一、脫硫廢水的特征及產生情況

1、廢水的特征。

脫硫廢水實現“零排放”的第一步是全面考慮廢水的水質特征及來源。在濕法脫硫反應中，為了維持脫硫工藝中漿液循環的物料平衡，降低系統設備的腐蝕程度，降低Cl-、金屬離子、陽離子等對石膏品質的影響，通過系統的氣相平衡、液相平衡，離子平衡等物料平衡而排出一定量的廢水。具體水質特點及來源，脫硫廢水水質主要受原煤成分、石灰石品質、工藝水水質、脫硫系統的運行工況等影響。

2、廢水產生情況。

對國內燃煤電廠的燃煤機組脫硫廢水產生量情況進行調研，如果同等機組的廢水量大于正常水平，則可通過對石膏品質的控制，優化機組運行方式，調整脫硫系統運行工藝參數等措施從源頭減少廢水量，我國不容許設置排放口的燃煤電廠，根據近年來國內外電廠脫硫廢水處理工程的投資水平，脫硫廢水“零排放”處理投資費用占整個脫硫工程比例過高。國內有關方面正積極尋找可靠、低成本、高性能的脫硫廢水“零排放”處理工藝。

二、零排放”形勢下的脫硫廢水處理技術

滲透技術指利用微米級至納米級孔膜，對廢水中的離子進行選擇性分離，其中膜材料和防堵技術的選擇是滲透技術良好運行的關鍵，根據膜的孔徑可分為微濾、納濾、超濾、正滲透、反滲透等。我國在廢水處理領域利用微濾、納濾、超濾、反滲透等裝置進行深度處理較為普遍，一級反滲透能實現鹽回收率≥75%，二級反滲透能實現鹽回收率≥90%。某電廠廢水零排放處理系統由預處理單元、反滲透單元、正滲透MBC系統及蒸發結晶單元構成。

1、處理工藝

（1）預處理軟化除硬。

針對進水鈣、鎂離子含量高的特點，向澄清器中投加碳酸鈉和石灰藥劑，分別與水中的鈣、鎂離子反應生成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀，產水進入過濾器和離子交換器進一步去除水中的剩余硬度和懸浮物，保證系統運行過程中不產生無機垢類，同時去除重金屬離子，預處理系統產水進入反滲透（RO）單元。

（2）RO鹽分預濃縮。

該單元采用二級RO對廢水鹽分進行預濃縮，同時保證產品水質量，RO產生的濃水進入正滲透MBC單元。RO膜采用美國陶氏SW30系列膜產品。

（3）MBC單元鹽分深度濃縮。

正滲透MBC技術特點在于利用自然界的天然滲透原理：以膜兩側溶液的滲透壓差作為驅動力，使得水自發地從原料液一側透過選擇透過性膜到達驅動液—側。

（4）蒸發結晶。

由正滲透產水回到一級反滲透原水箱，其濃水進入蒸發結晶系統處理，最終形成結晶鹽。結晶器滿足80%-120%的設計負荷。結晶干燥選擇蒸汽熱法，采用進口熱力蒸汽壓縮強制循環結晶器，在淡鹽水蒸發過程使之結晶。選擇真空蒸發結晶工藝，采用MESSO強制循環結晶器來實現所需蒸發量并獲得高品質冷凝液。裝置產生的二次蒸汽通過熱力蒸汽壓縮機（TVC）來壓縮，TVC的使用有效地降低了蒸汽耗量。

2、設備材質的方案選擇。

（1）泵等設備的轉動部件選用鈦材質，過濾器、離子交換器等靜設備選用FRP或HDPE材質；水箱等靜設備選用FRP或HPDE材質，精餾塔則選用FRP材質。

（2）結晶干燥單元與進料液或晶漿接觸的動設備主要選用1.4529或Alloy926等材質，結晶器主體材質選用1.4529或Alloy926。晶漿循環管路選用1.4529或Alloy926，二次蒸汽管路選用2205等材質。

3、零排放處理系統運行情況。

電廠每小時產生約22m3綜合廢水，進水TDS為25000-40000mg/L，溫度為20-40℃。經沃特爾水技術股份有限公司的正滲透零排放系統處理后，得到1.5-2m3/h濃鹽水，再經結晶器處理后實現脫硫廢水的零排放，預處理軟化除硬系統產水量及產水水質預處理單元的產水水質如表所示。

由表可見，預處理系統出水水質較穩定且滿足反滲透系統進水要求。系統產水量為36m3/h。蒸發結晶系統主加熱蒸汽壓力約為0.45MPa、溫度約為157℃、流量為0.5t/h，蒸發室相關操作最后結晶析出的固體鹽顆粒經離心機脫水干燥后，由震動輸送機輸送至結晶鹽包裝車間，經自動碼垛打包后外運，實現脫硫廢水的零排放。形成的結晶鹽中NaCl和Na2SO4質量分數＞95%，打包的結晶鹽含水率＜0.5%。

該系統對脫硫廢水的零排放處理達到預期效果：總處理水量22t/h，MBC及預處理系統按照近零排放系統水質最小TDS進行建設，結晶器按照近零排放系統水質最大TDS進行建設，保證系統在最小TDS和最大TDS時均能滿足80%-120%的設計負荷，最大處理量可達26.4m3/h，產品技術節能環保廢水處理后產品全部回用。