脱硫废水零排放工艺 PPT

- 133 -生 态 与 环 境 工 程0 引言由于我国用电量急剧增加，燃烧煤炭释放的污染气体也有所增加。

为了减少这些污染气体的产生，脱硫技术快速发展。

常见的脱硫技术有以下4种：湿式洗涤器、喷雾干式洗涤器、吸附剂注射和可再生工艺[1]。

由于石灰石烟气脱硫系统的脱硫废水含盐浓度高，腐蚀设备，因此脱盐效率很低。

需要定期对脱硫浆进行稀释，用水清洗设备的同时排放脱硫废水[1]。

目前，电厂脱硫废水由于成分复杂，通常含有悬浮固体、盐（氯、硫酸盐）和镉、铅和汞等重金属，其通常呈酸性，会引起设备的腐蚀和结垢等问题[2]。

表1为安徽省某电厂脱硫废水中的主要离子浓度，其中含有不能充分利用的镁离子和氯离子。

随着脱硫废水循环，氯离子浓度增加，使废水呈酸性。

石灰石的溶解被抑制，导致腐蚀。

因此，不正确处理脱硫废水就会造成严重的环境问题[1]。

目前，低温浓缩-高温蒸发工艺、膜浓缩-蒸发结晶工艺以及离子置换电渗析-蒸发工艺是目前电厂废水零排放的主流工艺。

其中，与其他两种工艺相比，膜浓缩-蒸发结晶工艺效果更稳定、投资运行成本低以及具有一定经济效益[3]。

对此，该文以某电厂废水零排放技术的运行数据为依托，详细分析了膜浓缩-蒸发结晶技术在该项目中的应用情况，以期为电厂脱硫废水的零排放技术的发展提供参考。

表1 某电厂脱硫废水中主要离子浓度离子（mg/L）钙离子镁离子钠离子氯离子硫酸根镉离子化学需氧量SS 数值1971.125440.53107817204.34683.40.173.8754771 项目概述某电厂始建于2005年，主要用于供给电网用电和工业园区供热，共配备2台装机容量为60万kW 的发电机，年发电量约为50亿度。

由于建设久远，因此其产生的脱硫废水水质波动大、钙镁离子含量高。

由于国家对电力能源行业的改革，该电厂开始进行电厂脱硫废水的无害化和零排放处理。

对该某电厂采用膜浓缩-蒸发结晶工艺进行脱硫废水处理。

其主要原理是脱硫废水经过预处理，然后通过膜法浓缩。

脱硫废水零排放工艺1脱硫废水概述1.1脱硫废水的水质特点及常规处理工艺典型热电厂脱硫废水中一般含有大量的盐分、硫酸根离子、重金属离子及氯化物，并含有难处理的COD等，pH值一般在5～6之间，水质呈弱酸性。

处理时需要在水中加入Ca(OH)2，将pH值调节到8.5～9.0之间，使得重金属离子(如铜、铁、镍、铬和铅)生成氢氧化物沉淀；同时反应过程中还会生成CaCl2、CaF2、CaSO3、CaSO4沉淀物，以分离氯根离子、氟化物、亚硝酸盐、硫酸盐等盐类物质；对于汞、铜等重金属，目前普遍采用15%TMT溶液替代Na2S 来将其沉淀出来。

1.2脱硫废水处理难点从脱硫废水常规处理工艺中可以看出：预处理工艺中添加了大量的熟石灰，会导致水中硬度离子含量较高，且水中残留有高浓度的SO42-、Cl-，属于典型的高含盐废水。

水中硬度离子含量高会导致处理设备结垢污堵，Cl-离子含量高会对设备、管道产生严重腐蚀。

其次，脱硫废水水质成分复杂，污染物超标严重，水中镉、汞、硫化物、氟化物含量高。

另外，脱硫废水受燃煤品种、脱硫工艺、吸收剂等多种因素影响，水质变化较大。

1.3脱硫废水排放标准滞后与现实环保要求脱硫废水水质控制的行业标准：DL/T997－2006《火电厂石灰石－石膏湿法脱硫废水水质控制指标》，其对脱硫废水中总汞、总铬、总镉、总铅、总镍、悬浮物等指标进行了限制，但是总体标准偏低，如汞的最高排放限值为0.05mg/L，同时也没有对Cl-的排放浓度进行限制。

