排”，即废水零排放。火电厂的废水零排放是一项复杂的系统工程，按照水资源梯级利用的原则和工程设计及实施，经处理后的生产废水和生活污水作为复用水被回用至以脱硫系统为主要用户的其他对水质要求较低的系统中，因此，脱硫废水成为电厂末端高含盐废水的集中代表。实现脱硫废水零排放即实现全厂废水零排放。 二、脱硫废水处理工艺现状 常规的燃煤电厂脱硫废水处理系统一般采用“三联箱”工艺技术，即在中和箱、反应箱、絮凝箱中分别加入石灰乳、有机硫、絮凝剂等化学药品，去除废水中的重金属和胶体，在澄清浓缩器入口加入助凝剂，在浓缩器内进行沉淀分离后，出水进入清水池，加盐酸溶液调节pH值后，合格出水排放或回用。按照现行的火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标（DL/T997-2006）和脱硫废水“三联箱”处理系统出水指标，经处理后的脱硫废水仍属于高含盐废水，使得脱硫废水的后续处置和回用严重受限。 三、脱硫废水蒸发处理技术研究应用 武威市深居内陆，属大陆性温带干旱气候，具有四季分明、海拔高、日照长、太阳辐射强、蒸发量大、雨量稀少等气候特点。以1951年至2004年气象统计数据为例，武威市多年平均蒸发量为1890 mm，多年平均降水量为165.9 mm。鉴于采用其他的脱硫废水深度处理技术存在系统复杂、初投资大、运行维护成本高等问题，结合当地气候特点和现场实际，对脱硫废水蒸发处理技术持续进行研究和实践应用。 1、自然蒸发池蒸发处理 按照武威热电联产项目初步设计，拟在厂区内设置容积为10000m3的事故蒸发池，蒸发池面积约6000m2，年蒸发废水总量约6000m3，用于事故状态下贮存和消解脱硫废水，以防止高含盐量的脱硫废水排入环境水体中。另外，在厂区内预留脱硫废水深度处理装置建设用地。考虑到厂平布置和冬季防冻问题，经项目初步设计优化，将脱硫废水蒸发池布置在间冷塔内，蒸发池采用钢筋混凝土浇筑并采取了防渗防腐工艺处理，蒸发池面积约2800m2，容积约8400m3。经使用验证，解决了冬季防冻问题，但自然蒸发速率远低于脱硫废水产生量。 2、机械雾化蒸发处理 为加强间冷塔内脱硫废水蒸发池的蒸发速率，鉴于机械雾化蒸发技术具有能耗低、运行可靠、处理效率高等优势，在工业废水零排放领域得到了广泛应用，且机械雾化器处理高盐废水技术被国家环保部列入《2015推荐国家先进污染防治示范技术名录》，经中南电力设计院有限公司推荐，武威热电公司决议，临时采用加装机械雾化蒸发器的方案以加强脱硫废水蒸发量。在现有脱硫废水蒸发池内设置了两台漂浮型机械雾化蒸发器，经使用验证，蒸发速率有所提高，但蒸发速率仍低于脱硫废水产生量，并且雾化器易结垢堵塞、多级潜水泵受腐蚀影响故障频发、雾化后的盐水受间冷塔内气流影响使得塔内设备表面积盐严重。 3、间冷塔内经机力通风塔蒸发处理 有效利用间冷塔内较高温、低湿空气实现脱硫废水高效蒸发，是中南电力设计院有限公司科研攻关团队要实现的目标。他们紧盯技术前沿，大胆自主创新，奔赴电厂、设备厂家进行实地考察，充分调研，搭建平台，并结合蒸发原理、特性及外部条件等进行了全面深入的
燃煤电厂脱硫废水零排放技术 1 脱硫废水零排放技术 1.1 脱硫废水的水质特点 第四阶梯的脱硫废水在烟道内被浓缩，成分复杂，污染物浓度高，具有以下特点。 1) 高含盐：溶解固体含量10000～40000mg/L，以SO42?，F?、Cl?、Mg2+和Ca2+为主； 2) 高浊度：悬浮物含量10000～30000mg/L，以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主； 3) 高硬度：钙、镁离子浓度高，易结垢； 4) 腐蚀性：氯含量20000mg/L左右，腐蚀性较强； 5) 重金属：包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等，污染性强； 6) 不稳定：发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。 脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件，经济预算，技术论证选取适合电厂本身的技术路线。 1.2 预处理单元 预处理过程是实现脱硫废水零排放的第一步，用于去除废水中的部分悬浮物及硬度、重金属离子。脱硫废水常规预处理：中和/反应/絮凝三联箱+澄清池。深度预处理：碳酸钠/氢氧化钠澄清池或管式微滤、纳滤、电驱动膜。常规预处理方法操作相对简单，费用低，处理能力有限，预处理出水硬度及重金属离子浓度大，对后续设备运行不利。深度预处理出水水质效果良好，减少后续设备结垢，但是用于去除硬度使用的碳酸钠用量大，费用高，有工艺用价格便宜的硫酸钠代替碳酸钠去除硬度，可以有效降低费用成本。 1.3 浓缩减量单元 浓缩减量单元中的各种水处理技术现已应用广泛，浓缩减量单元工艺的选取要依据固化单元可处理的水量。目前，脱硫废水处理方法主要是膜浓缩工艺。常用的膜浓缩处理方法包括反渗透、正渗透、电渗析和蒸馏法，其中反渗透技术应用最为广泛。 1.3.1 反渗透
