一、脱硫废水的特征及产生情况

1、废水的特征。

脱硫废水实现“零排放”的第一步是全面考虑废水的水质特征及来源。在湿法脱硫反应中，为了维持脱硫工艺中浆液循环的物料平衡，降低系统设备的腐蚀程度，降低Cl-、金属离子、阳离子等对石膏品质的影响，通过系统的气相平衡、液相平衡，离子平衡等物料平衡而排出一定量的废水。具体水质特点及来源，脱硫废水水质主要受原煤成分、石灰石品质、工艺水水质、脱硫系统的运行工况等影响。

2、废水产生情况。

对国内燃煤电厂的燃煤机组脱硫废水产生量情况进行调研，如果同等机组的废水量大于正常水平，则可通过对石膏品质的控制，优化机组运行方式，调整脱硫系统运行工艺参数等措施从源头减少废水量，我国不容许设置排放口的燃煤电厂，根据近年来国内外电厂脱硫废水处理工程的投资水平，脱硫废水“零排放”处理投资费用占整个脱硫工程比例过高。国内有关方面正积极寻找可靠、低成本、高性能的脱硫废水“零排放”处理工艺。

二、零排放”形势下的脱硫废水处理技术

渗透技术指利用微米级至纳米级孔膜，对废水中的离子进行选择性分离，其中膜材料和防堵技术的选择是渗透技术良好运行的关键，根据膜的孔径可分为微滤、纳滤、超滤、正渗透、反渗透等。我国在废水处理领域利用微滤、纳滤、超滤、反渗透等装置进行深度处理较为普遍，一级反渗透能实现盐回收率≥75%，二级反渗透能实现盐回收率≥90%。某电厂废水零排放处理系统由预处理单元、反渗透单元、正渗透MBC系统及蒸发结晶单元构成。

1、处理工艺

（1）预处理软化除硬。

针对进水钙、镁离子含量高的特点，向澄清器中投加碳酸钠和石灰药剂，分别与水中的钙、镁离子反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，产水进入过滤器和离子交换器进一步去除水中的剩余硬度和悬浮物，保证系统运行过程中不产生无机垢类，同时去除重金属离子，预处理系统产水进入反渗透（RO）单元。

（2）RO盐分预浓缩。

该单元采用二级RO对废水盐分进行预浓缩，同时保证产品水质量，RO产生的浓水进入正渗透MBC单元。RO膜采用美国陶氏SW30系列膜产品。

（3）MBC单元盐分深度浓缩。

正渗透MBC技术特点在于利用自然界的天然渗透原理：以膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，使得水自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。

（4）蒸发结晶。

由正渗透产水回到一级反渗透原水箱，其浓水进入蒸发结晶系统处理，最终形成结晶盐。结晶器满足80%-120%的设计负荷。结晶干燥选择蒸汽热法，采用进口热力蒸汽压缩强制循环结晶器，在淡盐水蒸发过程使之结晶。选择真空蒸发结晶工艺，采用MESSO强制循环结晶器来实现所需蒸发量并获得高品质冷凝液。装置产生的二次蒸汽通过热力蒸汽压缩机（TVC）来压缩，TVC的使用有效地降低了蒸汽耗量。

2、设备材质的方案选择。

（1）泵等设备的转动部件选用钛材质，过滤器、离子交换器等静设备选用FRP或HDPE材质；水箱等静设备选用FRP或HPDE材质，精馏塔则选用FRP材质。

（2）结晶干燥单元与进料液或晶浆接触的动设备主要选用1.4529或Alloy926等材质，结晶器主体材质选用1.4529或Alloy926。晶浆循环管路选用1.4529或Alloy926，二次蒸汽管路选用2205等材质。

3、零排放处理系统运行情况。

电厂每小时产生约22m3综合废水，进水TDS为25000-40000mg/L，温度为20-40℃。经沃特尔水技术股份有限公司的正渗透零排放系统处理后，得到1.5-2m3/h浓盐水，再经结晶器处理后实现脱硫废水的零排放，预处理软化除硬系统产水量及产水水质预处理单元的产水水质如表所示。

由表可见，预处理系统出水水质较稳定且满足反渗透系统进水要求。系统产水量为36m3/h。蒸发结晶系统主加热蒸汽压力约为0.45MPa、温度约为157℃、流量为0.5t/h，蒸发室相关操作最后结晶析出的固体盐颗粒经离心机脱水干燥后，由震动输送机输送至结晶盐包装车间，经自动码垛打包后外运，实现脱硫废水的零排放。形成的结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数＞95%，打包的结晶盐含水率＜0.5%。

该系统对脱硫废水的零排放处理达到预期效果：总处理水量22t/h，MBC及预处理系统按照近零排放系统水质最小TDS进行建设，结晶器按照近零排放系统水质最大TDS进行建设，保证系统在最小TDS和最大TDS时均能满足80%-120%的设计负荷，最大处理量可达26.4m3/h，产品技术节能环保废水处理后产品全部回用。