而目前火电厂的废水排放是按照GB8978-1996《污水综合排放标准》进行控制的，但该标准规定的控制项目和指标也不能完全适用于脱硫废水。

2015年4月16日，国务院发布《水污染防治行动计划》，强调将强化对各类水污染的治理力度，脱硫废水因成分复杂、含有重金属引起业界关注。

目前行业内工程案例基本上都是：利用浓缩工艺对脱硫废水减量化处理，产水回用循环水系统，浓缩水进入蒸发器结晶生成固态盐。

脱硫废水零排放脱硫废水零排放（ZLD）系统脱硫废水零排放工艺是针对火电厂脱硫废水特点，通过软化、MVR蒸发、结晶等技术途径，实现高盐度脱硫废水的零排放要求，最终看形成纯净可回用的蒸馏水和结晶盐。

该工艺也可实现其他各种高盐度、高硬度、高COD工业废水零排放，具有高效、节能、运行稳定、低成本的特点。

脱硫废水零排放预处理工艺脱硫废水首先进入预澄清池，进行沉淀澄清，降低原水浊度。

沉淀物排放至沉淀浓缩池，上清液进入三联箱反应器。

三联箱中加入Ca(OH)2、Na2CO3和絮凝剂，反应沉淀废水中的Mg2+、Ca2+和重金属离子。

反应后的脱硫废水自流入澄清池，废水中的絮凝物沉淀到池底，并排放至沉淀浓缩池，上清液流入中间水池，后经多介质过滤后进入清水池，并加酸调节pH值。

经沉淀浓缩池进一步浓缩后的污泥浆液，进入污泥脱水机固液分离，脱水后的污泥转运到场外处理，污水经缓冲水池后循环回预澄清池。

脱硫废水零排放深度处理工艺MVR是“机械式蒸汽再压缩”的英文简称(Mechanical Vapor Recompression)。

其基本原理是：对蒸发过程中产生的二次蒸汽通过机械再压缩，二次蒸汽的温度、压力升高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，二次蒸汽的潜热得到完全利用。

进液经预热、除气后，进入蒸发系统，由泵送至卧式降膜蒸发器顶部，经液体分布装置，均匀分配到各换热管外，在重力作用下，成均匀膜状自上而下沿管外壁环向流动。

流动过程中，被管程加热介质加热汽化，产生的二次蒸汽经离心蒸汽压缩机增压升温后进入降膜蒸发器管程与管外液体冷凝换热。

一定比例的蒸发浓缩液进入结晶系统。

结晶系统的料液由泵送至加热器，晶浆在加热器管程升温，但不蒸发。

热晶浆进入结晶器后沸腾，使溶液达到过饱和状态，于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上，使晶体长大。

产生的二次蒸汽一部分被蒸汽热泵引射后进入加热器壳程，继续加热管内浓缩液，另一部分通过冷凝器冷凝。

作为产品的晶浆从结晶器底部排出，通过旋液分离器初步分离后，富集晶体的浓浆液进入离心机分离出晶体，浓浆液继续循环回结晶系统。

燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺鉴于燃煤电厂脱硫废水成分复杂化、处理标准高等特点，要想实现废水的零排放，需要根据废水中污染物的组分、性质等，采取分阶段处理措施，逐步去除其中的有害成分，从而使最终产物无害化，达到相关部门规定的排放标准。