关于电厂脱硫废水的处理 二氧化硫是大气的重要污染物之一,已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失,SO2排放的控制十分重要。湿法烟气脱硫(FGD)是目前唯一大规模商业运行的脱硫方式,利用价廉易得的石灰或石灰石作吸收剂。吸收烟气中的SO2生成CaSO3,该工艺脱硫效率高,适应煤种广泛,适合大中小各类机组,负荷变化范围广,运行稳定可靠;技术成熟,运行经验丰富,因此得到广泛应用。湿法烟气脱硫工艺中产生脱硫废水,其pH 值为4～6 ,同时含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SiO2、Al 和Fe 的氢氧化物)、氟化物和微量的重金属,如As、Cd、Cr 、Cu、Hg、Ni 、Pb、Sb、Se 、Sn 和Zn 等。直接排放对环境造成严重危害,必须进行处理。 通常脱硫废水处理采用石灰中和法。石灰中和法pH值一般控制在9.5± 0.3，此pH值范围适用于沉淀大多数的重金属（去除率可达99％）。为了沉降石灰中和法难于去除的镉和汞，还需要加入一定量硫化物（有机硫），形成硫化物的沉淀，pH＝8～10为佳。同时，为了消除可能生成的胶体，改善生成物的沉降性能，还需要加入混凝剂和助凝剂。 脱硫废水处理主要反应步骤 我国脱硫废水的处理技术是基于国内的废水的排放性质，采用物化法针对不同种类的污染物，分别创造合宜的理化反应条件，使之予以彻底去除，基本分为如下几个主要反应步骤： 1）先行加入碱液，调整废水pH值，在调整酸碱度的同时，为后续处理工艺环节创造适宜的反应条件； 2）加入有机硫化物、絮凝剂和适量的助凝剂，通过机械搅拌创造合适的反应梯度使废水中的大部分重金属形成沉淀物并沉降下来； 3）通过投加的絮凝剂和适宜的反应条件，使得废水中的大部分悬浮物沉淀下来，通过澄清池（斜板沉淀池）予以去除； 4）加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排。关于电厂脱硫废水处理的控制系统
电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展 发表时间：2018-12-12T17:02:41.967Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：缪蕤 [导读] 摘要：随着社会的发展，科学技术的不断进步，不论是在人们的生活中，还是在企业生产中，都加大了各种电气设备的使用，从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。 马鞍山当涂发电有限公司 243000 摘要：随着社会的发展，科学技术的不断进步，不论是在人们的生活中，还是在企业生产中，都加大了各种电气设备的使用，从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。而在我国，尽管目前电力行业在不断地发展水电或清洁能源电力，但燃煤机组依然占有非常大的比例。加强燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用具有重要意义，能够更好地减少燃煤电厂对环境的影响。 关键词：电厂；废水脱硫处理；措施 火电厂在生产过程中，往往会产生含硫的废气废水，若要排放至大气或者开放水体中去，必须要经过脱硫。常规的脱硫方法是湿法脱硫，在这个过程中会产生脱硫的废水。脱硫废水含有高浓度的悬浮物、盐类和各种重金属离子，直接排放至开放水体会对环境造成重大污染，其处理有一定的难度。因此，对脱硫废水要严格对待，单独处理。 一、影响脱硫废水水质的因素 脱硫废水的水质及水量主要受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫塔前污染物控制设备以及脱水设备等的影响。煤是脱硫废水污染物的主要来源，煤种类的不同将会影响脱硫废水的排放量：高硫煤的燃烧会产生更多的二氧化硫，会增加脱硫剂的用量，增加脱硫废水的排放量；高氯煤的燃烧会增加烟气中氯的含量，进而增加脱硫浆液中的氯含量，为了防止脱硫系统的腐蚀，维持脱硫浆液中氯离子浓度在一定的水平，会增加脱硫浆液的排除，使脱硫废水的排放量增加。脱硫废水中的一部分污染物来源于石灰石，石灰石中的黏土杂质含惰性细微颗粒、铝及硅等物质。同时，石灰石是脱硫废水中镍和锌的重要来源。 脱硫系统的设计及运行对脱硫废水水质的影响主要体现在添加剂的使用、氧化方式或氧化程度以及脱硫系统的建设材料等方面。研究表明酸性添加剂的使用对脱硫废水中的BOD5有很高的贡献率；氧化方式或氧化程度对脱硫废水中污染物的存在形式有重要影响，在强制氧化系统中或氧化充分的情况下，脱硫废水中的硒以硒酸盐的形式存在，而在非强制氧化系统中或是氧化不充分的情况下，硒以亚硒酸盐的形式存在，Se（Ⅳ）的毒性比Se（Ⅵ）大，但Se（Ⅳ）可以通过铁的共沉淀去除，而Se（Ⅵ）不易去除，只能通过生物处理的方法。耐腐性材料可以承受浆液中更高浓度氯离子的腐蚀，能增加脱硫浆液的循环次数，减少脱硫废水的排放量。 脱硫塔前污染物控制设备的影响主要指除尘设备和脱硝设备的影响。目前，没有数据显示除尘效率的增加能明显的改善脱硫废水的水质：当电除尘器的除尘效率由99.8%提升至99.9%时，理论上脱硫废水的总悬浮颗粒物浓度会有略微下降，但是飞灰的细微颗粒可能会增加脱硫废水中挥发性金属的含量，因此除尘效率的增加可能会对脱硫废水中某些金属的含量产生重要影响。脱硝设备能增加烟气中Cr转化为Cr6+的比例，六价铬比三价铬毒性更大、溶解性更强，使得脱硫废水铬的浓度增加。此外，脱硝系统逃逸的氨部分转移到脱硫系统中，增加脱硫废水中的氨氮浓度。水力旋流器对脱硫废水中的总悬浮颗粒物浓度起着重要作用。