脱硫废水零排常规处理工艺介绍

1 预处理工艺系统

经三联箱处理后的脱硫废水中硬度离子含量很高，若不加处理会对后续设备及管道造成严重的污堵，所以在预处理时常会采用“pH调节+混凝+沉淀”的处理工艺降低水中钙镁离子的含量。

首先在pH调节池中将进水调整至9.0～10.0，将Mg 硬度转换为钙硬度。然后在混凝池中分别加入碳酸钠药剂，可以有效的将水中的硬度离子降低至1～2mmol/L。再投加PAM药剂，通过絮凝、沉淀工艺将无机泥排出。处理后的水进入浓缩工艺段进一步处理。

2 浓缩减量工艺系统

零排放工艺的目标是将水送至蒸发器中结晶，但由于蒸发器造价高昂，且运行费用高，所以将废水减量是本工艺段的主要目标。

(1)反渗透工艺(预浓缩工艺—不分盐)

反渗透工艺是利用半透膜的原理，通过在高浓度侧施加压力将水和盐分离出来。系统回收率通常可以设计在70%～80%之间，产出的干净水由于离子含量低，可以回用到工业系统中。而反渗透膜截留下的有机物、胶体和无机盐由浓水侧排至浓水收集水箱，后续进入浓缩工艺单元进一步处理。

反渗透法制取除盐水是一个物理过程，所以比离子交换法环保。同时处理过程简单，易操作，自动程度化高，人工干预量小，同时系统的管理与维护简单。

(2)纳滤工艺(预浓缩工艺-分盐)

纳滤膜元件是一种特殊分离膜品种，原理与反渗透类似，其截留特性介于超滤与反渗透之间。因此，纳滤膜元件对水中溶解的小分子有机物有很高的脱除率，同时纳滤膜元件对水溶液中的离子也有一定的脱除率(一般在20%～98%之间)。主要是对二价及以上的高价离子去除率较高，而一价离子则没有什么去除效果，适合进行分盐处理设计。由于纳滤的产水中一阶离子含量高，而浓水中二阶离子含量高。由此可以把NaCl和Na2SO4分开，在蒸发结晶获得较高纯度的结晶盐。

(3)DTRO工艺(再浓缩工艺)

脱硫废水零排经过预处理和反渗透浓缩后，残留废水还会剩下20%～30%。水中的TDS一般也会达到3万～4万mg/L，此时选择普通的反渗透系统将无法进一步对水浓缩减量。

DT膜组件构造与传统的卷式膜截然不同。它可选用120bar的给水压力对浓水进一步浓缩。它采用开放式流道，料液进入导流盘中，以短距离快速流经过滤膜，然后180釆逆转到另一膜面，再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双”S”形路线。这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能，从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象，成功地延长了膜片的使用寿命;

经过DTRO再浓缩工艺后，废水量通常只是原来的5%～10%(视水中TDS含量决定)，此时由于水中TDS含量高达12万～16万，可以送至蒸发工艺单元结晶处理。

3 蒸发结晶工艺系统

(1)多效蒸发器

原料液首先经过换热器预热后进入蒸发器进行蒸发浓缩，溶液在一效蒸发器内受热蒸发，气液混合物在结晶分离器内进行气液分离。一效分离室内部分物料在循环泵的作用下通过液位自动控制系统进入一效循环管，部分物料在转料泵的作用下进入二效分离器。二效分离室内部分物料在循环泵的作用下通过液位自动控制系统进入二效循环管，部分物料在转料泵的作用下进入三效分离器，依次递进。当蒸发达到一定浓度后出现大量晶体，出料后进入稠厚器增浓，然后进离心机进行固液分离，母液返回蒸发器重新蒸发。

(2)机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器

机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器，其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽，把电能转换成热能，提高二次蒸汽的焓，被提高热能的二次蒸汽打入蒸发室进行加热，以达到循环利用二次蒸汽已有的热能，从而可以不需要外部鲜蒸汽，通过蒸发器自循环来实现蒸发浓缩的目的。通过PLC、工业计算机(FA)、组态等形式来控制系统温度、压力、马达转速，保持系统蒸发平衡。从理论上来看，使用MVR蒸发器比传多效蒸发器节省80%以上的能源，节省90%以上的冷凝水，减少50%以上的占地面积。

蒸发结晶工艺系统属于脱硫废水零排装置的末端系统，在处理过程中会耗费厂区内的电量和厂区内的水蒸汽，系统的运行成本和建设成本较高。而且蒸发器在运行时会排出一定量的循环母液，不能做到100%的“零排放”。蒸发结晶单元产生的结晶盐为工业用盐，盐中含有一定量的杂质，行业内对废水结晶盐的用途还有争论，目前大多是自我消化处理。

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