在设计零排放处理技术路线时，要遵循经济性原则、协同性原则、无害化原则，在保护生态环境和维护企业效益之间做到统筹兼顾。

现阶段技术成熟度高、废水净化效果好的一种技术路线是依次对脱硫废水进行沉淀过滤的预处理程序、渗透整流的浓缩减量程序，以及蒸发固化程序，最终实现彻底净化、无害排放。

1、脱硫废水的预处理技术1.1化学沉淀脱硫废水的硬度较高，在预处理环节需要将含量较高的钙、镁离子沉淀下来，然后在过滤环节将其去除，实现废水软化处理。

向脱硫废水中加入适量的化学剂（如碳酸钠），通过搅拌使新加的化学药剂与废水进行置换反应，得到以碳酸钙、碳酸镁为主的沉淀物。

还有一种技术是收集脱硫后的烟道气，使用密封管道将气体直接通入废水中。

利用烟道气中的二氧化碳，与废水中游离的钙离子结合也可以得到碳酸钙沉淀。

1.2凝聚沉淀上一道工序主要去除废水中的钙、镁离子，经过一级澄清池过滤后，所得废水中还有较多地悬浮物和胶体。

向其中加入凝聚剂（如聚合铁、聚丙烯酰胺等），充分搅拌使凝聚剂与悬浮物充分接触并进行一段时间的反应，可以得到絮凝体。

将废水转入二级澄清池中静置，等待絮凝体沉淀，再通过固液分离，能够清除掉废水中超过90%的悬浮物。

1.3物理过滤经过化学沉淀和凝聚沉淀两道工序后，使废水完全软化，悬浮胶体总量明显减少。

考虑脱硫废水的水质波动较大，为了保证后续处理工序的废水净化效果，还需要在两次沉淀后加入一道过滤工序。

根据废水成分决定选择过滤方法，常见的有微滤、超滤，要求更高的选择纳滤。

不同过滤方法有各自的应用优势，例如选择内压错流式管式微滤，在内部压力作用下，管内液体获得超高的流动速度，使废水中的杂质颗粒无法穿透滤膜，达到截留、净化的目的。

火力发电作为社会电力发展的主力军，在提出建设和谐社会、发展循环经济的大背景下，如何降低火电技术对环境的污染，对不可再生能源的影响，在电力产能过剩的形势下，只有火电技术不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。

火力发电过程中，水和我们身体的血液一样重要。

而废水的产生又不可避免，为实现火力发电的废水达到零排放要求，下面为大家介绍一种废水零排放的技术，并分析相应的优缺点。

石灰石的主要成分为CaCO3，含有各种杂质如MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等，这些杂质是脱硫废水悬浮物的主要组成。

煤和石灰石中还含有少量重金属，在呈弱酸性的脱硫废水中具有较好的溶解性，而电厂的电除尘器对<0.5μm的细颗粒脱除困难，造成很多重金属在吸收塔洗涤过程中进入FGD浆液内富集，同时硒也是煤中极易挥发的有害痕量元素之一，在燃烧过程中几乎全部挥发，在脱硫废水中以+6价硒酸盐的形式存在，具有很强的毒性。

所以脱硫废水存在很大的意义。

脱硫废水水质1脱硫废水常规处理原理及工艺流程由于脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中会富集重金属元素、Cl-和微细的颗粒等，加速脱硫设备的腐蚀，影响脱硫效率，另一方影响石膏的品质。

因此脱硫装置要排出一定量的废水，进入脱硫废水处理系统，经中和、沉降、絮凝、沉淀和脱水处理过程，达标后排放至工业废水调节池。

原废水处理工艺系统由中和、沉降、絮凝、沉淀和脱水系统组成如图1。

图1废水常规处理工艺流程图1.1中和反应首先来自脱硫系统吸收塔的废浆液收集在废水缓冲箱中，由泵送至废水处理系统的反应槽中和箱。

中和箱内加入定量的石灰乳，将废水的pH值调升至9～9.7范围，降低废水的腐蚀性，同时使水中大部分重金属以氢氧化物的形式沉淀出来，废水中呈溶解态的氟化物以氟化钙沉淀形式去除。

氢氧化钙药液本身也可以起絮凝剂作用。

废水经pH调整处理后可以改善后续絮凝、澄清处理效果，减少后续药剂的投加量。

1.2沉降反应有机硫化物药液投加处理的目的是去除废水中残留的以及无法以氢氧化物沉淀形式去除的重金属离子。