使用单水力旋流器，脱硫废水的固含量将会在5%——6%；如果使用双水力旋流器或是水力旋流器与石膏脱水系统（真空皮带机等装置）混合，脱硫废水的固含量为1%——2%，甚至更低。 二、当前脱硫废水处理技术分析 2.1传统处理技术 燃煤发电作为最古老的发电模式，在很早之前，人们就对脱硫废水产生了重视，研究出了相应的处理技术，并应用到工程中，对脱硫废水进行了一定的处理，在这些传统的处理技术当中，主要包括了以下两种方式：首先是沉降池处理法，通过其自身重力，将废水当中的颗粒物质沉淀到底部，从而对颗粒物质进行清理，因此，需要废水滞留在沉降池的时间较长。在使用该种方法对废水进行处理时，对颗粒物质的处理效果较高，投入的成本不是很高，但是无法对废水当中的盐类物质与重金属进行处理，达不到相关的标准要求，因此，通常都是用其对废水进行预处理；其次是化学沉淀法，该种方法就是向废水中投入石灰石、水处理剂、凝絮剂等，通过这些化学物质对废水当中的盐类物质、重金属等物质进行处理。使用该种方法对废水处理时，可以对所有的物质进行清理，但是，清理的效果不是很高，清理不彻底，处理完之后的废水中，污染物质的含量依然较高，仍然不能排放到自然水体或做其他工艺之用，并且，还需要投入较高的成本，当前阶段已经很少对其进行应用。 2.2深度处理技术 在深度处理技术当中，也包括了两种处理技术，一种是生物处理技术，在利用该项处理技术时，利用微生物可以对物质进行分解的特点，将废水当中的有害物质进行分解，将其转化成絮状物，从而对废水进行一定的清理。 在该种方式中，根据氧气使用情况的不同，可以将其分为有氧、厌氧、缺氧三种处理方式，在对不同物质进行处理时，需要使用不同的方式，在对BOD5进行处理时，通常使用有氧的方式，而对重金属或盐类物质清理时，利用的是厌氧或缺氧的方式。在对废水处理时，可以有效处理其中的重金属物质，但是会形成其它的有毒物质，出现二次污染问题；另一种为混合零价铁技术，这种处理方式，能够很好地将废水当中的盐类物质进行处理，但是随着处理的不断进行，零价铁跳变会逐渐出现一层薄膜，阻隔了零价铁与废水的接触，从而抑制了其对废水的处理。 2.3零排放处理技术 在当前阶段的脱硫废水处理技术中，零排放处理技术是最先进的处理技术，在这一技术当中，根据处理方式的不同，可以将其分为两种类型：①脱硫废水和粉煤灰混合技术，在使用该技术对废水进行处理时，就是将废水当中的污染物质进行转移，从而使废水进入到粉煤灰中，这样在对粉煤灰进行运输时，会抑制粉尘的飘散。②蒸发池处理技术，利用该项技术对废水处理时，是利用高温，将废水中的水分蒸发出来，从而降低废水的数量。这时就需要使用相应的方式对其进行处理，利用植物的蒸腾作用、键入喷雾蒸发设备等，使处理的效果会更好，同时需要投入的成本不是很高，因此，被很多燃煤电厂业主所喜爱。但是在利用这些提速方法时，往往还会对环境造成较小的影响，还需要进一步对其进行研究。 2.4吸附法 吸附法是废水处理中常用的方法之一，其既可以去除废水中离子态无机污染物，也可以去除废水中的大分子有机物。吸附法在电厂废
工业废水零排放工程设计方案 第一章概述 一、工程概况 中铝瑞闽铝板带有限公司是中国铝业公司控股的一家以生产优质铝板带材为主的现代化铝加工企业，按中铝集团节能减排的目标与要求，要求所属企业2008年全部实现工业废水零排放，实现工业废水的零排放，对公司内的生产废水和生产污水进行集中处理，达到回用水标准后作为景观用水、循环水补充水、道路清洗、绿化用水、车辆冲洗用水等杂用水或其他用水，为创建国家环保友好企业目标而努力。二、设计依据 1）《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月) 2）《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月修正) 3）《给排水构筑物施工及验收规范》（GBJ125-1989） 4）《室外排水设计规范》（GBJ14-1987） 5）《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-1997） 6）《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-1984） 7）《给水排水标准规范实施手册》（GB17-1988） 8）《低压电器设计规范》（GB50054-1995） 9）《污水综合排放标准》（GB8978-1996） 10）《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002 11）《污水再生利用工程设计规范》GB/T18920-2002 12）中铝瑞闽铝板带有限公司提供的设计资料 三、设计范围 1、本方案设计范围从中水站拦污渠进水口起至回用水池止。 2、本方案设计内容包括处理工艺、设备选型、土建、电力、仪表及工程概算。 四、设计原则 1、采用先进可靠的处理工艺，确保处理出水的各项指标达到回用水水质标准。 2、中水处理设施力求占地面积小，工程投资省，运行能耗低，处理费用少，劳动强度低。 3、选用质量可靠、维修简便、能耗低的机电设备及性能优异、价格适宜的专用设备，
脱硫废水深度处理方法 1.废水浓缩处理技术 目前，国内的脱硫废水浓缩处理主要采用膜浓缩、热法浓缩和烟气浓缩技术路线。 （1）膜浓缩技术 目前，膜浓缩技术广泛应用于脱硫废水的深度处理和浓缩研究，以减少废水处理系统中蒸发结晶的污水处理量，使得电厂零排放技术更经济可行。 （1.1）反渗透（RO）技术。在外界高压力作用下，利用反渗透膜的选择透过性，水溶液中水由高浓度一侧向低浓度一侧移动，使得溶液中的溶质与水得到分离。 （1.2）电渗析技术。利用离子交换膜的选择透过性，溶液中的带电阴、阳离子在直流电场作用下定向迁移，实现对废水的浓缩和分离。 Cui等利用电渗析法去除脱硫废水中的氯离子，结果表明，在最佳条件下，当氯离子质量浓度为19.2g/Ｌ时，氯离子的去除率为83.3％，得到副产品Cl2、H2和Ca(OH)2，处理成本0.15$/kg。 （2）热法浓缩技术 热法浓缩技术包括多效蒸发（MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）等。 （2.1）多效蒸发（MED）技术。将蒸汽的热能进行循环并多次重复利用，以减少热能消耗，降低成本。加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发，利用前效蒸发产生的二次蒸汽，作为后效蒸发器的热源，后效中水的沸点温度和压力比前效低，效与效之间的热能再生利用可以重复多次。 （2.2）机械蒸汽再压缩（MVR）技术。将蒸发器蒸发产生的原本需要冷却水冷凝的二次蒸汽，经压缩机压缩后，提高压力和饱和温度，增加热焓，再送入蒸发器作为热源，替代新鲜蒸汽循环利用，二次蒸汽的潜热得以充分利用，同时还省去了二次蒸汽冷却水系统，节约大量冷却水，从而达到节能和降低运行成本的目的。 （3）烟气浓缩技术。利用燃煤电厂除尘器出口低温烟气的余热作为热源，在专门的蒸发器内与（循环）喷淋的废水进行传质传热，使部分纯水蒸发分离，实现末端废水的浓缩减量。 2.废水零排放处理技术 目前，国内的脱硫废水零排放处理主要采用蒸发结晶和烟气蒸发两类技术路线。 （2.1）蒸发结晶技术 蒸发结晶技术是废水零排放处理的常用技术之一。脱硫废水在蒸发器中通过蒸汽进行加热沸腾，废水中的水分逐渐蒸发，水蒸气经冷却重新凝结回收利用。脱硫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。蒸发结晶技术包括多效蒸发（MED）和机械蒸汽再压缩（MVR）等。蒸发结晶系统主要由预处理、软化、蒸发、结晶、脱水等部分组成。 （2.2）烟道蒸发技术 烟道蒸发技术最先在美国投入使用，其基本应用原理是将一定量的废水以较快的速度喷射到烟道中，在废水被喷射的过程中会产生雾化，之后受到烟道高温的影响，会在较短的时间内被迅速蒸发汽化，各种悬浮颗粒等在被蒸发之后会形成各种小颗粒，最终被带入到除尘器中，从而完成了脱硫废水的处理。 直接烟道喷雾蒸发技术是将脱硫废水通过双流体喷枪进行雾化后喷入除尘器入口烟道，利用烟气余热使之瞬间蒸发。废水蒸发后产生的结晶盐附着在烟气中的粉煤灰上，在除尘系统中被捕获收集，并随灰一起排出。水蒸气随除尘后的烟气进入脱硫塔，在脱硫吸收塔内冷凝成新鲜水循环利用。 华能上都电厂、华电土右电厂采用直接烟道喷雾蒸发技术实现废水零排放。焦作万方电厂、华电扬州电厂采用旁路烟道喷雾蒸发技术实现废水零排放。这种方法在应用中有明显的优点，即设备在实际操作上非常简单，废水处理前后各种费用投入较小，实际占用的场地也有限，废水处理过程中出现的各种污染物会直接被除尘器处理掉，不需要对污泥进行再次处理。 通过市场调研，上述脱硫废水浓缩和零排放技术各有优缺点，都有一定的工程实用案例可借鉴，从技术原理分析都是可行的，制约工艺推广的因素主要源自系统的投资成本及生产运行可靠性和运营成本。
电厂脱硫废水零排放系统 技术介绍 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 陈双塔
目录 1前言 (3) 2资源化零排放MED浓缩结晶系统来水水质情况简介 (4) 3零排放MED蒸发结晶系统排出固态物 (5) 4工艺技术 (6) 5关键设备 (6) 6核心技术 (8) 7与传统工艺投资及后期加药费用对比 (8) 8结语 (10) 9类似产品业绩表 (11) 10系统装配图 (14) 11类似产品合同及技术协议复印件 (14)
燃煤发电脱硫废水（蒸发结晶工艺）资源化零排放MED（MVR） 系统介绍 1前言 本期设备适用于脱硫废水“三箱式脱硫废水处理单元”系统处理后的废水的资源化零排放MED浓缩结晶系统。 表1 装置技术参数和经济性比较(20t/h为例) a.吨水运行成本=蒸汽50元/吨*汽耗+电费0.25元/度*电耗（未包括循环冷却水费用） b.由于零排放蒸发结晶系统运行时，无需加药软化，因此每吨废水可节省加药费用9-10 元/(吨废水)。
2资源化零排放MED浓缩结晶系统来水水质情况简介 项目三箱式脱硫废水处理单元”处理后废水水量约20吨/小时，处理后的脱硫废水除含钠离子(Na+)和氯根离子(Cl-)外，还含有大量的钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、硫酸根离子(SO42-)和镁离子(Mg2+)。具体详见表1 表2 进资源化零排放MED浓缩结晶系统的水质表 资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后水质情况 通过资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后，MED出水经化学水处理系统简单处理后，完全可以满足锅炉正常补水的水质需求。出水水质情况见表2 表3 MED出水水质
电厂脱硫废水来源及处理技术 不是每一个城市都有印染厂、制药厂、造纸厂，但每一个城市基本都会有一个火电厂。火力发电厂在运转中依靠水作为传递能量的介质，也是依靠水作为冷却介质来完成热量交换。水在火力发电厂中起着重要的作用。水在火力发电厂过程中，主要有两个循环系统：一是动力设备中水汽循环系统；二是冷却水循环系统。 因此，电厂不仅是用水和排水大户，同时也是污染大户。虽然火电厂废水中的污染物含量不大，但由于排水量大，污染物的排放总量也相应增加，从而也将造成不同程度的环境污染。 随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高，电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出，为了降低成本、减少环境污染，优化电厂废水处理工艺与技术，实现废水资源化，做到废水重复利用直至零排放，探索新的处理模式，提高社会效益与经济效益。 1电厂废水来源及水质特点 电厂废水来源广泛，主要分为以下几类：冲灰废水、脱硫废水、工业废水（化学废水及含油废水）。与化工、造纸等工业废水相比，火电厂的废水有以下特点：水质水量差异很大，划分的废水的种类较多；废水中的污染成分以无机物为主，有机污染物主要是油；间断性排水较多。 电厂废水来源及水质特点总结于下表。
2、电厂废水处理方法与流程 一、冲灰废水处理 冲灰废水是火力发电厂的主要废水之一，在整个废水中占有将近一半的比例。它主要是用于冲洗炉渣和除尘器排灰的水，冲灰废水的污染物种类和含量与锅炉燃煤的种类、燃烧方式和输灰方式有关，冲灰废水中的污染物主要是悬浮物、pH、含盐量和氟等。 个别电厂还有重金属和砷等。如果冲灰废水直接排放不但会导致受纳水体的悬浮物超标，还会使附近土壤盐碱化，破坏正常的生态环境。冲灰水处理的思路一是减少水的用量，二是废水处理再利用或达标排放。如何处理，发电厂根据环保和经济的双重效果来抉择。
燃煤电厂废水零排放技术
燃煤电厂废水零排放技术 莱特莱德专业从事无废水处理及回用，拥有诸多成功案例，其中1600m3/h 矿井水脱盐及回用项目设计的膜处理系统采用大错流高循环设计，结合Neterfo 极限分离系统，提高系统耐受性的同时，可相对降低膜系统清洗频率。降低清洗频率，充分恢复膜系统性能，保证系统处理效果的同时，提高系统的使用寿命，从而实现系统的长期、稳定运行。工艺选择及系统设计考虑余量问题，有较大的灵活性及调节余地，以适应短期水质、水量的波动。 项目水质情况 系统处理后回用水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。外排水达到《山东省流域水污染物综合排放标准》(DB37/3416.1-2018)的要求。无水硫酸钠品质达到“GBT 6009-2014 工业无水硫酸钠”标准中的I类一等品标准要求(同时满足业主技术资料中对部分指标的限值)。 项目核心工艺 Neterfo极限分离系统是莱特莱德专门针对高溶解性固体、高硬、高COD废水和中高浓度物料研发的一套深度处理膜系统，系统搭载了错流PON耐污染技术、POM宽流道高架桥旁路技术等多项莱特莱德技术，实现了超高回收率和极低能耗，是废水回用、零排放减量、物料浓缩分离等领域的不二选择。 PON耐污染技术：
膜片一次成型，增加机械强度 膜表面更细腻，大幅降低污染的倾向 POM宽流道高架桥旁路技术： 平行宽流道，阻力更小，能耗更低 更高的分子交联架桥，呈现弱极性 更高的孔隙率，降低污染物接触附着的 项目工艺流程 来水→高密度澄清池→自清洗过滤器→超滤装置→超滤水池→反渗透装置→产水池→回用 来水经过高密度澄清池（PON，POM），再经过自清洗过滤器到超滤装置和超滤水池，再到反渗透装置和产水池，最后回用。 反渗透装置 根据排水及回用水要求，系统一级处理采用反渗透装置，其产水可满足回用标准，且剩余部分与其他部分进行混合排放，反渗透装置高回收率设计使大部分的水满足排放要求，减低后续处理水量，整体将盐分进行高度浓缩。 序号项目原水反渗透系统 1 膜元件类型抗污染膜元件 2 系统回收率80% 3 系统设计通量22.1
废水零排放浅谈 中国石化 北京化工研究院环保所－刘正 [摘要] 对废水零排放进行了解释和说明，提出了废水零排放的主要考核内容，介绍了废水零排放的主要技术，并通过工程实例进行了技术及经济分析。同时也提出废水零排放不仅在末端，要从生产的全过程控制，在进行水平衡时应进行盐分析。 [关键词]废水零排放；水平衡；盐分析；膜分离技术；蒸发浓缩 所谓“零排放”意指在生产过程中所有的原料被完全利用，全部转换为产品，或完全循环至下一生产过程中去，不向自然界排出任何废弃物。在化工行业，纯粹的零排放意味着所有的反应物全部转化为产品、所有的催化剂被再次利用、整个生产过程中没有废物排出。这仅仅是指主要生产过程中的“零排放”，辅助生产（如蒸汽、循环水等）和附属生产过程中仍不可能达到“零排放”。因此，在实际的生产过程中，完全的“零排放”是不可能的，对于“零排放”的界定尚存在一定的分歧，并有了各种“零排放”定义和限定，通常“零排放”三个字也加上引号。 随着我国经济的发展和水污染的加剧，加重了水资源紧张的局面。废水排放标准的不断从严和执法力度的加大，使个别难处理达标的废水和位于水体污染敏感地区的企业不得不考虑企业废水的零排放。各种各样的废水零排放技术也随之产生，并能使各种各样的废水达到不同程度的零排放。 本文针对废水的零排放提出个人见解，供同行参考。 1 废水零排放的定义 在GB/T 21534—2008《工业用水节水术语》中有如下术语解释： 3.23 工业污水 industrial sewage——生产过程和生产活动中使用过、且被污染的水的总称。 3.24工业废水 industrial wastewater——生产过程中使用过，在质量上已不符合生产工艺要求，对该过程无进一步利用价值的水。（也就是说，企业在生产过程中的所有外排水均为工业废水。） 3.25 工业排水 industrial drainage——完成生产过程和生产活动之后排出生产系统或企业之外的水。 6.21 零排放 zero emission——企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。（笔者认为可以理解为工业废水浓缩为固体或浓缩液，外送作为固废处置，不再以废水的形式外排。）1970年美国国家污染物排放清除法案（NPDES）首先对特定地区的零排放提出明确规定和要求。美国电力研究院（EPRI）进一步对电厂废水零排放定义为：电厂不向地面水域排放任何形式的水（排出或渗出），所有离开电厂的水都是以湿气形式或是固化在灰或渣中。可以理解为少量的废水在灰或渣中带出企业，作为固废一并处置，又称之为“液体零排放”。 企业为了达到不可能的废水零排放，在零排放前加上各种各样的解释，如废水排放口零排放、一次废水零排放、循环水排污零排放、反渗透（RO）浓水零排放、高浓废水零排放等，甚至提出准零排放的概念，意味着企业将某些单股废水做到零排放，同时减少了企业外排废水中的污染物总量，如高浓废水零排放是减少了企业废水中有机物的排放，循环水排污零排放和RO浓水零排放是减少了企业废水中有机物和盐的排放。企业的某种废水及污染物以浓缩液或固废的形式外排进行处置，虽然污染物并没有达到真正的零排放，但达到了废水零排放。 2 废水零排放 由于我国水污染加剧和水资源紧张，部分地区颁布了更加严格的废水排放标准，部分水污染严重的敏感地区甚至不允许企业的废水排放到水体。部分地区的废水排放标准见表1。 表1 部分地区的废水排放标准 标准下限值，mg/L 部分地方标准标准号 COD TN Cl-氨氮 陕西省地方标准（黄河流域（陕西段）污水综DB 61/224—20115020
脱硫废水中的杂质除了大量的Cl－、Mg2+之外，还包括：氟化物、亚硝酸盐等；重金属离子，如：镉、汞离子等；不可溶的硫酸钙及细尘等。为满足废水排放标准，配备相应的废水处理装置。 1.1 脱硫废水处理系统工艺原理 废水处理的物理化学过程是依据如下基本反应进行的： 1 )采用氢氧化钙/石灰乳[Ca(OH)2]进行碱化处理 加入石灰乳进行碱化处理时，水中的（H+）按如下反应得到中和： H+ + OH- →H2O 超过此值的OH—离子数量决定了基本范围内的废水pH值。 由于各种金属离子以不同的pH值沉淀出来，因此，这一步是各氢氧化物形成的决定步骤。研究表明，对存在于FGD废水中的大多数重金属的沉淀来说，pH值在9.0—9.5之间较合适。二价和三价的重金属离子（Me）通过形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来，如下所示：
Me2+ + 2OH- →Me (OH)2 Me3+ + 3OH- →Me (OH)3 2) 采用有机硫化物沉淀重金属 并非所有重金属都能以氢氧化物的形式沉淀出来。尤其是镉和汞，通过加入有机硫化物（如TMT15）根据被处理废水量按比例加入，有机硫化物首先与镉和汞形成微溶化合物，以固体形式沉淀出来。 3) 固体沉淀物的絮凝 为了改善所有固体物的沉降能力，向废水中加入絮凝剂（FeClSO4）形成氢氧化物/Fe(OH) 3小粒子絮凝物； 为了使沉淀颗粒长大更易沉降，向废水中加入助凝剂，助凝剂使沉淀物表面张力降低，使其形成易于沉降的大粒子絮凝物。 1.2 脱硫废水处理系统工艺流程 脱硫废水连续排至废水处理装置进行处理。脱硫废水处理系统包括废水处理、加药、污泥处理等3个分系统。现就3个系统分述如下： 3.2.1脱硫废水处理系统：
有数据显示，高盐废水产生量约占总废水量的5%，且每年仍以2%的速度增长，我国很多工业面临的问题。针对这一情况，有业内人士指出，综合利用成解决高盐废水处理瓶颈的重要路径。 随着环保政策不断趋严，水处理行业逐渐从"总量控 制"走向"质量控制"。 在这个过程中，高盐废水这一多个行业面临的共性 难题被提上日程中来。 高盐废水是其中一种比较常见的，它是指废水中含 有有机物且总溶解固体高于3.5%的废水。数据显 示，我国每年产生高盐废水超过3亿立方米，产生 量约占总废水量的5%，且每年仍以2%的速度增长。 来源广泛是高盐废水排放量大的主要原因之一。工 业规模的逐渐壮大，使工业污水处理的种类和排放 量迅速增加，石油化工、纺织印染、制药工程等领 域会排放高盐废水。除此之外，海水、生活污水和 地下水等也是高盐废水的几大来源。
这加大了污水处理的难度。目前我国研究和常用的高盐废水方法有蒸发法、电解法、膜分离法、焚烧法和生物法等，但面对水资源紧缺的现状，业内人士普遍认为，综合利用是解决高盐废水瓶颈的重要路径。 有专家表示，"从资源利用的角度来看，高盐废水处理要开发低成本工艺技术，实现高价元素回收、低价元素的转化的高值化利用，从而实现高盐废水的近零排放，实现资源利用与环境治理的双赢。" 资料显示，"废水零排放"是指工业废水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。 但由于废水零排放项目投资和运行成本较高，导致只有少数企业引入了废水零排放相关技术，大多数企业还处于观望阶段。有先试先行的企业实践表明高含盐废水实现近零排放后，预计年节水量可达288万立方米。
关于电厂脱硫废水的处理 二氧化硫是大气的严重污染物之一,已对农作物、森林、建筑物和人体康健等方面造成了强大的经济损失,SO2排放的控制十分严重。湿法烟气脱硫(FGD)是目前唯一大规模商业运行的脱硫方式,利用价廉易得的石灰或石灰石作吸收剂。吸收烟气中的SO2生成CaSO3,该工艺脱硫效率高,适应煤种广博,适合大中小各类机组,负荷变化范围广,运行安定可靠;技术成熟,运行经验丰富,因此得到广博应用。湿法烟气脱硫工艺中产生脱硫废水,其pH 值为4～6 ,同时含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SiO2、Al 和Fe 的氢氧化物)、氟化物和微量的重金属,如As、Cd、Cr 、Cu、Hg、Ni 、Pb、Sb、Se 、Sn 和Zn 等。直接排放对环境造成严重危害,必须进行处理。 通常脱硫废水处理采用石灰中和法。石灰中和法pH值大凡控制在9.5± 0.3，此pH值范围适用于沉淀大多数的重金属（去除率可达99％）。为了沉降石灰中和法难于去除的镉和汞，还需要加入一定量硫化物（有机硫），形成硫化物的沉淀，pH＝8～10为佳。同时，为了消除可能生成的胶体，改善生成物的沉降性能，还需要加入混凝剂和助凝剂。 脱硫废水处理主要反应步骤 我国脱硫废水的处理技术是基于国内的废水的排放性质，采用物化法针对例外种类的污染物，分别创造适合的理化反应条件，使之予以彻底去除，基本分为如下几个主要反应步骤： 1）先行加入碱液，调整废水pH值，在调整酸碱度的同时，为后续处理工艺环节创造适合的反应条件； 2）加入有机硫化物、絮凝剂和适量的助凝剂，通过机械搅拌创造适合的反应梯度使废水中的大部分重金属形成沉淀物并沉降下来； 3）通过投加的絮凝剂和适合的反应条件，使得废水中的大部分悬浮物沉淀下来，通过澄清池（斜板沉淀池）予以去除； 4）加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排。关于电厂脱硫废水处理的控制系统
烟气脱硫过程中产生的废水含有重金属，含盐量较高，这类水盐分较高。厂区其他系统无法接纳，排放后对周边环境产生不利影响。根据常规2×350MW超临界燃煤供热发电机组估算，2台机脱硫废水的量约在10t/h左右，但是本工程打算采用循环水排污水作为锅炉补给水系统的补水，来水含盐量进一步浓缩，采用反渗透浓水作为脱硫用水后，脱硫废水排量将会进一步增加（需要脱硫厂家根据煤质、来水水质进行计算），可能会在20t/h~30t/h。 采用预处理软化+纳滤分盐+膜浓缩+蒸发结晶的处理方式处理脱硫废水，达到脱硫废水零排放。其基本方案如下： 一、预处理软化单元 根据石灰石-石膏湿法脱硫工艺产生的脱硫废水具有高悬浮物、高含盐、易结垢等水质特性，拟采用“两级混凝沉淀”工艺，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、稳定运行。
工艺说明： （1）通过两级混凝沉淀，通过投加絮凝剂、有机硫、熟石灰等药剂，去除废水中的悬浮物、重金属、结垢因子等杂质离子，确保进入后续膜浓缩单元水质； （2）两级混凝沉淀产生的无机污泥经离心脱水脱水后，含水率约为80%的污泥外运处置。 二、纳滤分盐 本工程脱硫废水处理系统中硫酸根可通过形成硫酸钙（石膏）回收去除，不需要得到硫酸钠的结晶盐，因此建议采用纳滤法进行分盐。 通过纳滤膜的截留作用，水中的钙镁离子、有机物等基本得到去除，一方面彻底解决了后续RO膜、蒸发器等的污堵，另一方面也大大提高了结晶盐的品质。 纳滤装置进水依次经过纳滤保安过滤器、纳滤高压泵及纳滤装置，并在纳滤进水管分别投加还原剂、碱、阻垢剂等，防止纳
滤膜的结垢和污堵。为提高纳滤膜的回收率，纳滤装置设计为一级三段，每段均设有段间加压泵。纳滤产水进入纳滤水箱，纳滤浓水则回流至调节池再次进行处理。 三、膜浓缩单元 1. 膜浓缩技术选择 为了减少脱硫废水进蒸发结晶单元的水量，节省整套废水处理系统运行成本，可先对脱硫废水进行膜浓缩，浓缩液再进入蒸发结晶单元资源化处理；目前，根据煤化工废水处理行业经验，针对脱硫废水膜浓缩拟采用卷式反渗透（RO）。 2.膜浓缩（RO）单元介绍 膜浓缩单元流程简图如下： 工艺描述： （1）脱硫废水经两级混凝沉淀预处理后，由废水收集调节池均质后，通过水泵提升，进入超滤膜组，去除废水中细小SS 及胶体，使反渗透膜浓缩单元长期、稳定运行，超滤产水进入超滤产水箱，超滤系统利用超滤产水反洗，反洗水回至调节至去除SS后循环处理； （2）超滤产水箱废水通过水泵提升至离子交换树脂单元，通过离子交换树脂单元进一步降低废水中钙、镁离子后，再进入
燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展 发表时间：2018-05-15T09:43:31.130Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：张立超 [导读] 摘要：随着社会的发展，我国的用电量不断增加，燃煤电厂也越来越多。 （神华国能宁夏煤电有限公司宁夏灵武 751400） 摘要：随着社会的发展，我国的用电量不断增加，燃煤电厂也越来越多。目前，国内外燃煤电厂脱硫废水主要采用混凝沉淀处理工艺，水质达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T997-2006）要求后直接排放或者送往灰场、渣场用作喷淋水。电厂脱硫废水的排放关系到环境的可持续发展，废水零排放可以实现环境减排目标和污水回用，对治理水污染和缓解水资源短缺困境有重要意义。本文从技术与管理双重角度对零排放处理进行了分析。 关键词：脱硫废水；零排放；膜法浓缩；蒸发固化 2015年国务院颁布了《水污染防治行动计划》（水十条），对企业用水提出了新的要求=。燃煤电厂作为用水大户，应当积极响应国家政策的要求，开展节水提效工作，实现全厂水资源分级利用和水污染防治。脱硫废水因其具有高含盐量、成分复杂、腐蚀性和结垢性的特征，回用困难，成为制约燃煤电厂废水“零排放”实现的关键因素之一=。本文在分析脱硫废水特点基础上，总结国内正在使用的3种脱硫废水零排放技术，以期为燃煤电厂实现脱硫废水实现零排放提供技术借鉴。 1 脱硫废水处理现状 根据废水来源，燃煤电厂废水一般包括生活污水、循环水排污水、脱硫废水和各种再生废水等。燃煤电厂脱硫废水具有如下水质特性：1）呈酸性，pH在4.5～6.5之间；2）含盐量高，且浓度变化范围极广，一般在20～50g/L；3）硬度（钙镁离子浓度）高，结构风险高；4）悬浮物高，一般在20～60g/L；5）成分复杂，水质波动大；6）氯离子含量高，腐蚀性强且回用困难。脱硫废水因这些特性成为燃煤电厂最复杂和最难处理的一股废水，是实现燃煤电厂废水零排放的关键。传统脱硫废水处理方法包括灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统及三联箱法等。灰场处置、煤场喷洒、灰渣闭式循环系统所需水量较少，且会造成系统设备的腐蚀，对电厂的安全运行造成隐患；三联箱法经过简单中和、絮凝和沉淀澄清后，虽可有效去除悬浮固体、重金属离子和F-等污染物，但该工艺难以有效去除Na+、Cl-、SO42-、Ca2+和Mg2+等离子，出水含盐量仍很高，回用困难。脱硫废水水质复杂，要达到零排放的目的，就要根据不同污染物的特征，进行分段处理。脱硫废水零排放处理过程分为3段：预处理、浓缩减量和蒸发固化。 2 废水零排放处理技术 2.1预处理软化技术 根据脱硫废水水质，选择合适的处理工艺，去除Ca2+、Mg2+、Si等，避免后续处理系统的结垢。常用的预处理软化技术通过添加化学药剂去除Ca2+、Mg2+离子，有石灰-碳酸钠软化、氢氧化钠-碳酸钠软化等。 2.2脱硫废水的浓缩减量 2.2.1热浓缩 (1)MED MED是废水被蒸发系统余热预热后，依次进入一效或多效蒸发器进行蒸发浓缩；最末效浓盐水经增稠器和离心机进行固液分离，分离出的液体回到系统再循环处理。多效蒸发是前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源，将蒸汽热能多次利用，故而热能利用率较高。 （2）MVR MVR是将蒸发器排出的二次蒸汽通过压缩机经绝热压缩后送入蒸发器的加热室。MVR浓缩液总悬浮固体（TDS）可达250g/L，电耗高达20～46.34kWh/m3废水。MVR相较于MED，具有占地面积小、运行成本较低、效率高的优势，更适用于零排放蒸发器。 2.2.2膜浓缩 （1）RO RO过程能耗较低、适用性强、应用范围广，已广泛用于脱硫废水处理。然而，RO易发生膜污染与结垢。为防止RO膜污染与结垢，可采用超频震荡膜技术或高效RO工艺，但这需更强的预处理和更高pH，会提高运行成本；此外，即使采用震荡膜技术，经RO浓缩的浓水TDS只能达到90g/L，其TDS质量浓度远低于可实现结晶固化的250g/L水平，故单凭RO不能将盐水浓缩至可结晶固化水平。 （2）ED ED因耐受钙镁结垢能力较低，工程应用常用采用倒电极的方法减少ED的膜污染，该工艺称为倒极式电渗析（EDR）。与RO相比，ED和EDR所需预处理较少，且对含硅废水的耐受性较强。此外，ED和EDR能将盐水浓缩至120g/L以上，甚至达到200g/L的水平，通常电耗介于7～15kWh/m3废水。为避免浓差极化，如LOGANATHAN等报道EDR的淡水ρ(TDS)＞10g/L，或使直接回用受限，但ED和EDR所产的淡水可以耦合其它方法加以回用。 （3）FO FO属自发过程，但是汲取液的再生需额外能量。浙江长兴某电厂2×600MW机组是首个采用正渗透方法处理脱硫废水的工程案例，系统处理水量为22m3/h，其中脱硫废水18m3/h，经FO浓缩后的TDS可高达220g/L以上；同时，将FO产水与汲取液回收系统相结合，再经RO进一步除盐后，最终产水可回用于锅炉补给水。但是，汲取液的再生复杂，整个工艺路线长，系统复杂，投资成本高。 （4）MD 非挥发溶质水溶液的MD，仅水蒸汽能透过膜。MD可以利用火力发电厂丰富的低品质废热，且能近100%地截留非挥发性溶质。溶质若易结晶，则能被浓缩至过饱和而产生结晶。MD能耗与操作方式息息相关，实际应用中，直接接触式膜蒸馏海水淡化的能耗可达40～45kWh/m3产水。但是，由于火力发电厂丰富的低品质热源，热驱动的MD不能与电驱动技术直接比较能耗。此外，目前尚缺少性能可靠，能够长时间稳定运行的商业化蒸馏膜。 2.3固化处理技术 2.3.1蒸发结晶 （1）多效蒸发结晶：多效蒸发结晶系统由相互串联的多个蒸发器组成，前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽，下